Micropartículas, sustituto sanguíneo y procedimiento de formación de los mismos.

Un procedimiento de formación de micropartículas, que comprende las etapas de:

- proporcionar una primera solución que comprende al menos un anión;

- proporcionar una segunda solución que comprende al menos un catión;

- mezclar la primera solución con la segunda solución en presencia de al menos un primer compuesto para formar moldes porosos, en el que los moldes porosos se forman por precipitación de una sal que comprende el anión y el catión y en el que el primer compuesto se incorpora al menos parcialmente en los moldes porosos y

- reticular al menos parcialmente el primer compuesto en los moldes porosos.

Micropartículas, sustituto sanguíneo y procedimiento de formación de los mismos

La presente descripción describe realizaciones que se relacionan con un procedimiento para la formación de micropartículas y, en particular, micropartículas que comprenden al menos un compuesto reticulado. Otras realizaciones se refieren a micropartículas.

Antecedentes de la invención

En una escala de calibre, las micropartículas se sitúan entre las nanopartículas a la izquierda y las partículas macroscópicas a la derecha. No hay fronteras nítidas en ambas direcciones y el rango de tamaño se define principalmente entre 100 nm y 100 pm. Las células biológicas, por ejemplo, pertenecen a las micropartículas si se tiene en cuenta el tamaño. Las micropartículas se clasifican según diferentes aspectos: naturales y sintéticas; orgánicas e inorgánicas; cristalinas y amorfas; porosas y no porosas; de estructura núcleo-envolvente, de matriz u homogénea etc. Los procedimientos de fabricación de las micropartículas se dividen generalmente en procedimiento arriba-abajo y abajo-arriba. En el primer caso, un material macroscópico es aplastado por molienda o por homogeneización de alta presión, en el segundo, las partículas se ensamblan a partir de sus compuestos moleculares por precipitación, cristalización, secado por pulverización, etc.

Además, en los últimos años, se han desarrollado procedimientos de ensamblaje de micropartículas que imitan los procesos biológicos. En general, las partículas son cultivadas por estructuración interactiva de materiales orgánicos e inorgánicos por un procedimiento llamado biomimético.

Algunos de los procedimientos descritos anteriormente permiten la síntesis de micropartículas con una estructura interna especial. Ejemplos típicos son micropartículas porosas con una superficie interior vasta debido a los poros y cavidades. Una estructura fina muy interesante se puede generar si las partículas porosas se utilizan para el montaje de las estructuras complementarias. Las partículas entonces consisten en la plantilla porosa y la estructura que llena los poros y cavidades.

Para una variedad de aplicaciones, se desea producir una gran cantidad de micropartículas, las cuales deben tener un tamaño medio bien definido. Además, las micropartículas formadas deben ser estables para poder ser almacenadas durante mucho tiempo. También se sigue deseando una fabricación fácil y rentable de micropartículas compuestas de diferentes compuestos.

En el documento US-5.069.936 se desvelan procedimientos para producir mlcroesferas de proteínas que comprenden las etapas de (a) disolver una proteína, (b) añadir un agente de reticulación, (c) añadir un tensioactivo soluble en agua y (d) añadir un desolubilizante orgánico soluble en agua.

El artículo científico de Duan L¡ et al. "Hemoglobln protein hollow shells fabricated through covalent layer-by-layer technique", publicado en Biochemlcal and Blophyslcal Research Communications 354 (2007) pp. 357-362, describe un procedimiento para formar envolventes huecas de proteína hemoglobina que se forman mediante adsorción alterna de hemoglobina y glutaraldehído sobre la superficie exterior de moldes.

Sumario de la invención

En vista de lo anterior, se proporciona un procedimiento para la formación de micropartículas que es simple, versátil y adecuado para diferentes materiales. Las micropartículas formadas pueden estar compuestas de un único o de diferentes materiales o compuestos y pueden utilizarse para fines diferentes.

Según una realización, se proporciona un procedimiento para la formación de micropartículas. El procedimiento comprende las etapas de:

- proporcionar una primera solución que comprende al menos un anión;

- proporcionar una segunda solución que comprende al menos un catión;

- mezclar la primera solución con la segunda solución en presencia de al menos un primer compuesto para formar moldes porosos, en el que los moldes porosos se forman por precipitación de una sal que comprende el anión y el catión y en el que el primer compuesto se incorpora al menos parcialmente en los moldes porosos y

- al menos parcialmente, la reticulación del primer compuesto en los moldes porosos.

Según una forma de realización, se proporciona un procedimiento para la formación de micropartículas de acuerdo con la reivindicación 9.

