RS56295B1 - Biodegradabilna mikrozrnca sa unapređenom adsorpcijom antikancerskog leka, koja sadrže albumin i dekstran sulfat, kao i postupak njihove izrade - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

Ovaj pronalazak se odnosi na biodegradabilna mikrozrnca sa unapređenom adorpcijom antikancerskog leka, kao i na postupak izrade istih i, na postupak lečenja kancera upotrebom istih.

Stanje tehnike

Skorašnjim napretkom u razvoju imidžing tehnika može se locirati kancer koji se krije u organizmu, a tako se kancer može ukolniti putem nekoliko postupaka, kao što su iritacija zračenjem i endoskopska operacija. Ipak, čak i kada je nađena precizna lokacija kancera, hirurško uklanjanje kancera je nemoguće iz nekoliko razloga, kao što je širenje kancera kroz sve organe ili prirastanje za drugi organ. Kancer jetre, kancer gušterače, ili slični, iako budu otkriveni, ne mogu se radikalno izlečiti hirurškom operacijom.

Trenutno, transarterijalna hemoembolizacija (TACE), koja se najčešće obavlja za lečenje tumora jetre, jeste tretman u kome se antikancerski lek primenjuje u arteriju koja hranljivim materijama snabdeva tumor jetre, a zatim se blokira krvni sud. Tkiva jetre primaju kiseonik i nutrijente preko portalne vene koja se okreće oko tankog creva i debelog creva, kao i jetrene arterije, koja izlazi direktno iz glavne arterije. Normalna tkiva jetre primaju krv uglavnom iz portalne vene, a tumorska tkiva primaju krv pretežno iz jetrene arterije. Zbog toga, u slučajevima kada se antikancerski lek primenjuje u jetrenu arteriju, koja hranljivim materijama snabdeva tumor i, zatim blokadom krvne vene, samo se tumor može selektivno nekrotizirati a da se ne oštete normalna tkiva jetre. Ovakav tretman ima mnoge prednosti, kao što su nepostojanje ograničenja prema progresiji kancera pa time i postojanje širokog spektra primene, kao i postojanje nekoliko ograničenja kod objekata tretmana, a tako se trenutno stvara veliki doprinos poboljšanju napretka lečenju kancera jetre. Kao i za hemoembolizaciju, kateter se prvo unese u femoralnu arteriju u preponi i, pristupi se arteriji jetre, a zatim, injektuje se vaskularni kontrastni medijum da bi se dobile neophodne informacije za lečenje, kao što su aspekti položaja, veličine, kao i snabdevenosti tumora krvlju. Kada se odluči o protokolu tretmana, tanušna cev debljine od otprilike 1 mm se unese u kateter, a zatim se nađe ciljna arterija, što prati hirurška operacija.

Danas se, reprezentativno, embolizacija jetre uz upotrebu lipiodola najčešće klinički primenjuje, a prijavljen je i značajan broj patentnih tehnologija koje primenjuju jetrenu embolizaciju. Lipiodol sadrži mnogo joda kao konstituitivnog elementa, pa tako omogućava CT imidžing, na koji način se omogućavaju prihvatljive hirurške procedure. Ipak, u cilju punjenja doksorubicina, injekcija u kojoj je lek rastvoren zahteva da se izmućka sa uljanim lipiodolom neposredno pre hirurške operacije. Sem toga, klinički je zapaženo da se nakon hirurške intervencije, doksorubicin rastvoren u vodenoj fazi ne nakuplja u položaju kancera jetre, već promptno ulazi u krvotok organizma, čime se ne postiže dovoljan antikancerski efekat, a prouzrokuju se značajni neželjeni efekti za pacijenta.

U.S. Patent No. 7,442,385 izlaže postupak u kom, posle unakrsnog povezivanja polivinilalkohola (PVA) da bi se proizvele čestice u mikro veličini, doksorubicin se, kao antikancerski lek, adsorbuje na površine zrnaca putem električnog privlačenja i zatim se prenosi na položaj kancera jetre, na koji način se postiže i produženo oslobađanje antikancerskog leka i efekat embolizacije. Kako bi se ovo postiglo, tokom procedure unakrsnog povezivanja polivinilalkohola, kovalentno se vezuje 2-akrilamido-2-metilpropan sulfonska kiselina (AMPS) koja je anjonski monomer, za kraj unakrsnog veza kako bi se modifikovao polimer, na koji način se omogućava da polimer adsorbuje anjonski lek, kao što je doksorubicin. Međutim, prema embolizaciji jetre gde se koristi polivinilalkohol, unakrsno povezani PVA se ne razgrađuje u organizmu, te tako, nakon nekrotizacije tumora jetre, PVA zrnca se nepravilno šire kroz organizam, dovodeći do inflamacije, ili nažalost češće, PVA zrnca ulaze u krvni sud i šire se do drugog organa, tako dovodeći do cerebrovaskularne bolesti. Zbog toga, neophodan je sistem oslobađanja leka kojim se može postići i funkcija nosača antikancerskog leka i funkcija vaskularne embolizacije kako bi se rešili prethodno navedeni problemi. WO 95/13798 A1 i CHEN, Y. ET AL ("SYNTHESIS OF ALBUMINDEXTRAN SULFATE MICROSPHERES POSSESSING FAVOURABLE LOADING AND RELEASE CHARACTERISTICS FOR THE ANTICANCER DRUG DOXORUBICIN?", JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE, vol.31, no.

