WO2004107368A2 - Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides utilisant des particules a surface modifiee - Google Patents

Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides utilisant des particules a surface modifiee Download PDF

Info

Publication number
WO2004107368A2
WO2004107368A2 PCT/FR2004/001169 FR2004001169W WO2004107368A2 WO 2004107368 A2 WO2004107368 A2 WO 2004107368A2 FR 2004001169 W FR2004001169 W FR 2004001169W WO 2004107368 A2 WO2004107368 A2 WO 2004107368A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particles
dispersion
groups
magnetic
species
Prior art date
Application number
PCT/FR2004/001169
Other languages
English (en)
Other versions
WO2004107368A3 (fr
Inventor
Etienne Duguet
Stéphane MORNET
Joseph Portier
Original Assignee
Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=33396739&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2004107368(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S) filed Critical Centre National De La Recherche Scientifique (C.N.R.S)
Priority to CA2526967A priority Critical patent/CA2526967C/fr
Priority to ES04742722T priority patent/ES2383988T3/es
Priority to EP04742722A priority patent/EP1627395B1/fr
Priority to US10/558,069 priority patent/US9630838B2/en
Priority to JP2006530350A priority patent/JP5185532B2/ja
Priority to AT04742722T priority patent/ATE545939T1/de
Publication of WO2004107368A2 publication Critical patent/WO2004107368A2/fr
Publication of WO2004107368A3 publication Critical patent/WO2004107368A3/fr

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/1833—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with a small organic molecule
    • A61K49/1848—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with a small organic molecule the small organic molecule being a silane
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/1851—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule
    • A61K49/1857—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule the organic macromolecular compound being obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. PLGA
    • A61K49/186—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule the organic macromolecular compound being obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. PLGA the organic macromolecular compound being polyethyleneglycol [PEG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1821—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles
    • A61K49/1824—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles
    • A61K49/1827—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle
    • A61K49/1851—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule
    • A61K49/1863—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised microparticles or nanoparticles coated or functionalised nanoparticles having a (super)(para)magnetic core, being a solid MRI-active material, e.g. magnetite, or composed of a plurality of MRI-active, organic agents, e.g. Gd-chelates, or nuclei, e.g. Eu3+, encapsulated or entrapped in the core of the coated or functionalised nanoparticle having a (super)(para)magnetic core coated or functionalised with an organic macromolecular compound, i.e. oligomeric, polymeric, dendrimeric organic molecule the organic macromolecular compound being a polysaccharide or derivative thereof, e.g. chitosan, chitin, cellulose, pectin, starch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
    • H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
    • H01F1/0054—Coated nanoparticles, e.g. nanoparticles coated with organic surfactant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
    • H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
    • H01F1/0063—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use in a non-magnetic matrix, e.g. granular solids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
    • H01F1/445—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids the magnetic component being a compound, e.g. Fe3O4
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to aqueous dispersions of particles of nanometric dimensions based on magnetic iron oxide, of modified surface, which have a very low rate of interparticle agglomeration, in particular in a neutral medium.
  • These dispersions of magnetic particles with modified and essentially individualized surfaces prove to be useful in particular for the preparation of compositions of diagnostic or therapeutic interest, and very particularly for the preparation of compositions suitable for administration by injection.
  • compositions comprising nanometric magnetic particles (of dimensions less than 100 nm), dispersed in liquid dispersing media of an aqueous nature (water or aqueous solutions), or else of an organic nature (hydrocarbons, kerosene, xylene, toluene , polyglycols or phenyl ethers, in particular).
  • the most commonly used particles are particles based on iron (Fe- ⁇ ), cobalt (Co- ⁇ ), and particles based on magnetic iron oxide (s) such as ferrites (namely, most often oxides of the general formula M ⁇ Fe I ⁇ Fe ⁇ ⁇ 4, in which M 11 denotes a metal chosen from Fe,
  • particles based on magnetic iron oxides appear to be more stable vis with regard to oxidation, and they are therefore more widely used, in particular in aqueous dispersions.
  • ferrimagnetic particles based on magnetite (Fe3 ⁇ 4 ) or maghemite (Fe 2 ⁇ 3- ⁇ ) are used in particular.
  • Dispersions, in particular aqueous, of particles based on magnetic iron oxides are often designated by the generic term "ferrofluid".
  • One of the problems to be solved when synthesizing a ferrofluid is that of the stabilization of the magnetic particles with respect to the agglomeration.
  • the stabilization of a ferrofluid proves all the more difficult to achieve that the size of the particles present is small, and that the concentration of particles is high.
  • the concentration of particles is generally desirable for the concentration of particles to be high within a ferrofluid.
  • the oxide particles in a dispersion of magnetic particles of the "ferrofluid" type, it is particularly advantageous for the oxide particles to be particles of small dimensions, preferably less than 20 nm, and typically between 3 and 15 nm. In this case, in fact, the particles are generally monocrystalline, and each of the particles is then a magnetic particle
  • dispersions of magnetic particles for administration in animals or humans, for example as a contrast agent for MRI
  • the reduction in particle size also proves necessary to avoid the phenomena of obstruction of the blood network, in particular at the level of the capillaries, in particular to limit the risks of embolism.
  • One of the most usual means for obtaining aqueous dispersions of particles of a magnetic iron oxide exhibiting the lowest possible rate of interparticle agglomeration consists in controlling the pH of the dispersing aqueous medium, ie to a value less than 5 (acid ferrofluid ), or to a value greater than 10 (basic ferrofluid).
  • the charge density present on the surface of iron oxide particles is too low to ensure stabilization of the electrostatic type.
  • the isoelectric point of an iron oxide namely the pH at which the charges present on the surface of the iron oxide compensate, is generally of the order of 7 (it is generally between 6 and 9 and is typically 7, especially in the case of maghemite).
  • the stability of an aqueous ferrofluid (in particular of the USPIO type) at a pH of the order of 7 cannot be obtained by simple electrostatic stabilization, which constitutes a limitation to the use of the particles.
  • iron oxide of the ferrite type in particular for medical applications (contrast agent for MRI in particular) where it is precisely necessary to have dispersions stable at a physiological pH, namely at a pH of the order of 7.4.
  • the "isoelectric point" of the particles of a ferrofluid to which reference is made in the present description designates the pH value of the dispersion for which the surface charge (s) carried by said particles compensate for each other.
  • This isoelectric point (or PIE) can in particular be determined by zetametry, namely by measuring the zeta potential of a dispersion of the particles at different pH values, for example according to the method described by RJ Hunter in Zêta Poten ⁇ al in Colloid Science, Principles and Applications, Académie Press,
  • a ferrofluid is stable with respect to interparticle agglomeration in the pH ranges distant from the PIE, whereas at pHs of the order of PIE, the ferrofluid becomes unstable.
  • the zone of instability can be more or less tightened around the value of the PIE, the extent of this zone varying in particular according to the size of the particles of the ferrofluid and the number of sites charged with surface.
  • the extent of the zone of instability decreases with the size of the particles.
  • a ferrofluid is stable at pH values less than (PIE-2) (and greater than (PIE + 2)) but the zone of stability of the ferrofluid can however vary more or less, in any event, a ferrofluid loses its stability at a pH near the PIE.
  • PIE-2 pH values less than (PIE-2)
  • PIE + 2 the zone of stability of the ferrofluid
  • ferrofluids having a PIE as far as possible from the value of 7.
  • ferrofluid compositions stabilized in neutral medium having a surface modified by amino species, obtained by grafting molecules such as aminosilanes.
  • the inventors have now discovered that it is possible to carry out a grafting of particles based on an iron oxide leading to the obtaining of particles of reduced size, without having to implement the advanced sonication taught by the state of the art, subject to carrying out this grafting on particles based on an iron oxide in the form of a stable colloidal dispersion of particles, and by carrying out the surface treatment under the conditions of stability of the colloidal dispersion (i.e. avoiding flocculation or aggregation of particles).
  • the hydrodynamic diameter of the grafted particles obtained is substantially equal (or even identical, most often) to the hydrodynamic diameter of the particles of the starting colloidal dispersion.
  • the work of the inventors has also made it possible to establish that the grafting carried out on particles based on iron oxide maintained in the form of a colloidal dispersion during the grafting makes it possible to obtain particles having an isoelectric point higher than that of the particles obtained by the currently known methods which implement grafting under sonication.
  • the implementation of a stable colloidal dispersion as such rather than a dispersion of particles kept in dispersion under sonication, leads to a more homogeneous grafting of the particles, which makes the particles obtained more stable in a neutral medium.
  • the inventors have also discovered during their work that the grafting of compounds such as aminosilanes onto the oxide particles of a ferrofluid appreciably improves the stability. thermal of the particles, in particular in the case where the particles are maghemite particles, which may in particular prove to be advantageous for their use in the production of composite materials or ceramics having magnetic properties at high temperature.
  • the surface modification as implemented by the inventors makes it possible to obtain particles grafted on the surface by amino groups, by means of which chemical species, in particular macromolecules, can be immobilized at the surface of the grafted particles.
  • the surface modification carried out by the inventors allows the immobilization of polysaccharide molecules, and in particular of dextran molecules, by means of the establishment of covalent bonds between the polysaccharides and the amino groups.
  • the work of the inventors has made it possible to demonstrate that, surprisingly, the grafting of macromolecules such as polysaccharides onto the amino groups can be carried out while preserving a population of essentially individualized particles, and also preserving a small hydrodynamic diameter, typically less than 50 nm, and most often less than 40 nm.
  • the dispersions of particles thus obtained constitute a particularly interesting alternative to the dispersions of magnetic particles currently used in particular as contrast agents for 1TRM in vivo.
  • the dispersions of magnetic particles intended for administration in vivo are in fact particles having the smallest possible hydrodynamic diameter, typically less than 100 nm,
  • This dressing of the surface of the particles is in particular carried out to make the surface of the particles hydrophilic and electrically neutral, so as to delay the detection of the particles by the immune system (that is to say to increase the half-life of the particles in vivo, and delay their elimination for example in the liver).
  • MION means surface particles modified by covalently linked polysaccharide-type macromolecules which have been . discovered by the inventors can themselves be functionalized, for example by molecules of biological interest (for example effector molecules for targeting towards specific cells or organs, or even active principles or oligonucleotides), and this, without significantly increasing the hydrodynamic diameter of the particles, and moreover, more often than not, retaining a population of essentially individualized particles.
  • molecules of biological interest for example effector molecules for targeting towards specific cells or organs, or even active principles or oligonucleotides
  • the object of the present invention is in particular to provide aqueous ferrofluids, having a very small particle size, and which are stable in a neutral medium, and in particular in a physiological medium. More specifically, the object of the invention is very particularly to provide ferrofluids which are stable up to a pH of 8, and in particular stable in the pH range from 6 to 8.
  • the present invention also aims to provide a method making it possible to shift the stability domain of a colloidal ferrofluid in a pH range up to 8, encompassing the pH of physiological media, without modifying the magnetorheological properties of this ferrofluid, and in particular by essentially retaining its magnetic properties and the hydrodynamic diameter of the particles.
  • Another objective of the invention is to provide aqueous ferrofluids, having a low rate of interparticle agglomeration in neutral medium, and in which the particles can be grafted by chemical species, such as macromolecules, without leading to phenomena of interparticle aggregation.
  • the invention sets itself more specifically for the purpose of providing ferrofluids comprising particles modified on the surface by hydrophilic molecules of polysaccharide type, in particular by molecules dextran, which can be administered in vivo, and whose particles have a long residence time in the organisms into which they are introduced.
  • the invention is also intended to provide dispersions of magnetic particles of small hydrodynamic diameter, which can be administered in vivo, in particular by injection, adapted to allow targeting to specific cells or organs, for diagnostic purposes (composition biospecific contrast agents for MRI, in particular) or for therapeutic purposes (targeted vectorization of active principles, in particular of drugs, for example).
  • the subject of the present invention is an aqueous dispersion, hereinafter referred to as "amino ferrofluid", comprising particles (p) based on a magnetic iron oxide, of dimensions less than or equal to 20 nm, the surface of which is modified by grafting of amino groups R, covalently linked to the surface of said particles, in which the isoelectric point of the surface particles thus modified is greater than or equal to 10.
  • aqueous dispersion of particles is meant, within the meaning of the present description, a dispersion of particles within an medium of an aqueous nature, such as water, an aqueous solution, or alternatively a water / alcohol mixture .
