ВЕЩЕСТВА, ВКЛЮЧАЮЩИЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ЧАСТИЦЫ ДЛЯ ДОСТАВКИ БИОМОЛЕКУЛ

1. Состоящее из частиц вещество, содержащее:
частицы керамической матрицы, несущей функциональную группу, где указанная функциональная группа способна стимулировать проникновение частиц в клетки и однородна распределена по всем указанным частицам; и
биомолекулу, имеющую гидрофильные свойства и находящуюся в порах частиц, где указанная биомолекула может высвобождаться из частиц при растворении керамической матрицы.
2. Состоящее из частиц вещество по п.1, где указанная биомолекула, по существу, не высвобождается из частиц посредством выщелачивания, если не происходит растворения керамической матрицы.
3. Состоящее из частиц вещество по п.2, где функциональная группа химически взаимодействует с биомолекулой, что, по существу, предотвращает выщелачивание.
4. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанная керамическая матрица, несущая функциональную группу, содержит матрицу из двуокиси кремния с функциональной группой.
5. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанная функциональная группа керамической матрицы содержит аминоалкиламиногруппу.
6. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанная биомолекула содержит РНК, антисмысловой нуклеотид, антисмысловую молекулу, аптамер, ДНК, белок, гликопротеин, полипептид, углевод или смесь или аддукт любых двух или более из указанных соединений.
7. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где полиэтиленгликолевые цепи присоединены к поверхности частиц.
8. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где нацеливающая группа присоединена к поверхности частиц.
9. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанные частицы имеют средний размер приблизительно 0,1-10 мкм, а предпочтительно приблизительно 0,1-1 мкм.
10. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанные частицы имеют средний размер приблизительно 20-100 нм.
11. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанные частицы имеют размер пор приблизительно 1-50 нм.
12. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где указанные частицы имеют загрузку биомолекул приблизительно 1-20 масс.%.
13. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-3, где полимер или комплекс-образующий агент находятся в порах частиц вместе с биомолекулой.
14. Состоящее из частиц вещество по п.13, где указанный полимер представляет собой полиэтиленамин, полилизин, полигистидин или вещество, обладающее эффектом протонной губки.
15. Способ получения частиц, содержащих биомолекулу, находящуюся в порах этих частиц, где указанный способ включает:
a) объединение:
гидрофобной фазы, содержащей гидрофобную жидкость, первый керамический предшественник и поверхностно-активное вещество; и
гидрофильной фазы, содержащей гидрофильную жидкость, второй керамический предшественник и биомолекулу, с образованием эмульсии, содержащей капельки гидрофильной фазы, диспергированной в гидрофобной фазе; и
b) перемешивание эмульсии по мере образования частиц внутри капелек;
где первый керамический предшественник содержит функциональную группу, способную стимулировать проникновение частиц в клетки.
16. Способ по п.15, включающий стадии:
объединения поверхностно-активного вещества с гидрофобной жидкостью; и
добавления первого керамического предшественника,
с получением гидрофобной фазы, где указанные стадии проводят перед стадией а).
17. Способ по п.15 или 16, где указанная функциональная группа первого керамического предшественника способна химически взаимодействовать, например, электростатически взаимодействовать с указанной биомолекулой.
18. Способ по любому из пп.15 и 16, где указанным первым керамическим предшественником является керамический предшественник с функциональной аминогруппой.
19. Способ по п.18, где указанным керамическим предшественником с функциональной аминогруппой является алкоксисилан с функциональной аминогруппой.
20. Способ по п.18, где указанный керамический предшественник с функциональной аминогруппой содержит аминоалкиламиногруппу.
21. Способ по п.20, где керамическим предшественником с функциональной аминогруппой является 3-(2-аминоэтиламино)пропилтриметоксисилан, 3-[2-(2-аминоэтиламино)этиламино]пропилтриметоксисилан, 3-(2- аминоэтиламино)пропилтриэтоксисилан или 3-[2-(2- аминоэтиламино)этиламино]пропилтриэтоксисилан или смесь любых двух или более из указанных соединений.
