[发明专利]用于制备与亲水的生物学分布配体偶联的偕二膦酸酯稳定层覆盖的纳米颗粒的新颖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备用于医学成像的纳米颗粒的一种新颖的方法，这些纳米颗粒包括一个金属芯、一个有机稳定层、以及用于靶向于一个病理学组织的至少一个配体。

背景技术

已知在诊断成像尤其在磁共振成像MRI中使用的金属纳米颗粒包括一个金属芯，该金属芯被一个适当的话与生物学靶向配体偶联的有机稳定层覆盖。

在这些纳米颗粒之中，尤其已知的是通常用USPIO表示的金属纳米颗粒，它们是非常小的氧化铁的颗粒，具体地包括磁铁矿(Fe₃O₄)、磁赤铁矿(γ-Fe₂O₃)以及其他过渡元素的磁性矿石化合物，具有小于约100-150nm的尺寸。

为了得到磁性颗粒的胶体溶液(它们在一种生理介质中是稳定的)，必须对这些磁性颗粒的表面进行调节。为了做到这一点，该颗粒被一个稳定有机层覆盖，该稳定有机层由高分子例如碳水化合物例如葡聚糖、或者小的有机分子例如羧酸组成。

为了获得医学成像诊断的相关信息，将后者偶联到适当的靶向配体上是非常有利的，这样这些颗粒结合靶组织或细胞和/或被靶组织或细胞识别。这种识别可以有利地使用对该产物的生物学分布有影响的配体例如通过免疫系统细胞例如巨噬细胞对该颗粒的吞噬作用型机理提供。这些配体是例如亲水基团例如氨基醇基团或者聚乙二醇(PEG)型化合物。

文件WO 2004/058275描述了化合物的合成，使用一个偕二膦酸酯型层作为一个稳定/附接层，并且使用，在许多可能的配体之中，对生物学分布有影响的亲水基团作为一个配体(生物学分布配体)。具体描述的是处于一种金属芯N的形式的化合物，该金属芯N被化学式S-C的靶向要素覆盖，其中：

-S是一个在该芯上接枝的并且具有以下化学式(I)的偕二膦酸酯基团：

X-L-CH(PO₃H₂)₂    (I)

-C是一个氨基醇型和/或PEG型的亲水配体(与该X官能团偶联)；

其中：

·L表示将该X官能团与偕二膦酸酯-CH(PO₃H₂)₂官能团连接起来的一个有机基团；并且

·X表示能够与该亲水配体C偶联的一个化学官能团。

为了制备这些化合物，在先的方法(总体上用于USPIO)示意地包括下列步骤：

-制备这些金属纳米颗粒的金属芯N；

-用具有以下化学式的偕二膦酸酯稳定层涂覆该芯N：

X-L-CH(PO₃H₂)₂    (I)

-将得到的颗粒与该或这些亲水基团偶联。

为了得到接枝的配体的量被完美地控制的化合物，为了优化并可重现性地控制在该芯上的接枝度，寻找改进这种方法，以避免纯化步骤并且通过使细菌或热原污染的危险降到最低而简化药物控制，并且，因而在工业规模上获得该产品的有效生产。

而且，具体地在氨基醇或聚乙二醇型生物学分布配体(它们在下文中详细地描述)的情况下，一个附加的问题在于在WO 2004/058275中所描述的方法中对于待使用的配体的需要量。的确，为了最后得到靶向要素S-C的有利地高的覆盖率，尤其是超过80％的附接到该芯上的可能的位点的覆盖度，在该在先的方法中，必须使用大量的过量配体C(必须向一当量的化合物N-S[芯+偕二膦酸酯包覆材料]中加入大约5当量的亲水配体C)，由此工业成本高。对于复杂和昂贵的氨基醇例如那些具有化学式(IV)的氨基醇、尤其是在本申请中下文所描述的氨基醇AAG1和它们的衍生物解决这个问题是特别有用的。

发明内容

本申请人已经借助一种制备方法(用相反途径表示)成功地解决了这些技术问题，根据该方法，制备出了与有机偕二膦酸酯连接基团化学偶联的由一个或多个亲水基团组成的要素，然后这些要素[连接基团-配体]与这些金属纳米颗粒进行偶联。这些有机连接基团将属于或形成该稳定(或附接)层。

为此目的，本发明涉及用于制备具体地用于医学成像的金属纳米颗粒的一种方法，这些金属纳米颗粒包括被一个有机稳定层覆盖的一个金属芯N，该有机稳定层与至少一个亲水配体偶联，该亲水配体对这些纳米颗粒的稳定性/生物学分布有影响，该方法包括以下步骤：

a)制备这些金属纳米颗粒的金属芯N；

b)制备具有化学式S-C的靶向/稳定要素，其中：