  • the amino ferrofluid of the invention most often exhibits magnetic and rheological characteristics similar to those of the aqueous ferrofluids of the prior art which consist exclusively of particles based on iron oxide dispersed within a aqueous medium ("non-grafted" ferrofluids).
  • non-grafted ferrofluids particles based on iron oxide dispersed within a aqueous medium
  • the size and morphology of the particles present are generally similar, as are the properties of the fluid under magnetic stress.
  • the amino ferrofluids of the invention also have the advantage of having an isoelectric point greater than 10, this isoelectric point being most often greater than or equal to 10.1 , and advantageously greater than or equal to 10.2, or even greater than 10.3, this isoelectric point generally being less than or equal to 11, and most often less than or equal to 10.5.
  • the particles (p) of modified surface present in a ferrofluid according to the invention are generally stable with respect to interparticle agglomeration in media having a pH below 8, and therefore in particular in neutral medium, and in particular at pH between 6 and 8, for example in a physiological medium, a field in which "non-grafted" ferrofluids have a clear tendency to flocculation.
  • an amino ferrofluid according to the invention is in the form of an aqueous dispersion having a pH of less than or equal to 8.
  • the amino ferrofluid of the invention is most often in the form of a dispersion of particles, having an average hydrodynamic diameter less than or equal to 20 nm.
  • an amino ferrofluid according to the invention of pH less than or equal to 8 is generally in the form of a colloidal dispersion stable of essentially individualized particles.
  • an amino ferrofluid according to the invention at least 95% of the particles present, and preferably at least 98% of the particles present, are individualized particles, that is to say not agglomerated with one or more other particles.
  • an amino ferrofluid according to the invention generally exhibits an extremely reduced rate of interparticle aggregates.
  • at most 5 (and preferably at most 2) solid elements in suspension out of 100 are in the form of particle aggregates.
  • no interparticle aggregates larger than 30 nm are observed.
  • the "mean hydrodynamic diameter” referred to here is the number mean hydrodynamic diameter as measured by photon correlation spectroscopy, for example by a device of the Zetasizer type, such as, in particular the Zetasizer 3000 HS marketed by Malvern Instruments .
  • This measurement method generally implements capillary electrophoresis associated with an analysis by laser interferometry with Doppler effect. Photographs produced by transmission electron microscopy generally confirm this average hydrodynamic diameter, as well as measurements carried out by X-ray diffraction.
  • the average hydrodynamic diameter of the particles grafted in the dispersions according to the invention is between 3 and 15 nm.
  • this hydrodynamic diameter is less than 12 nm, advantageously less than 10 nm , and more preferably at 8 nm.
  • the particles (p) based on a magnetic iron oxide which are present in a composition according to the invention are, in general, particles constituted, in whole or in part, by an iron oxide having magnetic properties, and preferably ferrimagnetic properties.
  • the amount of magnetic iron oxide preferably represents at least 50% by mass, advantageously at least 60% by mass and even more preferably at least 90% by mass of the total mass of the inorganic compounds present in the particles, these particles preferably being essentially constituted by one or more iron oxide (s), and the iron oxide being, in all cases present at least at the surface of the particles (p).
  • the particles (p) essentially consist of magnetite (Fe3 ⁇ 4 ) and / or maghemite (Fe2 ⁇ 3- ⁇ ), and advantageously they essentially consist of maghemite.
  • the particles (p) of the invention consist at least at 95% by mass and advantageously at least at 98% by mass of a ferrite, a maghemite and / or a magnetite.
  • the particles (p) are particles of a crystalline nature.
  • the particles (p) are at least in part (and preferably essentially) single crystals of iron oxide, advantageously single crystals of magnetite or maghemite.
  • the particles (p) are grafted on the surface by amino groups R, each of these groups R generally comprising a primary amino group -NH 2 . Most often, these groups are most often in protonated form.
  • These amino groups R covalently linked to the particle, are advantageously groups of formula - (A) -NH2, in which the group - (A) - denotes a hydrocarbon chain, comprising from 1 to 12 and preferably at most 8 carbon atoms, this chain being optionally interrupted by one or more -NH- groups, generally by 1 to 3 -NH- groups if necessary.
  • the group - (A) - denotes a linear chain. Furthermore, the group - (A) - is advantageously a saturated hydrocarbon chain. According to a possible variant, the group - (A) - may however comprise an aromatic nucleus.
  • amino groups R covalently linked to the surface of the particles (p) of a dispersion according to the invention are chosen from:
  • the group R can represent a group chosen from the following groups:
  • amino groups R are typically groups linked to the particles (p) via a covalent bond. Most often, this covalent bond is ensured by means of a silicon atom, according to the following schematic structure:
  • (p) are generally obtained by reaction of a silane carrying the group R on the particles (p) based on magnetic iron oxide.
  • the average quantity of R groups covalently linked to the surface of the particles (p) is at least equal to 2 micromoles per m 2
  • a dispersion according to the invention may comprise particles grafted in relatively large number.
  • concentrations of particles (p) greater than 30 grams of iron oxide per liter, or even greater than 100 g / l and even in certain cases greater than 500 g / l.
  • an amino ferrofluid according to the invention can comprise particles (p) in an amount of 50 to 600 g of iron oxide.
  • the dispersions according to the invention can in particular prove to be particularly useful as ferrofluids with superparamagnetic behavior.
  • the particles (p) are preferably monocrystalline particles, preferably "monodomain" particles of maghemite.
  • the present invention relates to a process for the preparation of amino ferrofluids as described above.
  • step (A) providing an acidic aqueous dispersion of particles (po) based on a magnetic iron oxide of dimensions less than 20 nm, said dispersion having, in an acid medium, colloidal stability at least in a pH range, this stability being such that, in said pH range, there is observed, without having to maintain stirring, a dispersion of essentially individualized particles having an average hydrodynamic diameter less than 20 nm;
  • step (B) bringing the acid colloidal dispersion of step (A) into contact with silanes of formula R-S1X1X2X3, in which:
  • - R denotes an amino group as defined above
  • Xi, X2 and X3 are identical or different groups, each designating a group hydrolyzable in an acid medium
  • this contacting being carried out while maintaining the medium in the pH range where the colloidal stability of the dispersion is ensured, whereby the formation of silanols in the medium is obtained by hydrolysis of the groups Xi, X2, and X3 dispersion of particles;
  • (C) add to the reaction medium a water-soluble wetting agent with a boiling point higher than that of water, then heat the reaction medium to a temperature sufficient to remove the water but without removing the wetting agent, whereby obtains condensation of the silanols on the surface of the particles, avoiding agglomeration of the particles (which remain dispersed in the wetting agent); and
  • step (D) recovering the particles obtained at the end of step (C) and dispersing them in an aqueous medium, whereby an amino ferrofluid according to the invention is obtained.
  • the hydrodynamic diameter of the particles present and the magnetic properties of the amino ferrofluids obtained at the end of step (D) are extremely similar, if not identical, to those of the acidic colloidal aqueous dispersion supplied in the step (AT).
  • the magnetorheological properties of the dispersion obtained at the end of the process for the preparation of the invention are generally entirely determined by those of the aqueous colloidal acid dispersions used in step (A).
  • the acidic colloidal aqueous dispersions used in step (A) are colloidal aqueous dispersions of particles based on iron oxide with a pH generally less than 5, most often with a pH between 2 and 4, and advantageously lower to 3.
  • the acidic aqueous dispersion colloidal of step (A) is such that, in the pH range where colloidal stability is ensured, the mean hydrodynamic diameter of the particles observed in suspension is between 3 and 15 nm, this diameter being able in certain cases to be smaller or equal to 12 nm, or even less than or equal to 10 nm, or else, in certain special cases, less than or equal to 8 nm.
  • less than 5% by number advantageously less than 2%, and preferably less than 1% by number of the solid species observed in suspension are agglomerates of several particles.
  • the acidic aqueous dispersion of step (A) can thus be chosen from most of the stabilized aqueous "acid ferrofluids" known from the state of the art having a hydrodynamic diameter and a suitable colloidal stability.
  • the acid colloidal dispersion of step (A) can advantageously be an aqueous acid ferrofluid of particles of ferrites, magnetite and / or maghemite as obtained by implementing the process described by Massart et al., By example in US patent 4,329,241 or in IEEE Irons. Magn., MAG-17 (2), pp. 1247-1248 (1981).
  • the acidic colloidal aqueous dispersion of stage (A) is a dispersion of particles of maghemite, prepared according to a process comprising the stages consisting in:
  • step (al) of the above process are preferably the following:
  • Iron II salts used ferrous chloride or ferrous sulfate, and advantageously ferrous chloride;
  • Iron III salts used: ferric chloride or ferric nitrate, and advantageously ferric chloride; - initial Fe (III) / Fe (II) molar ratio: preferably of the order of 2;
  • - base used for co-precipitation ammonia or soda.
  • the co-precipitation medium contains sodium nitrate.
  • the treatment carried out in steps (B) to (D) of the process of the invention is a surface treatment which does not affect the internal physicochemical nature particles of the acid colloidal aqueous dispersion of step (A). Consequently, the chemical nature of the particles of the dispersion of step (A) is generally the same as that of the particles (p) of the dispersion which it is desired to obtain at the end of step (D).
  • the particles present in the acid colloidal dispersions of step (A) have a BET specific surface of between 50 m 2 / g and 1000 m 2 / g, this surface specific being preferably between 100 and 200 m 2 / g and advantageously of the order of 130 m 2 / g.
  • Step (B) of the process of the invention consists in bringing the colloidal dispersion of step (A) into contact with silanes having an amino group R, keeping the particles in the dispersed state.
  • This step of bringing the silanes and the particles in dispersed state into contact is generally carried out by adding silanes to the particle suspension supplied during step (A), and the medium obtained is generally left to react for a duration of 2 to 15 hours, most often with stirring. In general, the reaction is carried out at room temperature.
  • silanes used in step (B) are preferably amino trialkoxysilanes of formula R-Si (-OR ') (- OR ") (- OR'"), in which:
  • - R is an amino group as defined above;
  • R ', R "and R'" identical or different, each denote an alkyl group comprising from 1 to 5 carbon atoms, each of R ', R “and R'” preferably denoting a methyl group or an ethyl group , and advantageously a methyl group.
  • step (B) there may be mentioned in particular:
  • N'- ⁇ -an inoethyl-N- ⁇ -aniinoethyl- ⁇ -aminopropyltrimethoxysilane (CH 3 O) 3-Si- (CH 2 ) 3-NH- (CH2) 2-NH- (CH 2 ) 2 -NH 2 .
  • silanes that can be envisaged in step (B) are:
  • the silanes of stage (B) are introduced into the medium of stage (A) in pure form, or in the form of a solution in an organic solvent, preferably, where appropriate, in an alcohol such as methanol or ethanol and more advantageously in methanol.
  • the concentration of silane in the organic solvent is advantageously between 3 and 4% by weight.
  • the amount of silane introduced in step (B) is generally adjusted to obtain the most complete possible coverage of the surface of the particles by the silane groups.
  • the amount of silanes carrying the R groups introduced related to the total available surface developed by the particles (p) of the acid colloidal dispersion of step (A), ie at least equal to 2.5 ⁇ mol / m 2 , and preferably at least equal to 10 ⁇ mol / m 2 -.
  • the total available surface developed by the particles (p) is calculated by multiplying the mass of the particles (in g) by the BET specific surface of these particles (in m 2 / g) -
  • step (B) is followed by a dehydration step (C), carried out in the presence of an agent wetting.
  • the purpose of this treatment is to carry out the dehydration by leaving the particles in suspension in the wetting agent, whereby an effective grafting of the silanol species is obtained on the surface of the oxide particles, avoiding phenomena of interparticle aggregation which would be observed in the absence of a wetting agent.
  • This heat treatment step can in particular be of the type used in the methods described in US patents 4, 524, 088 or US 4, 695, 393.
  • the wetting agent of stage (C) is preferably an agent which is soluble in the organic solvent dissolving the silanes introduced in stage (B) and which has a boiling point higher than that of said organic solvent, and step (C) generally comprises a step of heating to a temperature sufficient to remove said organic solvent without removing the wetting agent.
  • This removal of the solvent can be carried out in conjunction with the removal of the water, or alternatively, and preferably before the removal of the water, if necessary.
  • a wetting agent which is particularly advantageous for the implementation of step (C) is glycerol.
  • step (C) is carried out under vacuum, which in particular makes it possible to work at moderate temperature and to protect the grafting layer during synthesis.