1, August 1994 (1994-08), strane 49-54, DOI: 10.1016/0168-3659(94)90250-X) opisuju mikrozrnca koja sadrže dekstran i hemijski unakrsno povezani albumin. Sem toga, sredstvo za hemijsko unakrsno povezivanje, kao što je glutaraldehid, normalno se koristi kada je u pitanju proizvodnja mikrozrnaca. U slučajevima kada se unakrsno povezivanje izvodi primenom glutaraldehida, unos glutaraldehida u organizam dovodi do rizika od tkivne fibroze, pa tako zaostali glutaraldehid mora da se u potpunosti neutrališe upotrebom 5% natrijum hidrogen sulfita i, zatim da se ispere sa destilovanom vodom nekoliko puta. Zbog toga, zbog postupka uklanjanja glutaraldehida, proizvodni proces mikrozrnaca koji koristi glutaraldehid je složen i nije ekonomičan, a antikancerski lek adsorbovan na zrncima se, kao i glutaraldehid, uklanja, a na taj način se smanjuje veličina adsorpcije antikancerskog leka.

Kroz ovu prijavu, poziva se na razne patente i publikacije i, citati su prikazani u zagradama. Izlaganja ovih patenata i publikacija, u njihovoj celosti, ovde su obuhvaćena u vidu referenci, u ovoj prijavi, sa ciljem da potpunije opišu ovaj pronalazak i navode struke kome ovaj pronalazak pripada.

Detaljan opis pronalaska

Tehnički problem

Ovi pronalazači su se postarali da razviju postupak za proizvodnju mikrozrnaca, kojima se može rešiti problem koji se sastoji u tome što se postojeća mikrozrnca za lokalno lečenje kancera ne razgrađuju u organizmu, omogućavajući da se velike količine antikancerskog leka adsorbuju na mikrozrnca, te pojednostavljajući proizvodni proces povećavajući ekonomsku efikasnost. Kao rezultat, albumin se koristi kao polimerni materijal za formiranje oblika zrnca, a mikrozrnca se proizvode tako da se dekstran sulfat, koji je anjonski polimer, obuhvata unutar albuminskog unakrsno povezanog proizvoda tako da omogućava adsorbovanje antikancerskog leka na površine zrnaca i, na taj način, ovaj pronalazak je kompletiran. Dalje, kao rezultat izrade mikrozrnaca u kojima se albumin termalno unakrsno povezuje i, zatim, ispitivanjem adsorpcije antikancerskog leka na mikrozrncima, potvrđeno je da je adsorpcija antikancerskog leka na ovim mikrozrncima značajno superiornija u odnosu na onu na zrncima proizvedenim upotrebom glutaraldehida kao sredstva za unakrno povezivanje, pa je tako ovaj pronalazak kompletiran.

Zbog toga, aspekt ovog pronalaska jeste obezbeđivanje biodegradabilnih mikrozrnaca koja imaju poboljšanu adsorpciju antikancerskog leka.

Drugi aspekt ovog pronalaska je obezbeđivanje postupka za proizvodnju biodegradabilnih mikrozrnaca koja imaju poboljšanu adsorpciju antikancerskog leka.

Još jedan aspekt ovog pronalaska jeste obezbeđivanje mikrozrnaca za lečenje kancera.

Ostali predmeti i prednosti ovog pronalaska biće jasni iz detaljnog opisa koji sledi kada se poveže sa priključenim patentnim zahtevima i slikama.

Tehničko rešenje

Prema aspektu ovog pronalaska, obezbeđena su biodegradabilna mikrozrnca koja imaju poboljšanu adsorpciju antikancerskog leka, mikrozrnce obuhvata:

(i) albumin koji je unakrsno povezan termalnim unakrsnim povezivanjem kako se formira oblik zrnca; i

(ii) dekstran sulfat, kao anjonski polimer, obuhvaćen je unutar albuminskog unakrsno povezanog proizvoda.