Por los procedimientos anteriores, se pueden formar micropartículas que comprenden:

- al menos un primer compuesto que es reticulado y

- una estructura reticulada polimérica porosa o esponjosa que se forma al menos por el primer compuesto.

Según una realización, se proporciona un sustituto sanguíneo que comprende micropartículas que comprenden una estructura de red polimérica porosa o esponjosa, que se forma al menos mediante hemoglobina reticulada. A diferencia de las partículas que se forman por reticulación en una solución libre y que están densamente empaquetadas, las micropartículas, como se describe en este documento son de celdas abiertas o de poros abiertos. El tamaño medio de las micropartículas usadas como un sustituto sanguíneo es de al menos 1 pm y puede estar en el intervalo de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 5 pm y generalmente en el intervalo de aproximadamente 2 pm a aproximadamente 4 pm.

En algunas realizaciones, los moldes porosos se forman por precipitación de una sal en presencia de un compuesto para ser incorporado en los moldes porosos. El compuesto se proporciona en al menos una de la primera y la segunda solución o en ambas. Durante la precipitación, los moldes crecen y acumulativamente incorporan el compuesto. El compuesto se puede proporcionar en una alta concentración que produce una alta tasa de incorporación de manera que la carga de los moldes con el compuesto es alta. En algunas realizaciones, una mezcla de compuestos se incorpora en los moldes porosos en crecimiento. En otras realizaciones, al menos dos compuestos se incorporan posteriormente mediante una precipitación por etapas o de precipitación de los moldes porosos.

El catión y el anión se seleccionan generalmente de manera que forman una sal que es poco soluble en el disolvente, que es generalmente una solución acuosa. El término "sal poco soluble" tal como se utiliza en esta descripción pretende describir que la sal no es sustancialmente soluble en agua, de modo que los moldes porosos formados son sustanclalmente estables en agua.

Una ventaja adicional es que los moldes llenos con el compuesto y, después de la disolución opcional de los moldes, las micropartículas comprendidas por el compuesto se pueden producir en masa para obtener grandes cantidades de micropartículas.

La reticulación del compuesto incorporado en los moldes porosos permite una formación fácil de los polímeros y evita las duras condiciones que se producirían en condiciones de polimerización normales, tales como polimerización radical. Por lo tanto, los polímeros a base de compuestos delicados tales como biomoléculas, por ejemplo, proteínas y enzimas, se pueden formar en condiciones suaves que sustancialmente no afectan al funcionamiento del compuesto. Por lo tanto, el compuesto retlculado mantiene su característica específica que hace que la micropartícula formada sea adecuada para aplicaciones que requieren que el compuesto retlculado mantenga su función o actividad específica (tal como la actividad enzimática, la adsorción de oxígeno y la capacidad de desorción, la actividad del fármaco, por nombrar sólo algunos). La reticulación de una mezcla de compuestos también es posible de modo que se pueda formar un polímero que esté compuesto de al menos dos compuestos diferentes.

Además, puede formarse una estructura de red polimérica que sea suficientemente estable Incluso después de una disolución opcional de los moldes porosos. La estructura de red polimérica también proporciona una gran relación superficie-volumen debido a su gran superficie interna que es accesible después de la disolución de los moldes porosos. Generalmente, las micropartículas tienen una estructura de celda abierta o de poros abiertos formada por la red polimérica. Otros compuestos pueden ser, por lo tanto, adsorbidos o acoplados a la estructura de la red polimérica.

El tamaño de las micropartículas formadas se puede ajustar, por ejemplo, mediante el control del procedimiento de precipitación para la formación de los moldes porosos.

En algunas realizaciones se eliminan los moldes y sólo la estructura fina moldeada permanece como una red de cilindros finos, cables o tubos. Plantillas típicas que son fácilmente solubles son, por ejemplo, carbonato de calcio, todos los fosfatos de calcio... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de formación de micropartículas, que comprende las etapas de:

- proporcionar una primera solución que comprende al menos un anión;

- proporcionar una segunda solución que comprende al menos un catión;

- mezclar la primera solución con la segunda solución en presencia de al menos un primer compuesto para formar moldes porosos, en el que los moldes porosos se forman por precipitación de una sal que comprende el anión y el catión y en el que el primer compuesto se incorpora al menos parcialmente en los moldes porosos y

- reticular al menos parcialmente el primer compuesto en los moldes porosos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

- proporcionar una tercera solución que comprende al menos un anión;

- proporcionar una cuarta solución que comprende al menos un catión;

- mezclar la tercera solución con la cuarta solución en presencia de los moldes porosos y al menos un segundo compuesto de manera que los moldes porosos crecen por precipitación de una sal que comprende el anión y el catión, en el que el segundo compuesto se incorpora al menos parcialmente en los moldes porosos.

