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1. (WO2007095871) NANOPARTICULES SUPERPARAMAGNÉTIQUES À BASE D'OXYDES DE FER AYANT UNE SURFACE MODIFIÉE, LEUR PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET D'APPLICATION
Dernières données bibliographiques dont dispose le Bureau international   

N° de publication :    WO/2007/095871    N° de la demande internationale :    PCT/CZ2007/000012
Date de publication : 30.08.2007 Date de dépôt international : 23.02.2007
CIB :
C01G 49/08 (2006.01), C01G 49/06 (2006.01), A61K 49/18 (2006.01), C09C 1/24 (2006.01)
Déposants : USTAV MAKROMOLEKULARNI CHEMIE AKADEMIE VEDCESKE REPUBLIKY, V.V.I [CZ/CZ]; Heyrovského nam.2, 162 06 Praha 6 (CZ) (Tous Sauf US).
USTAV EXPERIMENTALNI MEDICINY AKADEMIE VEDCESKE REPUBLIKY.V.V.I [CZ/CZ]; Videnska 1083, 142 20 Praha 4 (CZ) (Tous Sauf US).
HORAK, Daniel [CZ/CZ]; (CZ) (US Seulement).
SYKOVA, Eva [CZ/CZ]; (CZ) (US Seulement).
BABIC, Michal [CZ/CZ]; (CZ) (US Seulement).
JENDELOVA, Pavla [CZ/CZ]; (CZ) (US Seulement).
HAJEK, Milan [CZ/CZ]; (CZ) (US Seulement)
Inventeurs : HORAK, Daniel; (CZ).
SYKOVA, Eva; (CZ).
BABIC, Michal; (CZ).
JENDELOVA, Pavla; (CZ).
HAJEK, Milan; (CZ)
Mandataire : SEMBEROVA, Dana; Patent and Licence Services ASCR, Narodni 3, 110 01 Praha 1 (CZ)
Données relatives à la priorité :
PV 2006-120 24.02.2006 CZ
Titre (EN) SUPERPARAMAGNETIC NANOPARTICLES BASED ON IRON OXIDES WITH MODIFIED SURFACE, METHOD OF THEIR PREPARATION AND APPLICATION
(FR) NANOPARTICULES SUPERPARAMAGNÉTIQUES À BASE D'OXYDES DE FER AYANT UNE SURFACE MODIFIÉE, LEUR PROCÉDÉ DE PRÉPARATION ET D'APPLICATION
Abrégé : front page image
(EN)The subject of the invention is superparamagnetic nanoparticle probes based on iron oxides, to advantage magnetite or maghemite, with modified surface, coated with mono-, di- or polysaccharides from the group including D-arabinose, D-glucose, D-galactose, D-mannose, lactose, maltose, dextrans and dextrins, or with amino acids or poly(amino acid)s from the group including alanine, glycine, glutamine, asparagine, histidine, arginine, L-lysine, aspartic and glutamic acid or with synthetic polymers based on (meth)acrylic acid and their derivatives selected from the group containing poly(N,N-dimethylacrylamide), poly(N,N- dimethylmethacrylamide), poly(N, N- diethylacrylamide), poly (N, iV-diethylmethacrylamide), poly(N-isopropylacrylamide), poly(N-isopropylmethacrylamide), which form a colloid consisting of particles with narrow distribution with polydispersity index smaller than 1.3, the average size of which amounts to 0.5-30 nm, to advantage 1-10 nm, the iron content is 70- 99.9 wt.%, to advantage 90 wt.%, the modification agent content 0.1-30 wt.%, to advantage 10 wt.%. The particles of size smaller than 2 nm with polydispersity index smaller than 1.1 can be obtained by a modified method of preparation. Superparamagnetic nanoparticle probes according to the invention are prepared by pre- precipitation of colloidal Fe(OH)3 by the treatment of aqueous 0.1-0.2M solution of Fe(III) salt, to advantage FeCl3, with less than an equimolar amount Of NH4OH, at 21°C, under sonication, to which a solution of a Fe(II) salt, to advantage FeCl2, is added in the mole ratio Fe(III)/Fe(II) = 2 under sonication and the mixture is poured into five- to tenfold, to advantage eightfold, molar excess of 0.5M NH4OH. The mixture is left aging for 0-30 min, to advantage 15 min, and then the precipitate is repeatedly, to advantage 7-10 times, magnetically separated and washed with deionized water. Then 1-3 fold amount, to advantage 1.5 fold amount, relative to the amount of magnetite, of 0.1 M aqueous solution of sodium citrate is added and then, drop wise, 1-3 fold amount, to advantage 1.5 fold amount, relative to the amount of magnetite, of 0.7 M aqueous solution of sodium hypochlorite. The precipitate is repeatedly, to advantage 7-10 times, washed with deionized water under the formation of colloidal maghemite to which, after dilution, is added drop wise, to advantage under 5 -min sonication, an aqueous solution of a modification agent, in the weight ratio modification agent/iron oxide = 0.1-10, to advantage 0.2 for amino acids and poly(amino acid)s and 5 for saccharides. The particles smaller than 2 nm. with polydispersity index smaller than 1.1 are prepared by mixing at 21°C 1 volume part of 10-60 wt. %, to advantage 50 wt.