Ovi pronalazači su se postarali da razviju postupak za proizvodnju mikrozrnaca, kojima je moguće rešiti problem koji se sastoji u tome da se postojeća mikrozrnca za lokalno lečenje kancera ne razgrađuju u organizmu, a kojim su omogućili da se velike količine antikancerskog leka adsorbuju na mikrozrnca, te su pojednostavili proces izrade čime su povećali ekonomsku efikasnost. Kao rezultat, albumin je upotrebljen kao polimerni materijal za formiranje oblika zrnca, a mikrozrnca su proizvedena tako da je dekstran sulfat, koji je anjonski polimer, obuhvaćen unutar unakrsno povezanog albuminskog proizvoda pa tako omogućava da se antikancerski lek adsorbuje na površine zrnaca. Dalje, kao rezultat proizvodnje mikrozrnaca u kojima je albumin termalno unakrsno povezan i zatim, ispitivanjem adsorpcije antikancerskog leka na mikrozrnca, potvrđeno je da je adsorpcija antikancerskog leka na ova mikrozrnca značajno superiornija u odnosu na onu kod zrnaca proizvedenih primenom glutaraldehida kao sredstva za unakrsno povezivanje.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, mikrozrnca još sadrže i antikancerski lek adsorbovan na površini zrnca putem elektrostatičkog privlačenja sa anjonskim polimerom.

U specifičnom ostvarenju, antikancerski lek je antikancerski lek na bazi antraciklina. Primeri antikancerskog leka na bazi antraciklina su: doksorubicin, daunorubicin, epirubicin, idarubicin, gemcitabin, mitoksantron, pararubicin i valrubicin.

U drugom specifičnom ostvarenju, antikancerski lek je irinotekan.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, mikrozrnca ovog pronalaska su mikrozrnca za korišćenje u hemoembolizaciji u lečenju solidnih kancera.

U jednom specifičnom ostvarenju, mikrozrnca ovog pronalaska su zrnca za hemoembolizaciju kod kancera jetre (embolizacija jetrene arterije). Što se tiče solidnih kancera za koje je primenjiva embolizacija, osim lečenja kancera jetre, može se lečiti i rektalni karcinom preko rektalne arterije (K. Tsuchiya, Urology, 55(4):495-500 (2000)).

Mikrozrnca ovog pronalaska obuhvataju, kao svoje sastavne elemente, albumin i dekstran sulfat. Albumin se termalno unakrsno poveže kako bi funkcionisao kao nosač za formiranje i održavanje oblika mikrozrnaca. Dekstran sulfat, koji je anjonski polimer, obuhvaćen je unutar unakrsno-povezanog albumina kako omogućava da se antikancerski lek adsorbuje na površinu zrnca. Albumin i dekstran sulfat, koji su, oba, biokompatibilni polimerni materijali, mogu da se razgrade u organizmu, te na taj način reše probleme koji nastaju zbog nerazgrađivanja konvencionalnih zrnaca koja su od polivinilalkohola u organizmu, na primer, polivinilalkohol se nepravilno rasprostire čime dovodi do inflamacije, ili odlazi u krvne sudove i tako se širi u drugi organ, dovodeći do cerebrovaskularne bolesti.

Kako je ovde korišćen, izraz "biodegradabilan" se odnosi na mogućnost razgradnje u uslovima fiziološkog rastvora, kao na primer, odnosi se na mogućnost razgradnje u telesnoj tečnosti ili pomoću mikroorganizama u živim organizmima sisara uključujući čoveka.

Prema ostvarenju ovog pronalaska, albumin je protein koji je široko rasprostranjen u telesnoj tečnosti i, uključuje životinjske albumine i biljne albumine.

U jednom posebnom ostvarenju, životinjski albumini obuhvataju ovalbumin, serumski albumin, laktalbumin i miogen, a biljni albumini obuhvataju leukozin (seme ječma), legumelin (leguminoze) i lizin (seme ricinusa). Albumin uključuje varijante albumina.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, unakrsno povezivanje albumina se postiže termalnim unakrsnim povezivanjem. Kako je potvrđeno u sledećim primerima, mikrozrnca, u kojima je albumin unakrsno povezan, imala su veću adsorpciju antikancerskog leka u odnosu na zrnca proizvedena primenom glutaraldehida kao sredstva za unakrsno povezivanje; imala su odličnu telesnu kompatibilnost zahvaljujući tome što nije korišćeno sredstvo za unakrsno povezivanje, koje može biti štetno za organizam; i imala su ekonomske prednosti zahvaljujući nepostojanju koraka uklanjanja sredstva za unakrsno povezivanje (vidi tabele 2 do 4). Unakrsno povezivanje albumina može da se izvede pomoću aldehidnog sredstva za unakrsno povezivanje. Sredstvo za unakrsno povezivanje na bazi aldehida može se odabrati iz grupe koju čine: glutaraldehid, formaldehid, dialdehidni skrob, sukcinat aldehid, akril aldehid, oksalaldehid, 2-metilakrilaldehid i 2-oksopropanal.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, adsorptivnost antikancerskog leka na mikrozrnca ovog pronalaska je 10-100 mg po 1 ml mikrozrnaca. Adsorptivnost antikancerskog leka na mikrozrnca ovog pronalaska je 20-60 mg po 1 ml mikrozrnaca za jedno specifično ostvarenje, 20-55 mg po 1 ml mikrozrnaca za drugo specifično ostvarenje i 20-50 mg po 1 ml mikrozrnaca za još jedno drugo specifično ostvarenje.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, adsorptivnost antikancerskog leka na mikrozrnca ovog pronalaska je poboljšana za 20-45% u odnosu na količinu antikancerskog leka adsorbovanog na mikrozrnca koja su proizvedena pod istim uslovima samo što je korišćeno glutaraldehidno sredstvo za unakrsno povezivanje umesto primene termalnog unakrsnog povezivanja. Adsorptivnost antikancerskog leka na mikrozrnca ovog pronalaska je poboljšana za 21-43% u jednom specifičnom ostvarenju, 22-42% u drugom specifičnom ostvarenju i 23-41% u još jednom drugom specifičnom ostvarenju.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, mikrozrnca ovog pronalaska ispoljavaju svojstvo produženog oslobađanja. Sledeći primeri potvrđuju da se doksorubicin sporo oslobađao iz mikrozrnaca ovog pronalaska, tokom jednog meseca (vidi Sliku 7).