- reticular al menos parcialmente el segundo compuesto en los moldes porosos.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que los pasos de reticulación del primer y del segundo compuesto se realizan en un solo paso.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además la etapa

de:

- disolver los moldes porosos para formar micropartículas comprendidas al menos por el primer compuesto y/o al menos el segundo compuesto retlculados.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los aniones de la primera y la tercera solución son seleccionados del grupo que comprende iones carbonato, iones fosfato, Iones hldrógenofosfato, Ion dlhldrógenofosfato y mezclas de los mismos.

6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los cationes de la segunda y la cuarta solución son seleccionados del grupo que comprende Iones Ca, Iones Mn, Iones Mg, iones Ba y mezclas de los mismos.

7. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa adicional:

- lavar los moldes porosos antes de reticular el primero y/o el segundo compuesto.

8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa adicional:

- unir anticuerpos y/o antfgenos a las micropartículas.

9 Un procedimiento para formar micropartículas, que comprende las etapas de:

- proporcionar una suspensión de moldes porosos y una solución que comprende al menos un primer compuesto, en el que el primer compuesto tiene un peso molecular de al menos 20 kDa;

- mezclar la solución con la suspensión durante al menos la Incorporación parcial del primer compuesto en los moldes porosos y

- sin ninguna incorporación más de otro compuesto adicional en una etapa separada, reticular al menos parcialmente el primer compuesto en los moldes porosos utilizando un agente de reticulación que tiene al menos dos grupos funcionales;

- proporcionar una primera solución que comprende al menos un anión;

- proporcionar una segunda solución que comprende al menos un catión;

- mezclar la primera solución con la segunda solución en presencia de los moldes porosos y al menos un segundo compuesto, que tiene un peso molecular de al menos 20 kDa, de modo que los moldes porosos crecen por precipitación de una sal formada por el anión y el catión, en el que el segundo compuesto se incorpora al menos parcialmente en los moldes porosos.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende la etapa adicional:

- disolver los moldes porosos para formar micropartículas comprendidas al menos por el primer compuesto y/o al menos el segundo compuesto reticulados.

11. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, en el que los moldes porosos proporcionadas están comprendidos por un material seleccionado del grupo que comprende SI02 , carbonatos, tales

como CaCOs y MnCOs , fosfatos, tales como fosfato de calcio, hidrógenofosfatos de calcio y dihidrógenofosfatos de calcio y mezclas de los mismos.

12. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primero y/o el segundo compuesto es seleccionado del grupo que comprende polímeros, biomoléculas, proteínas, enzimas, nano- partículas, compuestos farmacéuticamente activos, suplementos nutricionales y sus mezclas.

13. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el primero y/o el segundo compuesto tiene un peso molecular de al menos 20 kDa.

14. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primero y/o el segundo compuesto es una molécula capaz de unir oxígeno molecular.

15. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primero y/o el segundo compuesto es seleccionado del grupo que comprende hemoproteínas, hemoglobina, mioglobina, albúmina y mezclas de las mismas.

16. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primero y/o el segundo compuesto son reticulados por un agente bifuncional.

17. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una o más de las

siguientes etapas de:

- marcar las micropartículas;

- funcionalizar las micropartículas y

- liofilizar las micropartículas.

18. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los moldes porosos comprenden poros que tienen un tamaño medio en el intervalo de 2 nm a 50 nm.

19. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa adicional de:

- incorporar un compuesto farmacéutico activo en las micropartículas.

20. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa adicional

de:

- formar un revestimiento sobre los moldes o las micropartículas.

21. Un sustituto sanguíneo, que comprende micropartículas, las cuales se pueden obtener por un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que las micropartículas están comprendidas por una estructura de red polimérica porosa o esponjosa, que está formada al menos por hemoglobina reticulada y en la que las micropartículas tienen un tamaño medio de al menos 500 nm.

22. El sustituto sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 21, en el que las micropartículas tienen un tamaño medio de entre 1 pm y 5 pm.

23. El sustituto sanguíneo de acuerdo con la reivindicación 21 o 22, en el que la red polimérica formada por la hemoglobina reticulada tiene un peso molecular de al menos 560 kDa.

24. El sustituto sanguíneo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, que comprende además una solución fisiológica en la que se dispersan las micropartículas.

25. El sustituto sanguíneo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en el que la hemoglobina reticulada comprende hemoglobina bovina.

26. El sustituto sanguíneo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, en el que las micropartículas comprenden además un revestimiento exterior.

27. El sustituto sanguíneo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 26, en el que las micropartículas están sustancialmente libres de hemoglobina tetrámero.