  • the heating of stage (C) is carried out under vacuum, it proves to be particularly advantageous to conduct the dehydration of stage (C) at a temperature lower than or equal to 130 ° C., and preferably lower than 120 ° C (typically around 80 to 100 ° C).
  • step (C) comprises a step of removing an organic solvent, this step is preferably carried out at the lowest possible temperature, and advantageously at a temperature less than or equal to 50 ° C.
  • Step (D) of the process consists in recovering the particles from this medium and then dispersing them in an aqueous medium.
  • step (D) comprises washing the particles obtained at the end of step (C), for example with acetone or with a water / acetone mixture. If necessary, care is taken not to allow the particles to dry during washing, which in particular makes it possible to avoid any phenomenon of interparticle agglomeration.
  • the undried particle flocculate obtained after washing is then dispersed in an aqueous medium. The absence of drying during washing allows optimal dispersion of the particles in an aqueous medium. Traces of washing solvent introduced into the aqueous medium (in particular traces of acetone) can then be removed, for example by entrainment under vacuum.
  • the dispersion of the particles carried out during step (D) is carried out by placing the particles recovered at the end of step (C) in water and gradually reducing the pH of the medium by slow addition of 'an acid such as nitric acid, hydrochloric acid or perchloric acid.
  • 'an acid such as nitric acid, hydrochloric acid or perchloric acid.
  • nitric acid is used.
  • the gradual decrease in pH is typically carried out in several stages, by decrementing the pH of the medium by one pH unit at each stage, preferably with moderate stirring. This step of progressive reduction in pH, known as "acid peptization", makes it possible to preserve the grafting layer produced on the surface of the particles particularly well.
  • the pH can be modified in the range of pH values below 8 without affecting the stability of the suspension obtained.
  • the pH can be modified by adding a base, for example sodium hydroxide or ammonia, in particular to obtain a stable amino ferrofluid with a pH between 6 and 8.
  • the present invention relates to possible uses which are possible for the amino ferrofluids defined above.
  • the amino ferrofluids of the invention have characteristics similar to those of the usual ferrofluids (reduced particle size in particular), but they also have the advantage of being stable in neutral medium, and in particular in the pH range between 6 and 8.
  • the amino ferrofluids of the invention can therefore be used in all known fields of application of conventional ferrofluids, but their stability in neutral medium makes them suitable for other type of applications.
  • the amino ferrofluids of the invention prove to be particularly useful for the preparation of composition of contrast agents for magnetic resonance imaging, especially in vivo.
  • the small size of the particles modified by the amino groups R proves to be particularly suitable for good tissue diffusion.
  • the inventors have moreover demonstrated that the surface modification by the amino groups R, carried out under the conditions of steps (A) and (B), also makes it possible to increase the stability of the initial acid ferrofluids vis- with respect to the presence of anions, such as chloride anions for example, which are known to be capable of inducing a loss of the stability of acid ferrofluids, by compensation for the positive surface charges of the particles.
  • anions such as chloride anions for example
  • the amino ferrofluids of the invention prove to be particularly advantageous for the preparation of compositions, in particular for therapeutic and / or diagnostic use, which can be administered orally or parenterally in humans or in animals, and in particular for the preparation of injectable compositions.
  • Another subject of the invention is the compositions for administration to humans or animals obtained in this context, and in particular the injectable compositions of contrast agents for magnetic resonance imaging.
  • the stability of the amino ferrofluids of the invention over the entire pH range below 8 also makes it possible to envisage their use in other applications, and in particular as a magnetic filler in different magnetic compositions or materials, for example in compositions or polymeric materials (where the particles of ferrofluid can for example ensure crosslinking between several molecules of polymers), or even in ceramic-type materials.
  • the amino ferrofluids of the invention prove to be particularly useful when the preparation of the compositions or materials implements an aqueous formulation.
  • the amino ferrofluids of the invention contain particles which are thermally stabilized. In particular, they are stable at a temperature above 740 K, and in general up to 1050K. These particles can be used as magnetic fillers for the manufacture of magnetic materials, in particular ceramics, which can be used at temperatures above 740K, without loss of their magnetic properties.
  • the amino ferrofluids of the present invention contain particles (p) to which are bound amino groups R, which can react with chemical species, so as to modify the surface chemistry of the particles amino ferrofluid.
  • the stability of the particles of the amino ferrofluids of the invention is such that the modification of the surface of the particles (p) by reaction of chemical species on the R groups can be carried out without being observed. phenomena of interparticle aggregation.
  • the amino ferrofluids of the invention can be used for the preparation of suspensions of essentially individualized magnetic particles, on the surface of which chemical species are immobilized, where the immobilization of chemical species is carried out by establishing a bond, preferably covalent, between said chemical species and the amino groups R present on the surface of the particles (p) contained in the amino ferrofluids.
  • the present invention more specifically relates to a process for modifying the surface of the particles (p) of an amino ferrofluid according to the invention, this process comprising a step (Gl) consisting in reacting said amino ferrofluid with chemical species E capable of forming a bond, preferably covalent, with the amino groups R present on the surface of the particles (p), this reaction being carried out under the conditions of stability of the amino ferrofluid, namely, in general at a pH less than 8, and preferably at a lower pH, advantageously at a pH less than or equal to 4, and preferably at a pH less than or equal to 3.
  • step (Gl) The nature of the species E used in step (Gl) can vary to a fairly large extent and it is the skill of the person skilled in the art to determine the species suitable for the surface modification of step (Gl) , under the conditions of stability of the amino ferrofluid used.
  • the amino groups R present on the particles (p) of the amino ferrofluid have -NH 2 groups.
  • the chemical species E used in step (Gl) preferably have aldehyde groups - CHO, carboxyl -COO-, acid anhydride, isothiocyanate -SCN, cyanate -CN, or maleimide.
  • step (Gl) when the amino groups R have -NH 2 groups, the chemical species E used in step (Gl) have aldehyde groups.
  • the reaction of step (Gl) consists of general to react the amino ferrofluid with the chemical species E carrying -CHO groups, in the presence of a reducing agent, such as NaBH 4 for example.
  • a reducing agent such as NaBH 4 for example.
  • the species E used in step (G1) are polysaccharide molecules, and advantageously dextran molecules, part of the groups -OH of which have been oxidized to the group -CHO.
  • the partial modification of the -OH groups to the -CHO group is for example carried out by an oxidation carried out by an oxidant such as sodium periodate NaI0, in particular according to the method described by Molteni in Methods in Enzymology, 112, 285- 295, (1985).
  • the species E can for example be coloring agents, whereby the dispersions obtained can for example be used for the production of magnetic ink compositions.
  • the species E can be compounds having an affinity for a given compound, in which case the dispersions obtained can be used to carry out a magnetic extraction of said compound (reaction between the particles and the compound, then extraction of the particles having reacted by a magnetic field). This application could be used in particular in purification processes, depollution (in particular of waste water), or extraction of compounds of interest.
  • aqueous dispersions of particles based on a modified surface magnetic iron oxide on the surface of which are immobilized chemical species E which can be obtained according to the abovementioned process for modification of the amino ferrofluids of the invention, by putting in place works step (Gl), constitute a specific object of the present invention.
  • These compositions will designated by the term "modified amine ferrofluid" in the following description.
  • the particles present are generally well individualized.
  • at least 90% by number, and preferably at least 95% by number of the solid elements contained in an amine ferrofluid modified according to the invention are individualized particles comprising a single central core, based on a magnetic iron oxide, this core having dimensions less than 20 nm.
  • a modified amino ferrofluid according to the invention has a structure extremely similar to the initial amino ferrofluid, with only a modification of the surface of the particles.
  • step (G1) does not modify the particles based on iron oxide in themselves, which are generally identical to those present in the initial ferrofluid.
  • the particles based on iron oxide are preferably particles of maghemite, of monocrystalline preferences ("magnetic monodomain") which advantageously have a size less than 20 nm, and generally understood between 3 and 15 nm.
  • modified amino ferrofluids where the species E are polysaccharides in which a part of the —OH groups has been oxidized to the —CHO group constitute particularly advantageous modified amino ferrofluids according to the invention.
  • Particularly interesting in this context are the modified amino ferrofluids where the E species are dextran molecules of which a part of the —OH groups has been oxidized to the —CHO group.
  • This effective immobilization which is not ensured in the currently known ferrofluids, makes it possible (i) to increase the plasma half-life of the particles when they are administered in vivo (the half-life of the particles, which reflects the duration for which the particles are not recognized and eliminated by the immune system, is in particular dependent on the stability of the immobilization of the dextran-type polysaccharides at the surface of the particles); and (ii) authorize grafting of chemical species onto the polysaccharide cover layer, without leading to depletion of the saccharides or interparticle agglomeration phenomena.
  • VUSPIO ferrofluid for "Versatile Ultrasmall SuperParamagnetic Iron Oxides”
  • VUSPIO ferrofluid
  • a "VUSPIO” ferrofluid is generally in the form of an aqueous dispersion of particles based on a magnetic iron oxide, of dimensions (generally less than 20 nm, and typically between 3 and 15 nm) at the surface which are immobilized by covalent bond of the polysaccharide molecules bound to the surface via covalent bonds -NH-CH 2 -.
  • Particularly interesting are the "VUSPIO” ferrofluids where the polysaccharide molecules are dextran molecules.
  • the average hydrodynamic diameter of the surface particles modified by the polysaccharide molecules is less than 50 nm, and it is generally less than or equal to 40 nm, or even at 30 nm, in particular when the polysaccharide molecules are dextran molecules.
  • a "VUSPIO” ferrofluid may for example be such that, as suspended solid elements, "it essentially contains (namely for at least 90%, preferably for at least 95% and advantageously for at least minus 98%) of the individual particles comprising a single central core, based on an iron oxide, having dimensions less than 20 nm, this core being surrounded by a layer comprising the covalently linked polysaccharide molecules. in particular be observed when the polysaccharides are dextran molecules.
  • a "VUSPIO” ferrofluid may comprise particles comprising a "core” consisting of 1 to 250 inorganic particles, "trapped” in a matrix of polysaccharides.
  • the number of particles trapped in the polysaccharide matrix can, however, be modulated to a fairly large extent. According to a particularly advantageous mode, this number of cores is less than 100, preferably less than 50, and advantageously less than 10. In a particularly advantageous manner, this number is less than 5 and it is particularly advantageous that this number is of the order from 1 to 3.
  • "VUSPIO” ferrofluids where most of the particles consist of a single nucleus surrounded by a matrix of polysaccharides constitute a particular object of the invention.
  • the iron oxide / polysaccharide mass ratio is preferably between 10:90 and 90:10 and advantageously between 30:70 and 40:60, this ratio being advantageously from order of 35:65.
  • the particles based on magnetic iron oxide essentially consist of maghemite (Fe 2 ⁇ 3- ⁇ ).
  • maghemite Fe 2 ⁇ 3- ⁇ .
  • these particles are monocrystalline
  • VUSPIO contrast agent compositions for magnetic resonance imaging which comprise a "VUSPIO” ferrofluid.
  • VUSPIO very generally, whether such residual groups -CHO exist or not, the stability of the "VUSPIO" ferrofluids is most often such that one can envisage the grafting of chemical species on the surface of the particles of these specific ferrofluids without observing notable phenomena of interparticle agglomeration.
  • a "VUSPIO” ferrofluid proves to be useful for the manufacture of dispersions of individualized magnetic particles at the surface of which chemical species F are immobilized, where the grafting of the chemical species is carried out by establishing a bond, preferably covalent , between said chemical species F and the polysaccharide molecules.
  • the subject of the present invention is this particular use of the "VUSPIO” ferrofluids, as well as the compositions obtained by modification of the surface of the particles of these specific ferrofluids.
  • the subject of the invention is the use of ferrofluids
  • VUSPIO where the immobilized polysaccharides have a part of their OH groups oxidized in the form of -CHO groups prove to be useful for the manufacture of dispersions of individualized magnetic particles, at the surface of which are immobilized chemical species F, where the imn obilisation of said F species is achieved by establishing a covalent bond between the F species and the -CHO groups present on the polysaccharide molecules.
  • the species F preferably have one or more NH 2 groups.
  • the subject of the invention is a process for modifying the surface of the particles present in a "VUSPIO” ferrofluid, comprising a step (G2) consisting in reacting said "VUSPIO” ferrofluid with chemical species F capable of forming a bond, preferably covalent, with the polysaccharide molecules.