Mikrozrnca ovog pronalaska mogu biti spakovana u bočici zajedno sa rastvorom (tip vlažnih mikrozrnaca), kao i selektivno pulverizovana za upotrebu (tip suvih mikrozrnaca).

Prema drugom aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za proizvodnju biodegradabilnih mikrozrnaca sa unapređenom adsorpcijom antikancerskog leka, postupak obuhvata:

(a) emulgovanje rastvora za izradu zrnaca, u kom su rastvoreni albumin i dekstran sulfat kao anjonski polimer, kako bi se formirale mehuraste kuglice u mikro-veličini; i

(b) termalno unakrsno povezivanje mehurastih kuglica u mikro-veličini iz koraka (a) da bi se formirala mikrozrnca u kojima je albumin unakrsno vezan, a dekstran sulfat je obuhvaćen unutar albumin unakrsno vezanog proizvoda.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, postupak ovog pronalaska dalje može, posle koraka (b), obuhvatiti i korak (c) dovođenje mikrozrnaca iz koraka (b) u kontakt sa antikancerskim lekom kako bi se omogućilo da se antikancerski lek adsorbuje na površine mikrozrnaca putem elektrostatičkog privlačenja dekstran sulfata iz mikrozrnaca.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, kompozicioni odnos albumina i dekstran sulfata u rastvoru za izradu zrnaca u koraku (a) je 15-50:10% (tež/vol). U slučajevima kada je količina albumina značajno manja u odnosu na dekstran sulfat u rastvoru za izradu zrnaca, zrnca se ne formiraju u velikoj količini. U slučajevima kada je količina dekstran sulfata značajno manja u odnosu na onu u kojoj je prisutan albumin, smanjuje se adsorpcija antikancerskog leka.

Kompozicioni odnos albumina i dekstran sulfata u rastvoru za izradu zrnaca u koraku (a) je 15-45:10% (tež/vol) za jedno specifično ostvarenje, 15-40:10% (tež/vol) za drugo specifično ostvarenje, 15-35:10% (tež/vol), 5-30:10% (tež/vol) za još jedno drugo specifično ostvarenje, 20-45:10% (tež/vol) za još jedno drugo specifično ostvarenje, 20-40:10% (tež/vol) za još jedno drugo specifično ostvarenje, 20-35:10% (tež/vol) za još jedno drugo specifično ostvarenje, i 20-30:10% (tež/vol) za još jedno drugo specifično ostvarenje.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, emulgovanje rastvora za proizvodnju zrnaca u koraku (a) se izvodi korišćenjem organskog rastvarača koji sadrži prirodno ulje ili sredstvo za povećavanje viskoziteta. Primeri prirodnog ulja koje se može koristiti mogu biti: MCT ulje (trigliceridi sa masnim kiselinama srednje dužine lanca, prim. prev.), ulje semena pamuka, kukuruzno ulje, bademovo ulje, ulje kajsije, ulje avokada, babasu ulje, ulje kamilice, ulje kanole, kakao buterno ulje, kokosovo ulje, ulje jetre bakalara, ulje kafe, riblje ulje, ulje lanenog semena, jojobino ulje, ulje bundeve, ulje semena grožđa, ulje lešnika, lavandino ulje, ulje limuna, ulje mangovog semena, ulje narandže, maslinovo ulje, ulje kune, ulje palminog drveta, ulje ruzmarina, susamovo ulje, ši buterno ulje, ulje pasulja, suncokretovo ulje, orahovo ulje i slično.