22. Способ по любому из пп.15 и 16, где поверхностно-активное вещество имеет ГЛБ приблизительно 8-16.
23. Способ по любому из пп.15 и 16, где указанная гидрофобная жидкость имеет вязкость приблизительно 0,5-15000 мПа·с.
24. Способ по любому из пп.15 и 16, где указанная гидрофобная жидкость содержит вазелиновое масло, растительное масло или минеральное масло.
a
25. Способ по любому из пп.15 и 16, где первым керамическим предшественником является основание, а гидрофильная фаза имеет рН ниже pK первого керамического предшественника.
26. Способ по п.25, включающий стадии:
объединения гидрофильной жидкости и второго керамического предшественника,
a
доведения рН до значения ниже pK первого керамического предшественника; и
добавления биомолекулы,
с получением гидрофильной фазы, где указанные стадии проводят перед стадией а).
a
27. Способ по п.26, где стадия коррекции рН включает обработку раствора второго керамического предшественника в гидрофильной жидкости катионообменной смолой, а затем отделение раствора от смолы после достижения рН раствора нужного значения, которое составляет ниже pK первого керамического предшественника.
28. Способ по любому из пп.15, 16, 26, 27, где гидрофильная жидкость является водной.
29. Способ по любому из пп.15, 16, 26, 27, где второй керамический предшественник включает жидкое стекло или коллоидную двуокись кремния, или предварительно гидролизованный алкоксид кремния.
30. Способ по любому из пп.15, 16, 26, 27, где указанная биомолекула является отрицательно заряженной или имеет достаточно большой размер, который не позволяет ей проходить через поры частиц.
31. Способ по п.30, где указанная биомолекула содержит РНК, антисмысловой нуклеотид, антисмысловую молекулу, аптамер, ДНК, белок, гликопротеин, полипептид, углевод или смесь или аддукт любых двух или более из указанных соединений.
32. Способ по п.31, где указанная биомолекула содержит киРНК.
33. Способ по любому из пп.15, 16, 26, 27, 31, 32, который также включает:
с) добавление агента для обработки поверхности к эмульсии после образования частиц в целях обработки поверхности частиц.
34. Способ по п.33, где агент для обработки поверхности содержит полиэтиленгликолевую цепь, связанную со связывающей группой, где указанная связывающая группа обладает способностью связывать полиэтиленгликолевую цепь с поверхностью частиц.
35. Способ по п.34, где агентом для обработки поверхности является ПЭГ-силан, такой как триалкоксисилил-ПЭГ.
36. Способ по п.33, где агент для обработки поверхности содержит нацеливающую группу для доставки биомолекулы к мишени у пациента.
37. Способ по п.36, где агент для обработки поверхности содержит триалкоксисилил-ПЭГ, имеющий нацеливающую группу у дистального конца ПЭГ, который расположен за триалкоксисилановой группой.
38. Способ по любому из пп.15, 16, 26, 27, 31, 32, 34, 35, 36, 37, где полимер или комплекс-образующий агент добавляют так, чтобы они находились в порах частиц вместе с биомолекулой.
39. Способ по п.38, где указанным полимером является полиэтиленамин, полилизин, полигистидин или вещество, обладающее эффектом протонной губки.
40. Способ получения частиц, содержащих биомолекулу, находящуюся в порах этих частиц, где указанный способ включает:
a) объединение:
гидрофобной фазы, содержащей гидрофобную жидкость и поверхностно-активное вещество; и
гидрофильной фазы, содержащей гидрофильную жидкость и катализатор;
с образованием эмульсии, содержащей капельки гидрофильной фазы, диспергированной в гидрофобной фазе; и
b) добавление керамического предшественника к эмульсии и гидролиз керамического предшественника;
с) доведение рН гидрофильной фазы до значений в интервале, подходящем для биомолекулы;
d) добавление биомолекулы и керамического предшественника, содержащего функциональную группу, к эмульсии; и
е) перемешивание эмульсии по мере образования частиц внутри капелек;
где керамический предшественник содержит функциональную группу, способную стимулировать проникновение частиц в клетки.