  • the "VUSPIO” ferrofluid used is preferably a ferrofluid where the immobilized polysaccharides have a portion of their OH groups oxidized in the form of -CHO groups, the chemical species F then having, in general, a group -NH 2 .
  • step (G2) generally consists in reacting the ferrofluid "VUSPIO” with the species F and then in treating the medium obtained with a reducing agent, for example sodium borohydride.
  • aqueous dispersions of particles based on a magnetic iron oxide are obtained at the surface of which polysaccharide molecules, advantageously dextran molecules, are immobilized by covalent bond, via covalent bonds of formula -NH-CH2-, these polysaccharide molecules themselves being linked to chemical species F, preferably also via covalent bonds.
  • polysaccharide molecules advantageously dextran molecules
  • covalent bonds of formula -NH-CH2- these polysaccharide molecules themselves being linked to chemical species F, preferably also via covalent bonds.
  • these ferrofluids can in particular be used for the preparation of compositions of contrast agents for medical imaging having an affinity for given cells, tissues or organs.
  • the species F are chosen from species exhibiting an affinity with respect to cells, tissues or organs for which specificity is sought.
  • the contrast agent compositions for medical imaging comprising a VUSPIO ferrofluid functionalized by such species F constitute another specific object of the invention.
  • the "functionalized VUSPIO" ferrofluids according to the invention can also be used for the preparation of compositions for therapeutic use. These compositions for therapeutic use constitute another object of the present invention.
  • the species F are (or comprise) therapeutic active principles, in particular pharmaceutical active agents or even oligonucleotides. These species can then be vectorized at the level of specific cells or organs, the small size of the ferrofluid making it possible to overcome the various physiological barriers.
  • compositions for therapeutic use based on "functionalized VUSPIO" ferrofluids according to the invention are suitable for the delivery of the active ingredients, with monitoring of the distribution of the active ingredient, in particular by
  • ferrofluids of the "functionalized VUSPIO" type where the species F used comprise (i) therapeutic active agents, and (ii) markers such as fluorochromatic species.
  • the magnetic character of these particles allows their global localization in the body, for example by MRI, then a more precise localization can be carried out, using fluorochrome markers, which, for example, color the tissues where the principle active is conveyed, allowing an identification of said tissues.
  • compositions for therapeutic or diagnostic use comprising dispersions according to the invention having particles grafted with species of diagnostic or therapeutic interest
  • compositions according to the invention are most often in the form of compositions which can be administered orally or parenterally and, in particular, in the form of injectable compositions.
  • the compositions according to the invention may comprise, in addition to the particles present in dispersion, one or more additives suitable for the intended administration, and in particular a vehicle suitable for the chosen mode of administration.
  • magnetite particles 31.41 g (0.158 mole) of ferrous chloride was dissolved in 170 ml of 1.5 M hydrochloric acid. This solution was introduced into a 5 l beaker containing 85.4 g ( or 0.316 mol) of ferric chloride dissolved in 3.5 l of water. Iron salts were co-precipitated by the addition of 200 ml of a 2M ammonia solution at 25 ° C, with stirring, which led to the formation of a colloidal precipitate of magnetite. The magnetite particles obtained were left to settle on a magnetic plate, then the supernatant was removed.
  • Oxidation of the particle core 600 ml of an aqueous solution of ferric nitrate with a concentration of 0.33M was then brought to the boil. It was allowed to react for 30 minutes, then it was decanted magnetically and the supernatant was removed. In this step, the addition of Fe 3+ ions in solution causes the Fe 11 of the particles to be oxidized, which leads to the formation of a maghemite ⁇ Fe2 ⁇ 3 phase within the particles.
  • maghemite floc thus washed (and not dried) was then placed in 500 ml of deionized water, whereby an aqueous dispersion of particles in the sol state was obtained.
  • the residual acetone was removed by evaporation under vacuum at 40 ° C. The volume was then reduced to one liter, by addition of ultrapure water at 10 M ⁇ .
  • Oxidation of the core of the particles the medium obtained is brought to a boil, and 600 ml of an aqueous solution of ferric nitrate with a concentration equal to 0.33M are introduced into it. We let react for 30 minutes, which led to the formation of a ⁇ Fe 2 ⁇ 3 maghemite phase within the particles, then the particles were decanted magnetically and the supernatant was removed.
  • the medium was subjected to magnetic decantation, whereby a flocculate of maghemite particles was obtained, which was washed three times with acetone, taking care not to allow the flocculate to dry.
  • the maghemite floc thus washed (and not dried) was then placed in 500 ml of deionized water, whereby an aqueous dispersion of particles in the sol state was obtained.
  • the residual acetone was removed by evaporation under vacuum at 40 ° C. The volume was then reduced to one liter, by addition of ultrapure water at 10 m ⁇ .
  • a dispersion (D3) of maghemite particles was carried out by implementing the following steps:
  • Oxidation of the core of the particles the medium obtained is brought to a boil, and 600 ml of an aqueous solution of ferric nitrate with a concentration equal to 0.33M are introduced into it. The reaction was left to react for 30 minutes, which led to the formation of a ⁇ Fe 2 ⁇ 3 maghemite phase within the particles, then the particles obtained were decanted magnetically and the supernatant was removed.
  • the soil obtained was treated with 200 ml of 2M nitric acid. During this step, the protons provided by the acid are adsorbed on the surface of the oxide particles, whereby an acic surface charge is obtained allowing repulsion.
  • the medium obtained was then subjected to magnetic decantation, whereby a flocculate of maghemite particles was obtained which was washed three times with acetone, taking care not to allow the flocculate to dry.
  • the maghemite floc thus washed (and not dried) was then placed in 500 ml of deionized water, whereby an aqueous dispersion of particles in the sol state was obtained.
  • the residual acetone is removed by evaporation under vacuum at 40 ° C.
  • the volume was then reduced to one liter, by addition of ultrapure water at 10 M ⁇ .
  • the physicochemical characteristics of the dispersions (Dl) to (D3) are grouped in Table 1 below.
  • M mean hydrodynamic diameter as measured by piloting correlation spectroscopy.
  • the medium obtained was then subjected to a heat treatment at 100 ° C under secondary vacuum (vane pump) for 2 hours. The medium was then allowed to cool to room temperature.
  • the mixture obtained at the end of the heat treatment (modified particles of maghemite in a medium essentially consisting of glycerol, additionally containing unreacted silane) was introduced into a beaker into which 100 ml of ethanol, then 200 ml of acetone with slow stirring (100 revolutions per minute) so as to achieve a flocculation of the modified maghemite particles, as well as a precipitation of the excess of oligomerized silane.
  • the particles were decanted on a magnetic plate, and the supernatant comprising the oligomerized silane was removed.
  • the particle flocculate obtained was washed with three times 400 ml of a mixture (acetone / ultra pure water) (70:30 v / v), so as to remove the residual silane oligomers and glycerol. Again, the washes were carried out so as not to allow the flocculate to dry.
  • the limit flocculation concentration is the minimum ion concentration chloride in the dispersion, at the pH considered, from which there is an onset of flocculation, namely an increase in turbidity, due to the formation and increase in the size of the flocculates in the medium.
  • the limit concentration corresponds to the concentration at which an increase in optical density is observed, measured at a wavelength of 800 nm.
  • the grafting of dextran molecules was carried out on the particles of the amino ferrofluids of Example 1.2.
  • the grafting was carried out according to the following protocol:
  • a volume of 200 ml of the 10 g / l activated dextran solution previously obtained was poured into 20 ml of a ferrofluid as obtained in Example 1.2.
  • the mixture produced was left stirring for 24 h, then 10 ml of a sodium borohydride solution at 0.206 mol.l -1 was added .
  • the soil was placed in the retentate tank. After the soil had passed through the membrane, 1 l of water was poured into the tank in order to wash. The soil was washed and neutralized against 3 1 of ultrapure water. The purified sol which has been obtained is more diluted than the initial sol since the dead volume of the system is approximately 100 ml. Part of the product remains clogged inside the membrane. This is however removed after several hours of washing. By evaporation, the dispersion of particles was concentrated to an Fe 3+ concentration of 0.08M.
  • the diamine poly (ethylene oxide) molecules of dextran were grafted onto the particles of the amino ferrofluids modified (Gl) to (G3) of Example 3.
  • the grafting was carried out according to the following protocol:
  • Table V Ferrofluids modified by grafting of diamine POE.
  • Table VI below groups together the results obtained by grafting the amino ferrofluids Dla, D2a and D3a from Example 1.2.
  • Table VI Ferrofluids modified by grafting of monoamine POE
  • the coupling reaction was carried out on 100 ml of ferrofluid according to Example 4.1, with a concentration of Fe 3+ equal to 0.08M, buffered with a buffer sodium carbonate / bicarbonate (pH 9, 0.01 m) per 10 ' 3 moles of TRITC (isothiocyanate derivative of tetiamethylrhodamine) or of (5-FAM, SE) (the succinimide ester of 5-carboxyfluorescein).
  • the (5-FAM, SE) was previously dissolved in 3 ml of DMF.
  • the excess fluorescent species were removed by liquid-liquid extraction (water / chloroform), until the organic phase became colorless.
  • the traces of chloroform were removed on a rotary evaporator.
  • Example 3 2.22.1G- 4 moles of doxorubicin (number of moles equivalent to 1/30 th of moles of glucosidic residue) was added to the dispersion of nanometric particles prepared in Example 3 before reduction with borohydride. The procedure described in Example 3 is then followed. The particles treated with doxorubicin are then subjected to the same treatment as those resulting from example 4.1 or 4.2.
  • NHS is concentrated in an evaporator under reduced pressure. The product is then precipitated in diethyl ether.

Abstract

La présente invention concerne des dispersions aqueuses comprenant des particules à base d'un oxyde de fer magnétique, de dimensions inférieures ou égale à 20 nm, dont la surface est modifiée par le greffage de groupements aminés R liés de façon covalente à la surface desdites particules, dans laquelle le point isoélectrique des particules de surface ainsi modifiée est supérieur ou égal à 10. L'invention concerne également un procédé de préparation de ces suspensions aqueuses, ainsi qu'un procédé de modification de la surface des particules présentes dans ces dispersions, en particulier par immobilisation de polysaccharides tels que des dextranes, notamment pour la formulation de compositions magnétiques administrables in vivo, et en particulier pour la formulation de compositions injectables d'agents de contraste pour l'IRM.

Description

Ferrofluides stables en milieu neutre et f errofluides modifiés obtenus par modification de la surface des particules de ces ferrofluides.
La présente invention a trait à des dispersions aqueuses de particules de dimensions nanométriques à base d'oxyde de fer magnétique, de surface modifiée, qui présentent un très faible taux d'agglomération interparticulaire, notamment en milieu neutre. Ces dispersions de particules magnétiques de surface modifiée et essentiellement individualisées se révèlent utiles notamment pour la préparation de compositions d'intérêt diagnostique ou thérapeutique, et tout particulièrement pour la préparation de compositions adaptées à une administration par injection.
On connaît actuellement différents types de compositions comprenant des particules magnétiques nanométriques (de dimensions inférieures à lOOnm), dispersées au sein de milieux dispersants liquides de nature aqueuse (eau ou solutions aqueuses), ou bien de nature organique (hydrocarbures, kérosène, xylène, toluène, polyglycols ou phényléthers, notamment).
Dans ces compositions, les particules les plus utilisées sont des particules à base de fer (Fe-α), de cobalt (Co-α), et des particules à base d'oxyde(s) de fer magnétique(s) tels que des ferrites (à savoir, le plus souvent, des oxydes de formule globale MπFeIπFeπθ4, dans lesquels M11 désigne un métal choisi parmi Fe,
Co, Ni, Cd, Mn, Zn ou Mg, à son état d'oxydation +11).
Bien qu'elles présentent en général des propriétés magnétiques moins prononcées que les particules de Fe-α ou de Co-α, les particules à base d'oxydes de fer magnétiques (et notamment les particules à base de ferrites) se révèlent plus stables vis-à-vis de l'oxydation, et elles sont par conséquent plus largement utilisées, en particulier dans les dispersions aqueuses. Dans ce cadre, on utilise en particulier des particules ferrimagnétiques à base de magnétite (Fe3θ4) ou de maghémite (Fe2θ3-γ). Les dispersions, en particulier aqueuses, de particules à base d'oxydes de fer magnétique sont souvent désignées par le terme générique de "ferrofluide".