Primeri organskog rastvarača koji se može koristiti mogu biti: aceton, etanol, butil acetat i slični. Organski rastvarač može sadržavati sredstvo za povećavanje viskoziteta kako bi se obezbedio potreban viskozitet. Primeri sredstva za povećavanje viskoziteta mogu biti polimeri na bazi celuloze, kao što su: hidroksimetil celuloza, hidroksipropil metil celuloza i celulozni acetat butirat. Poželjno, organski rastvarač koji sadrži sredstvo za povećavanje viskoziteta je butil acetat koji sadrži celulozni acetat butirat.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, mehuraste kuglice mikro-veličine u koraku (a) mogu da se formiraju korišćenjem mikrofluidnog sistema ili inkapsulatora. Mikrofluidni sistem je postupak u kome se zrnca proizvode primenom mikro-konstruisanog čipa. Nakon što se uže crevo pozicioira unutar šireg creva, omogućava se da vodena faza i uljana faza teku kroz creva u suprotnim smerovima, te se tako formiraju zrnca putem njihovih pritisaka. To jest, kada se rastvor za izradu zrnaca kao unutrašnja tečnost i prirodno ulje ili organski rastvarač (rastvor za sakupljanje) kao spoljašnja tečnost puste da teku, zrnca se formiraju pomoću pritiska. Zrnca se sakupljaju u rastvoru za sakupljanje, a zatim se zrnva mogu proizvesti putem reakcije termalnog unakrsnog povezivanja.

Inkapsulacija je slična elektrospinovanju, a odlika joj je u tome što električno polje, koje se formira između otvora za propuštanje i rastvora za sakupljanje, konačno deli vodene kapi stvorene pritiskom, na koji način se disperguju kapljice veoma malih veličina. Rastvor za proizvodnju zrnaca se prenese u špric koji odgovara njegovoj zapremini i, špric se montira na pumpu šprica, a zatim, spoji sa inkapsulatorom. Sem toga, rastvor za sakupljanje se prenese u posudu koja odgovara njegovoj zapremini, a zatim se pozicionira uz mešalicu. Sredina inkapsulatora se odgovarajuće podesi, a zatim se rastvor za proizvodnju zrnaca raspršuje u rastvor za sakupljanje da bi se formirale mehuraste kuglice. Poželjno, uslovi inkapsulatora su pre svega, brzina protoka od 1-5 ml/min, primenjena električna snaga od 1,000-3,000 V, ultrazvučni talasi od 2,000-6,000 Hz, a broj obrtaja od 100 rpm. Veličina otvora za propuštanje se bira prema veličini zrnaca koju je potrebno proizvesti.

Prema drugom ostvarenju ovog pronalaska, mehuraste kuglice u mikro-veličini u koraku (a) mogu da se proizvedu postupkom emulgovanja pri čemu se rastvor za proizvodnju zrnaca pomeša sa rastvorom za sakupljanje pa se zatim, mešavina meša na odgovarajućem broju obrtaja. Ovde, veličina zrnaca zavisi od brzine obrtaja i vremena u kom se obavlja mešanje. Kada su formirane mehuraste kuglice odgovarajuće veličine, rastvor za sakupljanje se zagreje, te se na taj način formiraju mikrozrnca putem termalnog unakrsnog povezivanja albumina.

Prema ostvarenju ovog pronalaska, mešanje se nastvalja kako bi se održala reakcija unakrsnog povezivanja albumina sve dok se reakcija unakrsnog povezivanja albumina ne završi i, po završetku reakcije, zrnca se nekoliko puta ispiraju upotrebom velike količine acetona ili etanola za ispiranje rastvora za sakupljanje.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, u koraku (b) ovog pronalaska, mehuraste kuglice u mikro-veličini dobijene u koraku (a) se greju, tako da se albumin termalno unakrsno povezuje i formira u oblik mikrozrnca i, dekstran sulfat se obuhvata u termalno unakrsno povezanom proizvodu albumina.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, temperatura unakrsnog povezivanja je 60-160°C i vreme unakrsnog povezivanja je 1 do 4 sata. U jednom specifičnom ostvarenju, temperatura unakrsnog povezivanja je 80-160°C i vreme unakrsnog povezivanja je 1 do 4 sata.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, u slučajevima kada je albumin termalno unakrsno povezan, količina antikancerskog leka koja je adsorbovana na mikrozrncima je povećana za 20-45% u poređenju sa mikrozrncima koja su proizvedena pod istim uslovima samo što je korišćeno glutaraldehidno sredstvo za unakrsno povezivanje umesto primene termalnog unakrsnog povezivanja. Količina antikancerskog leka adsorbovanog na mikrozrncima je povećana za 21-43% u jednom specifičnom ostvarenju, 22-42% u drugom specifičnom ostvarenju i 23-41% u još jednom drugom specifičnom ostvarenju.

Prema još jednom ostvarenju ovog pronalaska, obezbeđen je postupak za lečenje kancera, postupak obuhvata primenjivanje pacijentu, biodegradabilnih mikrozrnaca sa poboljšanom adsorpcijom antikancerskog leka, mikrozrnca uključuju albumin koji je unakrsno povezan kako formira oblik zrnca; dekstran sulfat, kao anjonski polimer, koji se nalazi unutar albuminskog unakrsno povezanog proizvoda; i antikancerski lek koji je adsorbovan na površini zrnca putem elektrostatičkog privlačenja sa anjonskim polimerom.