%, of an aqueous solution of a saccharide, disaccharide or polysaccharide, such as D-arabinose, D-glucose, D-galactose, D-mannose, lactose, maltose, dextran and dextrins, and 1 volume part of aqueous solution of a Fe(II) and Fe(III) salt, to advantage FeCl2 and FeCl3, where the molar ratio Fe(III)/Fe(II) = 2. A 5-15 %, to advantage 7.5 %, solution Of NH4OH is added until pH 12 is attained and the mixture is heated at 60 °C for 15 min. The mixture is then sonicated at 350 W for 5 min and then washed for 24 h by dialysis in water using a membrane with molecular weight cut-off 14,000 until pH 7 is reached. The volume of solution is reduced by evaporation so that the final dry matter content is 50-100 mg/ml, to advantage 80 mg per 1 ml. Superparamagnetic nanoparticle probes according to the invention can be used for labelling cells used in magnetic resonance imaging for monitoring their movement, localization, survival and differentiation especially in detection of pathologies with cell dysfunction and of tissue regeneration and also for labelling and monitoring cells administered for cell therapy purposes, in particular embryonal stem cells, fetal stem cells, stem cells of an adult human including bone marrow stem cells, olfactory glial cells, fat tissue cells, in the recipient organism by magnetic resonance. The preparation of labelled cells proceeds by adding to the complete culture medium 5-20 &mgr;l, to advantage 10 &mgr;l, of a colloid containing 0.05-45 mg iron oxide per ml, to advantage 1-5 mg iron oxide per ml of the medium, and culturing the cells for a period of 1-7 days, to advantage for 1-3 days, at 37 °C and 5 % of CO2.
(FR)Cette invention concerne des sondes de type nanoparticules superparamagnétiques à base d'oxydes de fer, de préférence de magnétite ou de maghémite, ayant une surface modifiée, recouverts de monosaccharides, de disaccharides ou de polysaccharides provenant du groupe comprenant le D-arabinose, le D-glucose, le D-galactose, le D-mannose, le lactose, le maltose, les dextranes et les dextrines, ou recouverts d'acides aminés ou de poly(acides aminés) provenant du groupe comprenant l'alanine, la glycine, la glutamine, l'asparagine, l'histidine, l'arginine, la L-lysine, l'acide aspartique et l'acide glutamique ou recouverts de polymères synthétiques à base d'acide (méth)acrylique ou de dérivés de ceux-ci sélectionnés dans le groupe contenant le poly(N,N-diméthylacrylamide), le poly(N,N-diméthylméthacrylamide), le poly(N,N-diéthylacrylamide), le poly(N,N-diéthylméthacrylamide), le poly(N-isopropylacrylamide), le poly(N-isopropylméthacrylamide), lesquels forment un colloïde constitué de particules ayant une distribution étroite avec un indice de polydispersité inférieur à 1,3, dont la taille moyenne vaut 0,5-30 nm, de préférence 1-10 nm, la teneur en fer est de 70-99,9 % en poids, de préférence de 90 % en poids, la teneur de l'agent modificateur est de 0,1-30 % en poids, de préférence de 10 % en poids. Les particules ayant une taille inférieure à 2 nm avec un indice de polydispersité inférieur à 1,1 peuvent être obtenues par un procédé de préparation modifié. On prépare les sondes de type nanoparticules superparamagnétiques selon l'invention par précipitation de Fe(OH)3 colloïdal par le traitement d'une solution aqueuse 0,1-0,2 M de sel de Fe(III), de préférence de FeCl3, avec une quantité inférieure à la quantité équimolaire de NH4OH, à 21°C, tout en appliquant des ultrasons, ce à quoi on ajoute une solution d'un sel de Fe(II), de préférence de FeCl2, en proportion molaire de Fe(III)/Fe(II) = 2 tout en appliquant des ultrasons et on verse le mélange dans