Cette dénornination vient du fait que, lorsque ce type de dispersion présente une concentration suffisamment importante en particules d'oxyde de fer, l'application d'un gradient de champ magnétique provoque la mise en déplacement des particules qui entraînent le liquide. A l'échelle macroscopique, le comportement observé est schématiquement celui d'un "liquide magnétique".
Un des problèmes à résoudre lorsqu'on synthétise un ferrofluide est celui de la stabilisation des particules magnétiques vis-à-vis de l'agglomération.
En effet, de façon générale, dans un ferrofluide (comme dans toute dispersion de particules d'oxyde de dimensions nanométriques), les particules à base d'oxyde tendent à s'attirer mutuellement, notamment du fait d'interactions attractives de type Van der Waals. Il s'avère donc nécessaire d'assurer une stabilisation de la dispersion, de façon à inhiber le phénomène naturel de floculation. De façon à inhiber le phénomène d'agglomération interparticulaire, on met en général en œuvre, au sein des dispersions de type "ferrofluides", des particules présentant des charges de surface induisant des interactions répulsives entre les particules ("stabilisation électrostatique") ou des particules présentant en surface des macromolécules, adsorbées ou greffées ("stabilisation stérique"). Lorsque les deux modes de stabilisation sont utilisés conjointement, on parle de "stabilisation électrostérique".
La stabilisation d'un ferrofluide s'avère d'autant plus difficile à réaliser que la taille des particules présentes est faible, et que la concentration en particules est élevée.
Or, notamment pour obtenir des propriétés magnétiques suffisamment prononcées, il est en général souhaitable que la concentration en particules soit élevée au sein d'un ferrofluide.
De plus, dans une dispersion de particules magnétiques de type "ferrofluide", il est particulièrement avantageux que les particules d'oxyde soient des particules de faibles dimensions, de préférence inférieure à 20 nm, et typiquement entre 3 et 15 nm. Dans ce cas, en effet, les particules sont en général monocristallines, et chacune des particules est alors une particule magnétique
"monodomaine", possédant un moment magnétique propre et se comportant comme un macrospin magnétique. Le ferrofluide présente alors un comportement global de nature paramagnétique (phénomène dit de
"superparamagnétisme"), c'est-à-dire que les particules ne conservent pas d'aimantation rémanente en l'absence de champ magnétique. Cette absence d'aimantation rémanente présente l'avantage de ne pas induire d'interactions magnétiques entre les particules de nature à provoquer leur agglomération, contrairement à ce qui serait observé avec des particules magnétiques non monocristallines, qui tendent à s'attirer les unes les autres pour compenser leurs moments magnétiques rémanents.
Il est également à noter que, lorsqu'on souhaite utiliser des dispersions de particules magnétiques pour une administration chez l'animal ou l'être humain, par exemple à titre d'agent de contraste pour l'IRM, il est souvent nécessaire de disposer de particules présentant un diamètre hydrodynamique le plus faible possible, notamment de façon à traverser le maximum de membranes biologiques. Lorsque les dispersions sont injectées par voie intraveineuse, la réduction de la taille des particules s'avère également nécessaire pour éviter les phénomènes d'obstruction du réseau sanguin, notamment au niveau des capillaires, en particulier pour limiter les risques d'embolies.
Un des moyens les plus usuels pour obtenir des dispersions aqueuses de particules d'un oxyde de fer magnétique présentant un taux d'agglomération interparticulaire le plus réduit possible consiste à contrôler le pH du milieu aqueux dispersant soit à une valeur inférieure à 5 (ferrofluide acide), soit à une valeur supérieure à 10 (ferrofluide basique).
A ce sujet, il a été observé qu'en milieu aqueux, on observe, à la surface de particules d'oxydes de fer telles que des ferrites une chimisorption de molécules d'eau qui conduit à la formation d'espèces hydroxyles qu'on peut schématiser par ≡Feπι-OH. Ces espèces hydroxyles sont amphotères et, en fonction du pH du milieu aqueux, elles mènent à la formation de charges positives ou négatives selon les schémas réactionnels suivants :
≡Fe-OH + H30+ <^ ≡Fe-OH2 + + H20 (milieu acide)
≡Fe-OH + OH- <=> =Fe-0- + H20 (milieu basique)
Toutefois, à des pH compris entre 5 et 10, la densité de charges présente à la surface de particules d'oxyde de fer est trop faible pour assurer une stabilisation de type électrostatique. A ce sujet, il est à noter que le point isoélectrique d'un oxyde de fer, à savoir le pH auquel les charges présentes en surface de l'oxyde de fer se compensent, est en général de l'ordre de 7 (il est généralement compris entre 6 et 9 et vaut typiquement 7 notamment dans le cas de la maghémite). Ainsi, il s'avère que la stabilité d'un ferrofluide aqueux (notamment de type USPIO) à un pH de l'ordre de 7 ne peut pas être obtenu par simple stabilisation électrostatique, ce qui constitue une limitation à l'utilisation des particules d'oxyde de fer de type ferrite notamment pour des applications médicales (agent de contraste pour IRM notamment) où il est justement nécessaire de disposer de dispersions stables à un pH physiologique, à savoir à un pH de l'ordre de 7,4.
Pour assurer la stabilité de ferrofluides aqueux de pH neutre, on a par conséquent développé des modes de stabilisation mettant en œuvre un greffage de molécules à la surface des particules, dans le but de déplacer le point isoélectrique de la dispersion, et par conséquent le domaine de stabilité de cette dispersion vis-à-vis de l'agglomération interparticulaire.
Le "point isoélectrique" des particules d'un ferrofluide auquel il est fait référence dans la présente description désigne la valeur du pH de la dispersion pour laquelle les charge(s) surfacique(s) portée par lesdites particules se compensent. Ce point isoélectrique (ou PIE) peut notamment être déterminé par zêtamétrie, à savoir en mesurant le potentiel zêta d'une dispersion des particules à différentes valeurs de pH, par exemple selon la méthode décrite par R.J. Hunter dans Zêta Potenήal in Colloid Science, Principles and Applications, Académie Press,
London (1986).
De façon générale, un ferrofluide est stable vis-à-vis de l'agglomération interparticulaire dans les domaines de pH éloignés du PIE, alors qu'à des pH de l'ordre du PIE, le ferrofluide devient instable. La zone d'instabilité peut être plus ou moins resserrée autour de la valeur du PIE, l'étendue de cette zone variant notamment en fonction de la taille des particules du ferrofluide et du nombre de sites chargés de surface. Ainsi, en général, l'étendue de la zone d'instabilité décroît avec la taille des particules. Dans la plupart des cas, un ferrofluide est stable à des valeurs de pH inférieures à (PIE-2) (et supérieures à (PIE+2)) mais la zone de stabilité du ferrofluide peut cependant varier de façon plus ou moins importante, En tout état de cause, un ferrofluide perd sa stabilité à un pH au voisinage du PIE. Pour obtenir des ferrofluides stables en milieu neutre, on a donc cherché à obtenir des ferrofluides ayant un PIE le plus éloigné possible de la valeur de 7. Dans ce cadre, on a notamment décrit des compositions de ferrofluide stabilisées en milieu neutre, présentant une surface modifiée par des espèces aminées, obtenues par greffage de molécules telles que des aminosilanes.
Toutefois, les procédés développés dans ce but conduisent, le plus souvent, à des processus d'agglomération des particules au cours du greffage, et ils permettent de ce fait uniquement l'obtention d'agrégats particulaires greffés en surface. A titre de procédé de ce type, menant à l'obtention de particules de taille importante, on peut par exemple citer le procédé notamment décrit par Whitehead et al. dans le brevet US 4,695, 393.
Pour éviter le phénomène d'agrégation interparticulaire au cours du greffage par des espèces de type aminosilane, il a été proposé de conduire la réaction de greffage en soumettant le milieu réactionnel à un traitement sous ultrasons (sonication), dans le but d'obtenir une dispersion des particules d'oxyde au sein du milieu où est réalisé le greffage. A ce sujet, on pourra notamment se reporter à l'article de Lesniak et al. dans Mat. Res. Soc. Symp. Proα, 432, 169-174, (1997). Dans ces procédés, il est préconisé de conduire la sonication dans des conditions les plus poussées possible, de façon à pouvoir obtenir un greffage optimal. Dans ces conditions, ce type de procédé peut conduire à l'obtention de particules de taille réduite et où les particules peuvent avoir un PIE qui peut atteindre des valeurs de l'ordre de 9,5, ce qui permet d'envisager leur mise en œuvre jusqu'à un pH de l'ordre de 7,5.
Or, contre toute attente, les inventeurs ont maintenant découvert qu'il est possible de réaliser un greffage de particules à base d'un oxyde de fer menant à l'obtention de particules de taille réduite, sans avoir pour cela à mettre en œuvre la sonication poussée enseignée par l'état de la technique, sous réserve de réaliser ce greffage sur des particules à base d'un oxyde de fer sous forme d'une dispersion colloïdale stable de particules, et en réalisant le traitement de surface dans les conditions de stabilité de la dispersion colloïdale (à savoir en évitant la floculation ou l'agrégation des particules). Dans ce cadre, les inventeurs ont mis en évidence que le diamètre hydrodynamique des particules greffées obtenues est sensiblement égal (voire identique, le plus souvent) au diamètre hydrodynamique des particules de la dispersion colloïdale de départ.
De façon encore plus surprenante, les travaux des inventeurs ont en outre permis d'établir que le greffage réalisé sur des particules à base d'oxyde de fer maintenues sous forme d'une dispersion colloïdale au cours du greffage permet d'obtenir des particules ayant un point isoélectrique supérieur à celui des particules obtenues par les procédés actuellement connus qui mettent en œuvre un greffage sous sonication. A ce sujet, sans vouloir être lié par une théorie particulière, il semble que, de façon tout à fait inattendue, la mise en œuvre d'une dispersion colloïdale stable en tant que telle, plutôt qu'une dispersion de particules maintenues en dispersion sous sonication, conduit à un greffage plus homogène des particules, ce qui rend les particules obtenues plus stables en milieu neutre.
De façon encore plus inattendue, les inventeurs ont également découvert au cours de leurs travaux que le greffage de composés tels que des aminosilanes sur les particules d'oxyde d'un ferrofluide améliore de façon sensible la stabilité thermique des particules, et ce notamment dans le cas où les particules sont des particules de maghémite, ce qui peut notamment se révéler intéressant pour leur utilisation dans la réalisation de matériaux composites ou des céramiques possédant des propriétés magnétiques à haute température. II s'avère en outre que la modification de surface telle que mise en œuvre par les inventeurs permet d'obtenir des particules greffées en surface par des groupements aminés, par l'intermédiaire desquels des espèces chimiques, notamment des macromolécules, peuvent être immobilisées à la surface des particules greffées. En particulier, la modification de surface réalisée par les inventeurs permet l'immobilisation de molécules de polysaccharides, et en particulier de molécules de dextrane, par le biais de l'établissement de liaisons covalentes entre les polysaccharides et les groupements aminés.
Dans ce cadre spécifique, les travaux des inventeurs ont permis de mettre en évidence que, de façon surprenante, le greffage de macromolécules telles que des polysaccharides sur les groupements aminés peut être effectué en conservant une population de particules essentiellement individualisées, et en conservant en outre un diamètre hydrodynamique faible, typiquement inférieur à 50 nm, et le plus souvent inférieur à 40 nm.
Cette possibilité d'obtenir des particules magnétiques qui (i) possèdent un diamètre hydrodynamique réduit et (ii) sont greffées en surface par des macromolécules de type polysaccharides (dextrane notamment) qui sont liées de façon covalente, présente un grand intérêt, notamment pour la réalisation de compositions pour une administration chez l'animal ou l'être humain, et en particulier pour la réalisation de compositions d'agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM).
En effet, les dispersions de particules ainsi obtenues constituent une alternative particulièrement intéressante aux dispersions de particules magnétiques actuellement utilisées notamment à titre d'agents de contraste pour 1TRM in vivo. A l'heure actuelle, les dispersions de particules magnétiques destinées à une administration in vivo sont en effet des particules présentant un diamètre hydrodynamique le plus faible possible, typiquement inférieur à 100 nm,
(notamment pour assurer une bonne diffusion tissulaire), et dont la surface est recouverte par des macromolécules hydrophiles telles que le dextrane généralement adsorbées sur la surface. Cet habillage de la surface des particules est notamment effectué pour rendre la surface des particules hydrophile et électriquement neutre, de façon à retarder la détection des particules par le système immunitaire (c'est à dire pour augmenter la demi-vie des particules in vivo, et retarder leur élimination par exemple au niveau du foie ).