Prema ovom pronalasku, mikrozrnca ovog pronalaska se primenjuju pacijentu koji ima kancer, čime se kancer leči putem hemoembolizacije.

Prema jednom ostvarenju ovog pronalaska, pacijent je pacijent koji ima kancer jetre, a mikrozrnca se primenjuju u arteriju jetre kod pacijenta.

Korisni efekti

Karakteristike i prednosti ovog pronalaska će, ukratko, biti sledeće:

(i) Ovaj pronalazak obezbeđuje biodegradabilna mikrozrnca sa unapređenom adsorpcijom antikancerskog leka i, postupak za proizvodnju istih, kao i postupak za lečenje kancera korišćenjem istih.

(ii) Mikrozrnca ovog pronalaska su bezbedna za ljudski organizam jer se mikrozrnca proizvode kao biokompatibilan i biodegradabilan polimer, a mogu delotvorno inhibirati rast tumora efektivnim blokiranjem krvnog suda koji hranom snabdeva jetreni tumor i kontinuirano oslobađati antikancerski lek adsorbovan na površinama zrnaca.

(iii) Ovim pronalaskom se mikrozrnca proizvode putem termalnog unakrsnog povezivanja. Mikrozrnca imaju veću adsorpciju antikancerskog leka u poređenju sa mikrozrncima proizvedenim korišćenjem hemijskog sredstva za unakrsno povezivanje, imaju odličnu kompatibilnost sa organizmom zahvaljujući tome što se ne koristi sredstvo za unakrsno povezivanje, koje može biti štetno za organizam i, imaju ekonomske prednosti zahvaljujući tome što se izbegava korak uklanjanja sredstva za unakrsno povezivanje.

(iv) Zbog toga, ovaj pronalazak može biti korisno iskorišćen za hemoembolizaciju za kancer jetre.

Kratak opis slika

Slika 1 je šematski izgled samo-proizvedenog mikrofluidnog sistema.

Slika 2 prikazuje slike mikrozrnaca proizvedenih pomoću mikrofluidnog sistema prema odnosu komozicije 1.

Slika 3 prikazuje slike zrnaca proizvedenih pomoću inkapsulatora prema odnosu komozicije 1.

Slika 4 prikazuje slike zrnaca proizvedenih postupkom emulgovanja prema odnosu komozicije 1.

Slika 5 je izgled preseka albumin/dekstran sulfatnog zrnca sa adsorbovanim doksorubicinom.

Slika 6 je grafik kojim se pokazuje kako se albuminska zrnca koja ne sadrže dekstran sulfat, a sa adsorbovanim doksorubicinom, ponašaju u smislu kratkotrajnog oslobađanja.

Slika 7 je grafik kojim se pokazuje kako se albumin/dekstran sulfatna zrnca sa adsorbovanim doksorubicinom ponašaju u smislu dugotrajnog oslobađanja.

Način izvođenja pronalaska

Ovaj pronalazak će sada dalje biti detaljno opisan pomoću primera. Stručnim licima u ovoj oblasti biće jasno da je smisao ovih primera da se bude konkretnije ilustrativan i, okvir ovog pronalaska, kako je uokviren pridodatim patentnim zahtevima, nije ograničen na iste ili putem ovih primera.

PRIMERI

Primer izrade: Izrada mikrozrnaca

1. Kompozicija mikrozrnaca

Kompozicije albumina i anjonskog polimera za izradu mikrozrnaca su prikazane u Tabeli 1 u nastavku.

[Tabela 1]

2. Izrada zrnaca primenom mikrofluidne tehnike

Kako je prikazano na Slici 1, rastvori koji imaju prethodno navedene kompozicije 1 do 5, kao unutrašnje tečnosti, propuštaju se pri brzini protoka 2 ml/h kroz mikrofluidni samoproizvodni sistem, a MCT ulje, koje ulje za sakupljanje, kao spoljašnja tečnost, propušta se pri brzini protoka 10 ml/h, te se tako formiraju zrnca. Zatim, formirana zrnca se sakupe u rastvoru za sakupljanje koji sadrži glutaraldehid kao sredstvo za unakrsno povezivanje, a zatim se reakciona smeša meša u toku 24 sata. Slika 2 prikazuje slike mikrozrnaca proizvedenih primenom mikrofluidnog sistema prema kompozicionom odnosu 1.