un excès molaire d'un facteur 5 à 10, de préférence d'un facteur 8, de NH4OH 0,5 M. On laisse le mélange vieillir pendant 0-30 min, de préférence pendant 15 min, et ensuite à plusieurs reprises, de préférence 7-10 fois, on sépare magnétiquement le précipité et on le lave avec de l'eau déminéralisée. Ensuite on ajoute une quantité de 1-3 fois, de préférence de 1,5 fois la quantité de magnétite, d'une solution aqueuse 0,1 M de citrate de sodium et ensuite, goutte à goutte, une quantité de 1-3 fois, de préférence de 1,5 fois la quantité de magnétite, d'une solution aqueuse 0,7 M d'hypochlorite de sodium. On lave à plusieurs reprises, de préférence 7-10 fois, le précipité avec de l'eau déminéralisée jusqu'à la formation de maghémite colloïdale à laquelle, après dilution, on ajoute goutte à goutte, de préférence tout en appliquant des ultrasons pendant 5 min, une solution aqueuse d'un agent modificateur, en proportion en poids d'agent modificateur/oxyde de fer = 0,1-10, de préférence de 0,2 pour les acides aminés et les poly(acides aminés) et de 5 pour les saccharides. On prépare les particules plus petites que 2 nm avec un indice de polydispersité inférieur à 1,1 en mélangeant à 21°C 1 partie en volume d'une solution aqueuse à 10-60 % en poids, de préférence à 50 % en poids d'un saccharide, disaccharide ou polysaccharide, tel que le D-arabinose, le D-glucose, le D-galactose, le D-mannose, le lactose, le maltose, le dextrane et les dextrines, et 1 partie en volume d'une solution aqueuse d'un sel de Fe(II) et Fe(III), de préférence de FeCl2 et FeCl3, avec une proportion molaire de Fe(III)/Fe(II) = 2. On ajoute une solution à 5-15 %, de préférence à 7,5 %, de NH4OH jusqu'à ce qu'on atteigne un pH de 12 et on chauffe le mélange à 60°C pendant 15 min. On applique ensuite des ultrasons au mélange à 350 W pendant 5 min et on le lave ensuite pendant 24 h par dialyse dans de l'eau en utilisant une membrane ayant un seuil de coupure du poids moléculaire de 14 000 jusqu'à ce qu'on atteigne un pH de 7. On réduit le volume de la solution par évaporation de façon à ce que la teneur en matière sèche finale soit de 50-100 mg/ml, de préférence de 80 mg pour 1 ml. On peut utiliser les sondes de type nanoparticules superparamagnétiques selon l'invention pour marquer des cellules utilisées en imagerie par résonance magnétique pour suivre leur mouvement, leur localisation, leur survie et leur différenciation en particulier dans la détection de pathologies liées à un dysfonctionnement de cellules et de la régénération de tissus et également pour marquer et suivre des cellules administrées à des fins de thérapie cellulaire, en particulier des cellules souches embryonnaires, des cellules souches fœtales, des cellules souches d'un humain adulte dont des cellules souches de moelle osseuse, des cellules gliales olfactives, des cellules de tissus adipeux, dans l'organisme qui les reçoit par résonance magnétique. La préparation de cellules marquées consiste à ajouter au milieu de culture complet 5-20 µl, de préférence 10 µl, d'un colloïde contenant 0,05-45 mg d'oxyde de fer par ml, de préférence 1-5 mg d'oxyde de fer par ml du milieu et effectuer la culture des cellules pendant une durée de 1-7 jours, de préférence pendant 1-3 jours, à 37°C et 5 % de CO2.
États désignés : AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KN, KP, KR, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RS, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SV, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
Organisation régionale africaine de la propriété intellectuelle (ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
Office eurasien des brevets (OEAB) (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM)
Office européen des brevets (OEB) (AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR)
Organisation africaine de la propriété intellectuelle (OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Langue de publication : anglais (EN)
Langue de dépôt : anglais (EN)