Ces particules habillées par des molécules de type dextrane de l'état de la technique ont, en général, une taille relativement importante, notamment due au fait que l'habillage de dextrane est effectué dans des conditions menant le plus souvent à une agglomération de plusieurs particules magnétiques, entourées par une couche de dextrane. On parvient toutefois à réaliser, dans certaines conditions de synthèse, telles que celles décrites par exemple dans US 4,452,773, des particules de taille relativement faible, typiquement de l'ordre de 50 nm, qui sont généralement désignées par le terme de " USPIO" (pour l'anglais " Ultrasmall SuperParamagnetic Iron Oxides") ou encore de "MION" (pour l'anglais "Microcrystalline Iron Oxide Nanoparticles"). Toutefois, quelle que soit leur taille, les particules magnétiques habillées de macromolécules de type dextrane actuellement connues mènent le plus souvent à des phénomènes de déplétion du dextrane lorsqu'elles sont administrées in vivo, ce qui réduit leur temps de séjour dans les organismes où elles sont introduites.
Au contraire, les dispersions de particules magnétiques greffées en surface par des macromolécules de type dextrane qui ont été mises au point par les inventeurs ne présentent pas de tels inconvénients, dans la mesure où les macromolécules de type dextrane sont liées de façon covalente à la surface de ces particules, ce qui permet d'éviter les phénomènes de déplétion observés avec les ferrofluides de type " USPIO" ou "MION" précités. En outre, les travaux effectués par les inventeurs ont permis de mettre en évidence que, contrairement aux particules des ferrofluides de type " USPIO" ou
"MION", les particules de surface modifiées par des macromolécules de type polysaccharides liés de façon covalente qui ont été. découvertes par les inventeurs peuvent elles-mêmes être fonctionnalisées, par exemple par des molécules d'intérêt biologique (par exemple des molécules d'effecteurs pour le ciblage vers des cellules ou des organes spécifiques, ou bien encore des principes actifs ou des oligonucléotides), et ce, sans augmenter de façon conséquente le diamètre hydrodynamique des particules, et en conservant en outre, le plus souvent, une population de particules essentiellement individualisées.
Sur la base de ces découvertes, la présente invention a notamment pour but de fournir des ferrofluides aqueux, présentant une très faible taille de particules, et qui soient stables en milieu neutre, et en particulier en milieu physiologique. De façon plus spécifique, l'invention a tout particulièrement pour but de fournir des ferrofluides stables jusqu'à un pH de 8, et notamment stable dans la gamme de pH allant de 6 à 8.
De façon générale, la présente invention vise également à fournir un procédé permettant de déplacer le domaine de stabilité d'un ferrofluide colloïdal dans une gamme de pH allant jusqu'à 8, englobant le pH des milieux physiologiques, sans modifier les propriétés magnétorhéologiques de ce ferrofluide, et notamment en conservant essentiellement ses propriétés magnétiques et le diamètre hydrodynamique des particules.
Un autre objectif de l'invention est de fournir des ferrofluides aqueux, présentant un faible taux d'agglomération interparticulaire en milieu neutre, et dans lesquels les particules peuvent être greffées par des espèces chimiques, telles que des macromolécules, sans conduire à des phénomènes d'agrégation interparticulaire. Dans ce cadre, l'invention se fixe plus spécifiquement pour but de fournir des ferrofluides comprenant des particules modifiées en surface par des molécules hydrophiles de type polysaccharide, notamment par des molécules de dextrane, administrable in vivo, et dont les particules ont un temps de séjour élevé au sein des organismes où elles sont introduites.
L'invention se fixe également pour but de fournir des dispersions de particules magnétiques de faible diamètre hydrodynamique, administrables in vivo, notamment par voie d'injection, adaptées pour permettre un ciblage vers des cellules ou des organes spécifiques, à des fins diagnostiques (composition d'agents de contraste biospécifiques pour IRM, notamment) ou à des fins thérapeutiques (vectorisation ciblée de principes actifs, en particulier de médicaments, par exemple).
Ainsi, selon un premier aspect, la présente invention a pour objet une dispersion aqueuse, désignée ci-après par "ferrofluide aminé", comprenant des particules (p) à base d'un oxyde de fer magnétique, de dimensions inférieures ou égale à 20 nm, dont la surface est modifiée par le greffage de groupements aminés R, liés de façon covalente à la surface desdites particules, dans laquelle le point isoélectrique des particules de surface ainsi modifiée est supérieur ou égal à 10.
Par "dispersion aqueuse de particules", on entend, au sens de la présente description, une dispersion de particules au sein d'un milieu de nature aqueuse, telle que l'eau, une solution aqueuse, ou bien encore un mélange eau/ alcool.
Le ferrofluide aminé de l'invention présente, le plus souvent, des caractéristiques magnétiques et rhéologiques similaires à celles des ferrofluides aqueux de l'état de la technique qui sont constitués exclusivement de particules à base d'oxyde de fer dispersées au sein d'un milieu aqueux (ferrofluides "non greffés"). Ainsi, la taille et la morphologie des particules présentes sont en général similaires, ainsi que les propriétés du fluide sous sollicitation magnétique. Toutefois, à la différence des ferrofluides de type "non greffés", les ferrofluides aminés de l'invention présentent en outre l'avantage de posséder un point isoélectrique supérieur à 10, ce point isoélectrique étant le plus souvent supérieur où égal à 10,1, et avantageusement supérieur ou égal à 10,2, voire supérieur à 10,3, ce point isoélectrique étant en général inférieur ou égal à 11, et le plus souvent inférieur ou égal à 10,5. Ainsi, les particules (p) de surface modifiée présentes dans un ferrofluide selon l'invention sont en général stables vis-à-vis de l'agglomération interparticulaire dans des milieux ayant un pH inférieur à 8, et donc en particulier en milieu neutre, et notamment à des pH compris entre 6 et 8, par exemple en milieu physiologique, domaine où les ferrofluides "non greffés" présentent une nette tendance à la floculation.
De préférence, un ferrofluide aminé selon l'invention se présente sous la forme d'une dispersion aqueuse ayant un pH inférieur ou égal à 8. Le cas échéant, le ferrofluide aminé de l'invention se présente le plus souvent sous la forme d'une dispersion de particules, ayant un diamètre hydrodynamique moyen inférieur ou égal à 20 nm. En particulier, lorsque les particules (p) sont de dimensions suffisamment faibles, typiquement entre 5 et 7,5 nm, un ferrofluide aminé selon l'invention de pH inférieur ou égal à 8 se présente en général sous la forme d'une dispersion colloïdale stable de particules essentiellement individualisées.
Ainsi, le plus souvent, dans un ferrofluide aminé selon l'invention, au moins 95% des particules présentes, et de préférence au moins de 98% des particules présentes sont des particules individualisées, c'est à dire non agglomérées avec une ou plusieurs autres particules. En d'autres termes, un ferrofluide aminé selon l'invention présente en général un taux extrêmement réduit d'agrégats interparticulaires. Ainsi, en général, dans un ferrofluide aminé selon l'invention, au plus 5 (et de préférence au plus 2), éléments solides en suspension sur 100 sont sous forme d'agrégats de particules. En général, dans un ferrofluide aminé selon l'invention, on n'observe pas d'agrégats interparticulaires de taille supérieure à 30 nm.
Le "diamètre hydrodynamique moyen" auquel il est fait référence ici est le diamètre hydrodynamique moyen en nombre tel que mesuré par spectroscopie de corrélation de photons, par exemple par un appareil de type Zetasizer, tel que, notamment le Zetasizer 3000 HS commercialisé par Malvern Instruments. Cette méthode de mesure met en général en œuvre une électrophorèse capillaire associée, à une analyse par interférométrie laser à effet Doppler. Des photographies réalisées en microscopie électronique à transmission confirment en général ce diamètre hydrodynamique moyen, de même que des mesures réalisées en diffraction de rayons X. En général, le diamètre hydrodynamique moyen des particules greffées dans les dispersions selon l'invention est compris entre 3 et 15 nm. Il peut être avantageux, notamment lorsqu'on envisage une utilisation des ferrofluides aminés de l'invention pour la préparation de composition pour une administration in vivo, en particulier par injection, que ce diamètre hydrodynamique soit inférieur à 12 nm, avantageusement inférieur à 10 nm, et plus préf érentiellement à 8 nm.
Les particules (p) à base d'un oxyde de fer magnétique qui sont présentes au sein d'une composition selon l'invention, sont, de façon générale, des particules constituées, en tout ou partie, par un oxyde de fer présentant des propriétés magnétiques, et de préférence des propriétés ferrimagnétiques. Dans ces particules, la quantité d'oxyde de fer magnétique représente de préférence au moins 50% en masse, avantageusement au moins 60% en masse et encore plus préf érentiellement au moins 90% en masse de la masse totale des composés inorganiques présents dans les particules, ces particules étant de préférence essentiellement constituées par un ou plusieurs oxyde(s) de fer, et l'oxyde de fer étant, dans tous les cas présent au moins au niveau de la surface des particule (p). De préférence, l'oxyde de fer magnétique constitutif des particules (p) de la dispersion aqueuse de l'invention est choisi parmi les ferrites de formule MFe204 (avec M = CO, Ni, Cd, Mn, Zn ou Mg), la magnétite Fe3θ4, la maghémite (Fe2θ3- γ), ou les mélanges de ces oxydes.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les particules (p) sont essentiellement constituées par de la magnétite (Fe3θ4) et/ ou de la maghémite (Fe2θ3-γ), et avantageusement elles sont essentiellement constituées de maghémite. Ainsi, on préfère que les particules (p) de l'invention soient constituées au moins à raison de 95% en masse et avantageusement au moins à raison de 98% en masse d'une ferrite, d'une maghémite et/ ou d'une magnétite.
Quelle que soit leur nature exacte, on préfère que les particules (p) soient des particules de nature cristalline. Avantageusement, les particules (p) sont au moins en partie (et de préférence pour l'essentiel) des monocristaux d'oxyde de fer, avantageusement des monocristaux de magnétite ou de maghémite.
Par ailleurs, de façon caractéristique, dans une dispersion aqueuse de particules magnétiques selon l'invention, les particules (p) sont greffées en surface par des groupements aminés R, chacun de ces groupements R comportant en général un groupement aminé primaire -NH2. Le plus souvent, ces groupements se présentent le plus souvent sous une forme protonée. Ces groupements aminés R, liés de façon covalente à la particule, sont avantageusement des groupements de formule -(A)-NH2, dans laquelle le groupement -(A)- désigne une chaîne hydrocarbonée, comportant de 1 à 12 et de préférence au plus 8 atomes de carbone, cette chaîne étant éventuellement interrompue par un ou plusieurs groupements -NH-, généralement par 1 à 3 groupements -NH- le cas échéant. Le plus souvent, dans le groupement R, on préfère que le groupement -(A)- désigne une chaîne linéaire. Par ailleurs, le groupement -(A)- est avantageusement une chaîne hydrocarbonée saturée. Selon une variante envisageable, le groupement -(A)- peut toutefois comprendre un noyau aromatique.
De façon particulièrement avantageuse, les groupements aminés R liés de façon covalente à la surface des particules (p) d'une dispersion selon l'invention sont choisis parmi :
(i) les groupements de formule -(CH2)nι-NH2, où ni = 1, 2, 3, , 5, 6, 7 ou 8, m étant de préférence égal à 3, 4, 5 ou 6, et avantageusement égal à 3 ;
(ii) les groupements de formule -(CH2)n2-NH-(CH2)n2' -NH2, où n2 et 112' sont identiques ou différents et désignent chacun 1, 2, 3, , 5 ou 6, de préférence 1, 2 ou 3 et avantageusement 2, étant entendu que (n2 + n2') reste compris entre 2 et
9 ;
(iii) les groupements de formule -(CH2)n3-NH-(CH2)ri3' -NH-(CH2)ri3"- NH2, où ne, n3' et n3" sont identiques ou différents et désignent chacun 1, 2, 3, ou 4, de préférence 1, 2 ou 3, et avantageusement 2, étant entendu que (n3 + ne1 + mή reste compris entre 3 et 12.
A titre d'exemple, le groupement R peut représenter un groupement choisi parmi les groupements suivants :
- (CH2)3-NH2 ;
Figure imgf000015_0001
- (CH2)3-NH-(CH2)2-NH2 .
- (CH2)3-NH-(CH2)6-NH2 .
- (CH2)3-NH-CH(CH)3-CH2-NH2 .