3. Izrada zrnaca za hemoembolizaciju korišćenjem inkapsulatora

Zrnca koja imaju prethodne kompozicije 1 do 5, proizvode se primenom inkapsulatora (B-390, BUCHI). Uslovi proizvodnje su: brzina protoka od 1 do 5 ml/min, primenjuje se električna snaga od 1,000-3,000 V, ultrazvučni talasi od 2,000-6,000 Hz i, broj obrtaja od 100 rpm. Veličina otvora za oslobađanje se odabere prema prema veličini zrnaca koje treba proizvesti. Proizvedena zrnca se sakupe u rastvoru za sakupljanje i zatim se meša u toku 24 sata. Kao rastvor za sakupljanje se koristi butil acetat koji sadrži 5-10% celuloznog acetatnog butirata ili aceton koji sadrži propil metilcelulozu. Slika 3 prikazuje slike mikrozrnaca proizvedenih primenom mikrofluidnog sistema prema kompozicionom odnosu 1.

4. Proizvodnja zrnaca za hemoembolizaciju primenom inkapsulatora

Zrnca se formiraju pod istim uslovima kakvi su uslovi u primeru 3 osim što se ne koristi sredstvo za unakrsno povezivanje a rastvor za sakupljanje se greje na 120°C da bi se albumin, koji je protein, termalno unakrsno povezao na koji način se formiraju zrnca. Reakciono vreme je 2 sata.

5. Proizvodnja zrnaca za hemoembolizaciju primenom emulgovanja

Rastvori prethodnih kompozicija 1 do 5 se pomešaju sa rastvorom za sakupljanje, a zatim se pristupi mešanju. Istovremeno sa mešanjem, dodaje se glutaraldehid kao sredstvo za unakrsno povezivanje. Reakcija se izvodi tokom 24 sata. Kao rastvor za sakupljanje se koristi butil acetat koji sadrži 5-10% celuloznog acetatnog butirata ili aceton koji sadrži propil metilcelulozu. Slika 4 prikazuje slike zrnaca proizvedene postupkom emulgovanja prema kompozicionom odnosu 1.

Test primer 1: Ispitivanje adsorpcije doksorubicina

Ispitivanje adsorpcije doksorubicina je izvedeno na sledeći način. Prvo, 50 mg doksorubicina se rastvori u 2 ml destilovane vode. Zatim, uzme se 1 ml zrnaca i, stave se u rastvor doksorubicina, a zatim se izvrši temeljno mešanje. Posle toga mešavina se ostavlja na sobnoj temperaturi u toku 20 minuta, supernatant se uzima i, vrši se merenje absorbance na 483 nm pomoću ultravioletnog spektrometra. Količina doksorubicina koja proizilazi iz 50 mg/2 ml rastvora doksorubicina može da se odredi računanjem koncentracije kroz poređenje sa prethodno pripremljenom kalibracionom krivom, a ta vrednost jeste količina doksorubicina koja je adsorbovana na zrncima. Rezultati ispitivanja su prikazani u Tabeli 2.

[Tabela 2]

Kako je prikazano u Tabeli 2, količine adsorbovanog doksorubicina na zrncima koji imaju kompozicije 1 i 3 bile su 33-35 mg/ml za unakrsno povezivanje pomoću glutaraldehida, etildimetilaminopropilkarbodimida (EDC) i N-hidroksisukcinimida (NHS), ali 44-46 mg/ml za proteinsku denaturaciju putem primene toplote. Sem toga, količine adsorbovanog doksorubicina na zrncima koji imaju kompozicije 2 i 4 su bile 24-26 mg/ml za unakrsno povezivanje pomoću glutaraldehida, ali 32-34 mg/ml za proteinsku denaturaciju putem primene toplote.

Kao rezultat ispitivanja količina adsorpcije daunorubicina i epirubicina istim postupkom, adsorbovane količine daunorubicina i epirubicina potvrđeno su bile ekvivalentne adsorbovanim količinama doksorubicina (Tabela 3).

[Tabela 3]

Test primer 2: Potvrda zaostalog glutaraldehida

Zaostali glutaraldehid nakon unakrsnog povezivanja neutralisan je sa 5% natrijum hidrogen sulfitom. Ovde, u cilju potvrde zaostale količine glutaraldehida prema broju puta koliko je urađen tretman, tretman sa natrijum hidrogen sulfitom je izveden različit broj puta, 0, 1 i 5 puta, a tokom 30 minuta za svaki put. Posle toga, zaostali glutaraldehid je potvrđen na 483 nm korišćenjem HPLC. Količina adsorbovanog doksorubicina za svaku grupu je, takođe, izmerena. Rezultati su prikazani u Tabeli 4.