41. Способ по п.40, где указанная функциональная группа керамического предшественника с функциональной группой способна химически взаимодействовать, например, электростатически взаимодействовать с указанной биомолекулой.
42. Способ по любому из пп.40 или 41, где указанным керамическим предшественником с функциональной группой является керамический предшественник с функциональной аминогруппой.
43. Способ по п.42, где указанным керамическим предшественником с функциональной аминогруппой является алкоксисилан с функциональной аминогруппой.
44. Способ по п.42, где указанный керамический предшественник с функциональной аминогруппой содержит аминоалкиламиногруппу.
45. Способ по п.44, где керамическим предшественником с функциональной аминогруппой является 3-(2-аминоэтиламино)пропилтриметоксисилан, 3-[2-(2-аминоэтиламино)этиламино]пропилтриметоксисилан, 3-(2- аминоэтиламино)пропилтриэтоксисилан или 3-[2-(2- аминоэтиламино)этиламино]пропилтриэтоксисилан или смесь любых двух или более из указанных соединений.
46. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, где указанное поверхностно-активное вещество, такое как этоксилат нонилфенола, имеет ГЛБ приблизительно 8-16.
47. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, где указанная гидрофобная фаза дополнительно содержит вторичное поверхностно-активное вещество, такое как спирт, например, 1-пентанол.
48. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, где гидрофобная жидкость содержит алкан, например, от гексана (С6) до додекана (С12), циклоалкан, такой как циклогексан, ароматические соединения, такие как толуол и бензол, и смеси, такие как керосин.
49. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, где гидрофильная жидкость содержит воду, а катализатор представляет собой кислоту.
50. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, где указанная биомолекула является отрицательно заряженной или имеет достаточно большой размер, который не позволяет ей проходить через поры частиц.
51. Способ по п.50, где указанная биомолекула содержит РНК, антисмысловой нуклеотид, антисмысловую молекулу, аптамер, ДНК, белок, гликопротеин, полипептид, углевод или смесь или аддукт любых двух или более из указанных соединений.
52. Способ по п.51, где указанная биомолекула содержит киРНК.
4
53. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, 51, 52, включающий доведение рН эмульсии до значения более чем 4, например, путем добавления основания, такого как NaOH, KOH и NHOH, перед добавлением биомолекулы и керамического предшественника с функциональной группой.
54. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, 51, 52, который дополнительно включает:
f) добавление агента для обработки поверхности к эмульсии после образования частиц в целях обработки поверхности частиц.
55. Способ по п.54, где указанный агент для обработки поверхности содержит полиэтиленгликолевую цепь, связанную со связывающей группой, где указанная связывающая группа обладает способностью связывать полиэтиленгликолевую цепь с поверхностью частиц.
56. Способ по п.55, где указанным агентом для обработки поверхности является ПЭГ-силан, такой как триалкоксисилил-ПЭГ.
57. Способ по п.54, где агент для обработки поверхности содержит нацеливающую группу для доставки биомолекулы к мишени у пациента.
58. Способ по п.57, где указанный агент для обработки поверхности содержит триалкоксисилил-ПЭГ, имеющий нацеливающую группу у дистального конца ПЭГ, который расположен за триалкоксисилановой группой.
59. Способ по любому из пп.40, 41, 43, 44, 45, 51, 52, 55, 56, 57, 58, где полимер или комплекс-образующий агент добавляют так, чтобы они находились в порах частиц вместе с биомолекулой.
60. Способ по п.59, где указанным полимером является полиэтиленамин, полилизин, полигистидин или вещество, обладающее эффектом протонной губки.
61. Фармацевтическая композиция, содержащая вещество, состоящее из частиц по любому из пп.1-14 в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем, разбавителем или наполнителем.
62. Способ лечения заболевания, расстройства или состояния у млекопитающего, включающий стадию введения состоящего из частиц вещества по любому из пп.1-14, или фармацевтической композиции по п.61 указанному млекопитающему для лечения указанного заболевания, расстройства или состояния.
63. Состоящее из частиц вещество по любому из пп.1-14, которое может быть использовано для лечения заболевания, расстройства или состояния у млекопитающего.