- (CH2)3-NH-(CH2)2-NH-(CH2)2-NH2 ;
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0003
Quelle que soit leur nature exacte, les groupements aminés R sont, de façon caractéristique, des groupements liés aux particules (p) par l'intermédiaire d'une liaison covalente. Le plus souvent, cette liaison covalente est assurée par l'intermédiaire d'un atome de silicium, selon la structure schématique suivante :
I
[particule] — O — Si — R En d'autres termes, les groupements R présents à la surface des particules
(p) sont généralement obtenus par réaction d'un silane porteur du groupement R sur les particules (p) à base d'oxyde de fer magnétique.
En général, la quantité moyenne de groupements R liés de façon covalente à la surface des particules (p) est au moins égale à 2 micromoles par m2
(μmol/m2) et elle est le plus souvent comprise entre 3 et 10 μmol/m2, étant entendu qu'il est préférable qu'elle reste supérieure à 4 μmol/m2. En général cette quantité reste inférieure à 8 μmol/m2.
Il est à souligner qu'une dispersion selon l'invention peut comprendre des particules greffées en nombre relativement important. Ainsi, on peut envisager pour une dispersion selon l'invention, des concentrations en particules (p) supérieures à 30 grammes d'oxyde de fer par litre, voire supérieures à 100 g/1 et même dans certains cas supérieures à 500 g/1. Ainsi, typiquement, un ferrofluide aminé selon l'invention peut comprendre des particules (p) à raison de 50 à 600 g d'oxyde de fer. Compte tenu de la possibilité de mettre en oeuvre de telles concentrations, les dispersions selon l'invention peuvent notamment se révéler particulièrement utiles à titre de ferrofluides à comportement superparamagnétique. Le cas échéant, les particules (p) sont de préférence des particules monocristallines, de préférence des particules "monodomaine" de maghémite.
Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de préparation des ferrofluides aminés tels que décrits précédemment.
Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
(A) fournir une dispersion aqueuse acide de particules (po) à base d'un oxyde de fer magnétique de dimensions inférieures à 20 nm, ladite dispersion présentant, en milieu acide, une stabilité colloïdale au moins dans une gamme de pH, cette stabilité étant telle que, dans ladite gamme de pH, on observe, sans avoir à maintenir une agitation, une dispersion de particules essentiellement individualisées ayant un diamètre hydrodynamique moyen inférieur à 20 nm ; (B) mettre en contact la dispersion colloïdale acide de l'étape (A) avec des silanes de formule R-S1X1X2X3, dans laquelle :
- R désigne un groupement aminé tel que défini précédemment ;
- Xi, X2 et X3 sont des groupements identiques ou différents, désignant chacun un groupe hydrolysable en milieu acide,
cette mise en contact étant effectuée en maintenant le milieu dans la gamme de pH où la stabilité colloïdale de la dispersion est assurée, ce par quoi on obtient, par hydrolyse des groupements Xi, X2, et X3, la formation de silanols dans le milieu de dispersion des particules ;
(C) ajouter au milieu réactionnel un agent mouillant hydrosoluble de température d'ébullition supérieure à celle de l'eau, puis chauffer le milieu réactionnel à une température suffisante pour éliminer l'eau mais sans éliminer l'agent mouillant, ce par quoi on obtient une condensation des silanols à la surface des particules, en évitant l'agglomération des particules (qui restent dispersées dans l'agent mouillant) ; et
(D) récupérer les particules obtenues à l'issue de l'étape (C) et les disperser en milieu aqueux, ce par quoi on obtient un ferrofluide aminé selon l'invention.
On constate en pratique que le diamètre hydrodynamique des particules présentes et les propriétés magnétiques des ferrofluides aminés obtenues à l'issue de l'étape (D) sont extrêmement similaires, sinon identiques, à celles de la dispersion aqueuse colloïdale acide fournie dans l'étape (A). Ainsi, les propriétés magnétorhéologiques de la dispersion obtenue à l'issue du procédé de préparation de l'invention sont en général entièrement déterminées par celles des dispersions aqueuses colloïdales acides mises en oeuvre dans l'étape (A).
Les dispersions aqueuses colloïdales acides mises en oeuvre dans l'étape (A) sont des dispersions aqueuses colloïdales de particules à base d'oxyde de fer de pH généralement inférieur à 5, le plus souvent de pH compris entre 2 et 4, et avantageusement inférieur à 3. De préférence, la dispersion aqueuse acide colloïdale de l'étape (A), est telle que, dans la gamme de pH où la stabilité colloïdale est assurée, le diamètre hydrodynamique moyen des particules observées en suspension est compris entre 3 et 15 nm, ce diamètre pouvant dans certains cas être inférieur ou égal à 12 nm, voire inférieur ou égal à 10 nm, ou bien, dans certains cas particuliers, inférieur ou égal à 8 nm.
Par ailleurs, on préfère que, dans la gamme de pH où la stabilité colloïdale est assurée, moins de 5 % en nombre, avantageusement moins de 2% , et de préférence moins de 1 % en nombre des espèces solides observées en suspension soient des agglomérats de plusieurs particules.
De façon générale, la dispersion aqueuse acide de l'étape (A) peut ainsi être choisie parmi la plupart des "ferrofluides acides" aqueux stabilisés connus de l'état de la technique présentant un diamètre hydrodynamique et une stabilité colloïdale adaptée. Ainsi, la dispersion colloïdale acide de l'étape (A) peut avantageusement être un ferrofluide aqueux acide de particules de ferrites, de magnétite et/ ou de maghémite tel qu'obtenu en mettant en œuvre le procédé décrite par Massart et al., par exemple dans le brevet US 4,329,241 ou dans IEEE Irons. Magn., MAG-17(2), pp. 1247-1248 (1981).
De façon particulièrement avantageuse, la dispersion aqueuse colloïdale acide de l'étape (A) est une dispersion de particules de maghémite, préparée selon un procédé comprenant les étapes consistant à :
(al) réaliser une co-précipitation de sels ferreux et ferriques, en additionnant une base, de préférence en excès, à une solution aqueuse contenant un mélange de sels de fer (II) (et de sels de fer (III), de façon à obtenir un floculat de particules de magnétite ;
(a2) après une éventuelle séparation du floculat, par exemple par décantation magnétique, (ce qui se révèle en général avantageux), traiter ledit floculat de particules obtenu avec un acide choisi parmi HNO3, HC1 ou CH3COOH, et avantageusement par HNO3, ce qui permet d'acidifier la surface des particules et de réaliser une oxydation superficielle des particules par solubilisation d'ions ferreux ;
(a3) ajouter au milieu une solution d'un sel ferrique, et laisser réagir, de préférence en chauffant le milieu (avantageusement, la réaction est conduite en portant le milieu à ébullition, ce par quoi on obtient une oxydation des particules sous la forme de particules de maghémite) ; et
(a4) disperser le floculat de particules de maghémite obtenu à l'issue de l'étape précédente en milieu aqueux, par ajout d'un acide choisi parmi HNO3 ou HCIO4.
Le cas échéant, les conditions mises en œuvre dans l'étape (al) du procédé ci-dessus sont de préférence les suivantes :
- sels de Fer II utilisé : le chlorure ferreux ou le sulfate ferreux, et avantageusement le chlorure ferreux ;
- sels de Fer III utilisé : le chlorure ferrique ou le nitrate ferrique, et avantageusement le chlorure ferrique ; - ratio molaire Fe(III)/Fe(II) initial : de préférence de l'ordre de 2 ;
- base utilisée pour la co-précipitation : l'ammoniaque ou la soude.
Lorsque de la soude est utilisée, il est préférable que le milieu de co- précipitation contienne du nitrate de sodium.
De façon plus générale, il est à noter que, le plus souvent, le traitement effectué dans les étapes (B) à (D) du procédé de l'invention est un traitement de surface qui n'affecte pas la nature physico-chimique interne des particules de la dispersion aqueuse colloïdale acide de l'étape (A). Par conséquent, la nature chimique des particules de la dispersion de l'étape (A) est en général la même que celles des particules (p) de la dispersion qu'on souhaite obtenir à l'issue de l'étape (D).
Selon un mode de réalisation qui peut se révéler avantageux, les particules présentes dans les dispersions colloïdales acides de l'étape (A) présentent une surface spécifique BET comprise entre 50 m2/g et 1000 m2/ g, cette surface spécifique étant de préférence comprise entre 100 et 200 m2/ g et avantageusement de l'ordre de 130 m2/ g.
L'étape (B) du procédé de l'invention consiste à mettre en contact la dispersion colloïdale de l'étape (A) avec des silanes présentant un groupement R aminé, en maintenant les particules à l'état dispersé. Cette étape de mise en contact des silanes et des particules à l'état dispersé est en général réalisée par addition de silanes dans la suspension de particule fournie lors de l'étape (A), et on laisse en général réagir le milieu obtenu pendant une durée de 2 à 15 heures , le plus souvent sous agitation. En général, la réaction est conduite à température ambiante.
Les silanes mis en œuvre dans l'étape (B) sont de préférence des trialcoxysilanes aminés de formule R-Si(-OR')(-OR")(-OR'"), dans laquelle :
- R est un groupe aminé tel que défini précédemment ; et
- R', R" et R'", identiques ou différents, désignent chacun un groupement alkyle comportant de 1 à 5 atomes de carbone, chacun de R', R" et R'" désignant de préférence un groupement méthyle ou un groupement éthyle, et avantageusement un groupement méthyle.
Ainsi, à titre de silanes particulièrement avantageux dans l'étape (B), ont peut citer notamment :
- le γ-aminopropyltriméthoxysilane (CH3θ)3-Si-(CH2)3-NH2 ;
- le N-β-aminoéthyl-γ-aminopropylτriméthoxysilane (CH3θ)3-Si-(CH2)3- NH-(CH2)2-NH2 ;
le N'-β-an inoéthyl-N-β-aniinoéthyl-γ-aminopropyltriméthoxysilane (CH3O)3-Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH-(CH2)2-NH2. D'autres silanes envisageables dans l'étape (B) sont :
- le 4-aminobutyltriéthoxysilane,
- le N-(2-aminoéthyl)-3-aminoisobutyl-méthyldiméthoxysilane, - l'an moéthylaniinornéthy^phénéthyl-trin éthoxysilane,
- le N-(2-aminoéthyl)-3-aminopropylméthyl-diméthoxysilane, •
- le N-(2-aminoéthyl)-3-aminopropyltriméthoxysilane,
- le N-(6-aminohexyl)an inopropyl-tiirnéthoxysilane, - le m-aminophényltriméthoxysilane,
- le p-aminophényltrirnéthoxysilane,
- le 3-aminopropylrnéthylbis(triméthylsiloxy)silane,
- le 3-aminopropylméthyldiéthoxysilane,
- le 3-aminopropyltriéthoxysilane, - le 3-aminopropyltriméthoxysilane.
En général, quelle que soit leur nature, les silanes de l'étape (B) sont introduits dans le milieu de l'étape (A) sous forme pure, ou sous la forme d'une solution dans un solvant organique, de préférence, le cas échéant, dans un alcool tel que le méthanol ou l'éthanol et plus avantageusement dans le méthanol. Lorsque les silanes sont introduits en solution, la concentration en silane dans le solvant organique est avantageusement comprise entre 3 et 4% en poids.
La quantité de silane introduite dans l'étape (B) est en général ajustée pour obtenir une couverture la plus complète possible de la surface des particules par les groupements silanes A cet effet, on préfère en général que la quantité de silanes porteurs des groupements R introduite, rapportée à la surface totale disponible développée par les particules (p) de la dispersion colloïdale acide de l'étape (A) soit au moins égale à 2,5 μmol/m2, et de préférence au moins égale à 10 μmol/m2-. La surface totale disponible développée par les particules (p) est calculée en multipliant la masse des particules (en g) par la surface spécifique BET de ces particules (en m2/ g)-
De façon caractéristique, dans le procédé de l'invention, l'étape (B) est suivie par une étape (C) de déshydratation, effectuée en présence d'un agent mouillant. Ce traitement a pour but d'effectuer la déshydratation en laissant les particules en suspension dans l'agent mouillant, ce par quoi on obtient un greffage efficace des espèces silanols à la surface des particules d'oxyde, en évitant des phénomènes d'agrégation interparticulaire qui seraient observés en l'absence d'agent mouillant. Cette étape de traitement thermique peut être notamment du type de celle mise en œuvre dans les procédés décrits dans les brevets US 4, 524 ,088 ou US 4 ,695, 393.