[Tabela 4]

Kako se može potvrditi iz Tabele 4, kako je neutralizacija ponavljana, zaostala količina glutaraldehida se smanjivala, ali se i količina adsorbovanog doksorubicina takođe smanjivala. Ulazak zaostalog glutaraldehida u organizam može dovesti do rizika od fibroze tkiva. Međutim, kako se može potvrditi test primerom 1, gde se zrnca proizvode termalnim unakrsnim povezivanjem albumina putem grejanja, tamo nije postojala opasnost od zaostalog glutaraldehida a adsorpcija je bila poboljšana (42-46 mg/ml adsorpcije doksorubicina). Ova adsorpcija je značajno veća u odnosu na adsorpciju doksorubicina (37 mg/ml) na DC zrnca od Biocompatible UK, koja su trenutno komercijalizovana i koja se trenutno prodaju. Sem toga, kada se zrnca naveliko proizvode u industrijskom smislu, proces neutralizacije glutaraldehida nije potreban, čime se sam proces pojednostavljuje.

Test primer 3: Ispitivanje oslobađanja doksorubicina

Oslobađanje doksorubicina je potvrđeno za dve grupe. Prvo, zrnca su fundamentalno podeljena na grupu albumin/dekstran sulfatna zrnca radi potvrde ponašanja u pogledu oslobađanja sa zrnaca i na grupu albuminskih zrnaca koja ne sadrže dekstran sulfat radi potvrde uticaja dekstran sulfata kao anjonskog polimera. Test postupak je izveden na sledeći način. Zrnca koja odgovaraju količini od 3.5 mg doksorubicina su stavljena u 50 ml-sku konusnu epruvetu, koja se napuni sa 50 ml rastvora za oslobađanje (PBS, pH 7.4), a zatim se vrši inkubacija na 37°C. Rastvor za oslobađanje se sav sakupi u vreme sakupljanja, a zatim izmeni sa novim rastvorom za oslobađanje. Kriva oslobađanja se računa u vidu akumulativne vrednosti. Oslobođeni lek je analiziran pomoću HPLC. Rezultati oslobađanja su prikazani na Slici 6 i 7.

Kako je prikazano na Slici 6, doksorubicin se, isto tako, adsorbuje na albuminska zrnca koja ne sadrže dekstran sulfat zahvaljujući polarnosti samog proteina, ali u pogledu oslobađanja, oslobađanje je bilo veoma brzo. Dok je, kako je prikazano na Slici 7, elektrostatičko privlačenje albuminskih zrnaca koja sadrže dekstran sulfat bilo snažnije, zbog čega se doksorubicin polako oslobađao tokom perioda od mesec dana.

Claims (10)

Patentni zahtevi

1. Biodegradabilna mikrozrnca, mikrozrnca uključuju:

(i) albumin koji je unakrsno vezan termalnim unakrsnim povezivanjem kako bi se formirao oblik zrnca; i

(ii) dekstran sulfat, kao anjonski polimer, koji je unutar albuminskog unakrsno povezanog proizvoda.

2. Mikrozrnca prema zahtevu 1, koja dalje obuhvataju antikancerski lek koji je adsorbovan na površini zrnca putem elektrostatičkog privlačenja sa anjonskim polimerom.

3. Mikrozrnca prema zahtevu 2, pri čemu antikancerski lek je antikancerski lek na bazi antraciklina.

4. Mikrozrnca prema zahtevu 3, pri čemu se antikancerski lek na bazi antraciklina bira iz grupe koju čine: daunorubicin, doksorubicin, epirubicin, idarubicin, gemcitabin, mitoksantron, pirarubicin i valrubicin.

5. Mikrozrnca prema zahtevu 2, pri čemu je antikancerski lek irinotekan.

6. Mikrozrnca prema zahtevu 1, koja imaju adsorptivnost antikancerskog leka od 10-100 mg po 1 ml mikrozrnaca.

7. Biodegradabilna mikrozrnca, mikrozrnca uključuju:

(i) albumin koji je unakrsno vezan termalnim unakrsnim povezivanjem kako bi se formirao oblik zrnca; i

(ii) dekstran sulfat, kao anjonski polimer, koji je unutar albuminskog unakrsno povezanog proizvoda;

za upotrebu u hemoembolizaciji.

8. Mikrozrnca za korišćenje prema zahtevu 7, pri čemu je hemoembolizacija zapravo hemoembolizacija za kancer jetre.

9. Postupak za proizvodnju biodegradabilnih mikrozrnaca, postupak obuhvata:

(a) emulgovanje rastvora za pripremu zrnaca, u kom su rastvoreni albumin i dekstran sulfat kao anjonski polimer, da bi se formirale mehuraste kuglice u mikro-veličini; i

(b) termalno unakrsno povezivanje mehurastih kuglica mikro-veličina iz koraka (a) da bi se formirala mikrozrnca u kojima je albumin unakrsno vezan, i dekstran sulfat se nalazi unutar albumin unakrsno vezanog proizvoda.

10. Postupak zahteva 9, koji dalje obuhvata, nakon koraka (b), (c) dovođenje mikrozrnaca iz koraka (b) u kontakt sa antikancerskim lekom da bi se omogućilo da se antikancerski lek adsorbuje na površine mikrozrnaca elektrostatičkim privlačenjem dekstran sulfata u mikrozrncima.