Lorsque les silanes de l'étape (B) sont introduits en solution dans un solvant organique, l'agent mouillant de l'étape (C) est de préférence un agent qui est soluble dans le solvant organique solubilisant les silanes introduits dans l'étape (B) et qui possède une température d'ébullition supérieure à celle dudit solvant organique, et l'étape (C) comprend en général une étape de chauffage à une température suffisante pour éliminer ledit solvant organique sans éliminer l'agent mouillant. Cette élimination du solvant peut être réalisée conjointement à l'élimination de l'eau, ou bien de façon séparée, et de préférence préalablement à l'élimination de l'eau, le cas échéant.
Dans tous les cas de figure, un agent mouillant particulièrement intéressant pour la mise en œuvre de l'étape (C) est le glycérol.
De préférence, quelle que soit la nature de l'agent mouillant, le chauffage de l'étape (C) est conduit sous vide, ce qui permet notamment de travailler à température modérée et de protéger la couche de greffage en cours de synthèse. Ainsi, lorsque le chauffage de l'étape (C) est conduit sous vide, il s'avère particulièrement avantageux de conduire la déshydratation de l'étape (C) à une température inférieure ou égale à 130°C, et de préférence inférieure à 120° C (typiquement de l'ordre de 80 à 100° C). Par ailleurs, si l'étape (C) comprend une étape d'élimination d'un solvant organique, cette étape est de préférence réalisée à une température la plus basse possible, et avantageusement à une température inférieure ou égale à 50° C. Suite à l'étape (C), on obtient des particules de surface modifiée par les groupements R au sein d'un milieu essentiellement constitué de l'agent mouillant
(du glycérol le plus souvent) et qui contient en général également des silanes introduits lors de l'étape (B), qui n'ont pas réagi, et d'éventuels autres sous- produits. L'étape (D) du procédé consiste à récupérer les particules de ce milieu puis à les disperser en milieu aqueux.
Le plus souvent, l'étape (D) comprend un lavage des particules obtenues à l'issu de l'étape (C), par exemple par de l'acétone ou par un mélange eau/ acétone. Le cas échéant, on prend soin de ne pas laisser sécher les particules au cours du lavage, ce qui permet notamment d'éviter tout phénomène d'agglomération interparticulaire. Le floculat de particules non séché obtenu à l'issue du lavage est ensuite dispersé en milieu aqueux. L'absence de séchage lors du lavage permet une dispersion optimale des particules en milieu aqueux. Les traces de solvant de lavage introduites dans le milieu aqueux (notamment les traces d'acétone) peuvent ensuite être éliminées, par exemple par entraînement sous vide.
Avantageusement, la dispersion des particules effectuée lors de l'étape (D) est réalisée en plaçant les particules récupérées à l'issue de l'étape (C) dans de l'eau et en diminuant progressivement le pH du milieu par addition lente d'un acide tel que l'acide nitrique, l'acide chlorhydrique ou l'acide perchlorique. De préférence on utilise l'acide nitrique. Par ailleurs, la diminution progressive du pH s'effectue typiquement en plusieurs étapes, par décrémentation du pH du milieu d'une unité de pH à chaque étape, de préférence sous agitation modérée. Cette étape de diminution progressive du pH, dite de "peptisation par un acide", permet de particulièrement bien préserver la couche de greffage réalisée à la surface des particules. Lorsqu'on utilise la technique de peptisation précitée, on observe en général une dispersion optimale du floculat introduit sous la forme de particules individualisées lorsqu'on atteint un pH de l'ordre de 3. Une fois cette dispersion réalisée, le pH peut être modifié dans la gamme de valeurs de pH inférieures à 8 sans affecter la stabilité de la suspension obtenue. En particulier, on peut modifier le pH par addition d'une base, par exemple la soude ou l'ammoniaque, notamment pour obtenir un ferrofluide aminé stable de pH compris entre 6 et 8.
Selon un autre aspect, la présente invention a .pour objet les utilisations envisageables pour les ferrofluides aminés définis précédemment.
Comme on l'a souligné, les ferrofluides aminés de l'invention présentent des caractéristiques similaires à celles des ferrofluides usuels (taille réduite de particules notamment) , mais ils présentent en outre l'avantage d'être stables en milieu neutre, et en particulier dans la gamme de pH comprise entre 6 et 8. De façon générale, les ferrofluides aminés de l'invention peuvent donc être utilisés dans tous les domaines d'application connus des ferrofluides classiques, mais leur stabilité en milieu neutre les rend adaptés à d'autres type d'applications.
Ainsi, compte tenu de leur stabilité, notamment à des pH de l'ordre de 7 et en particulier en milieu physiologique, les ferrofluides aminés de l'invention se révèlent en particulier utiles pour la préparation de composition d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique, tout particulièrement in vivo. Dans ce type d'application, la faible taille des particules modifiées par les groupements aminés R s'avère particulièrement adaptée à une bonne diffusion tissulaire. De plus, les inventeurs ont d'ailleurs mis en évidence que la modification de surface par les groupements aminés R, effectuée dans les conditions des étapes (A) et (B), permet également d'augmenter la stabilité des ferrofluides acides initiaux vis-à-vis de la présence d'anions, tels que les anions chlorure par exemple, qui sont connus comme capables d'induire une perte de la stabilité des ferrofluides acides, par compensation des charges positives de surface des particules. Cette stabilisation en présence d'anions se révèle particulièrement avantageuse pour des applications in vivo où le ferrofluide est souvent mis en contact avec des milieux salins.
Ainsi, de façon générale, les ferrofluides aminés de l'invention se révèlent particulièrement intéressants pour la préparation de compositions, notamment à usage thérapeutique et/ ou diagnostique, administrables par voie orale ou parentérale chez l'homme ou chez l'animal, et notamment pour la préparation de compositions injectables. Les compositions pour une administration chez l'homme ou l'animal obtenues dans ce cadre, et notamment les compositions injectables d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique, constituent un autre objet de l'invention.
La stabilité des ferrofluides aminés de l'invention sur toute la gamme de pH inférieur à 8 permet en outre d'envisager leur utilisation dans d'autres applications, et notamment à titre de charge magnétique dans différentes compositions ou matériaux magnétiques, par exemple dans des compostions ou des matériaux polymères (où les particules du ferrofluide peuvent par exemple assurer une réticulation entre plusieurs molécules de polymères), ou bien encore dans des matériaux de type céramique. Dans ce type d'application, les ferrofluides aminés de l'invention se révèlent en particulier utiles lorsque la préparation des compositions ou matériaux met en œuvre une formulation aqueuse. En ce qui concerne ce type d'utilisation, il est à rappeler que les ferrofluides aminés de l'invention contiennent des particules qui sont stabilisées thermiquement. En particulier, elles sont stables à une température supérieure à 740 K, et en général jusqu'à 1050K. Ces particules peuvent être utilisées à titre de charges magnétiques pour la fabrication de matériaux magnétiques, en particulier des céramiques, qui peuvent être utilisés à des température supérieures à 740K, sans perte de leurs propriétés magnétiques.
Par ailleurs, comme on l'a souligné, les ferrofluides aminés de la présente invention contiennent des particules (p) sur lesquelles sont liés des groupements aminés R, qui peuvent réagir avec des espèces chimiques, de façon à modifier la chimie de surface des particules du ferrofluide aminé. De façon surprenante, les inventeurs ont découvert que la stabilité des particules des ferrofluides aminés de l'invention est telle que la modification de la surface des particules (p) par réaction d'espèces chimiques sur les groupements R peut être réalisée sans que soient observés de phénomènes d'agrégation interparticulaire. Ainsi, les ferrofluides aminés de l'invention peuvent être utilisés pour la préparation de suspensions de particules magnétiques essentiellement individualisées, à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques, où l'immobilisation des espèces chimiques est réalisée en établissant une liaison, de préférence covalente, entre lesdites espèces chimiques et les groupements aminés R présents à la surface des particules (p) contenus dans les ferrofluides aminés.
Dans ce cadre, la présente invention a plus spécifiquement pour objet un procédé de modification de la surface des particules (p) d'un ferrofluide aminé selon l'invention, ce procédé comprenant une étape (Gl) consistant à faire réagir ledit ferrofluide aminé avec des espèces chimiques E susceptibles de former une liaison, de préférence covalente, avec les groupements aminés R présents à la surface des particules (p), cette réaction étant conduite dans les conditions de stabilité du ferrofluide aminé, à savoir, en général à un pH inférieur à 8, et préférence à un pH inférieur, avantageusement à un pH inférieur ou égal à 4, et de préférence à un pH inférieur ou égal à 3.
La nature des espèces E mise en œuvre dans l'étape (Gl) peut varier en une assez large mesure et il est des compétences de l'homme du métier de déterminer les espèces adaptées à la modification de surface de l'étape (Gl) , dans les conditions de stabilité du ferrofluide aminé utilisé.
Le plus souvent, lorsqu'on met en œuvre l'étape (Gl) précitée, on préfère que les groupements aminés R présents sur les particules (p) du ferrofluide aminé présentent des groupements -NH2. Dans ce cas, les espèces chimiques E utilisées dans l'étape (Gl) présentent de préférence des groupements aldéhyde - CHO, carboxyle -COO-, anhydride d'acide, isothiocyanate -SCN, cyanate -CN, ou maléimide.
Avantageusement, lorsque les groupements aminés R présentent des groupements -NH2, les espèces chimiques E utilisées dans l'étape (Gl) présentent des groupements aldéhyde. Dans ce cas, la réaction de l'étape (Gl) consiste en général à faire réagir le ferrofluide aminé avec les espèces chimiques E porteuses de groupements -CHO, en présence d'un agent réducteur, tel que NaBH4 par exemple. Schématiquement, la réaction qui a lieu à la surface de la particule peut alors être représentée par la séquence réactionnelle suivante : Etape 1 : [particule]-NH2 + [EJ-CHO -> [particule]-N=CH-[E]
Etape 2 : [particule]-N=CH-[E] + [agent réducteur] -> [particule]-CH2-NH-[E] .
Selon un mode de réalisation préférentiel, les espèces E mises en œuvre dans l'étape (Gl) sont des molécules de polysaccharides, et avantageusement des molécules de dextrane, dont une partie des groupements -OH a été oxydée en groupement -CHO. Le cas échéant, la modification partielle des groupements -OH en groupement -CHO est par exemple réalisée par une oxydation ménagée par un oxydant tel que le periodate de sodium NaI0 , notamment selon la méthode décrite par Molteni dans Methods in Enzymology, 112, 285-295, (1985).
On peut toutefois envisager l'utilisation d'autres espèces E dans l'étape (Gl). Ainsi, les espèces E peuvent par exemple être des agents colorants, ce par quoi les dispersions obtenues peuvent par exemple être utilisées pour la réalisation de compositions d'encre magnétique. Selon une autre variante envisageable, les espèces E peuvent être des composés présentant une affinité pour un composé donné, auquel cas les dispersions obtenues pourront être utilisées pour réaliser une extraction magnétique dudit composé (réaction entre les particules et le composé, puis extraction des particules ayant réagi par un champ magnétique). Cette application pourra être mise à profit notamment dans des procédés de purification, de dépollution (en particulier d'eaux usées), ou d'extraction de composés d'intérêt.
Les dispersions aqueuses de particules à base d'un oxyde de fer magnétique de surface modifiée à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques E, qu'on peut obtenir selon le procédé précité de modification des ferrofluides aminés de l'invention, en mettant en œuvre l'étape (Gl), constituent un objet spécifique de la présente invention. Ces compositions seront désignées par le terme de "ferrofluide aminé modifié" dans la suite de la description.
Dans un "ferrofluide aminé modifié" selon l'invention, les particules en présence sont généralement bien individualisées. Ainsi, le plus souvent, au moins 90% en nombre , et de préférence au moins 95% en nombre des éléments solides contenus dans un ferrofluide aminé modifié selon l'invention sont des particules individualisées comprenant un noyau central unique, à base d'un oxyde de fer magnétique, ce noyau ayant des dimensions inférieures à 20 nm.
Le plus souvent, un ferrofluide aminé modifié selon l'invention présente une structure extrêmement similaire au ferrofluide aminé initial, avec uniquement une modification de la surface des particules. En particulier, il est à noter que l'étape (Gl) ne modifie pas les particules à base d'oxyde de fer en elles- mêmes, qui sont généralement identiques à celles présentes dans le ferrofluide initial. Ainsi, dans un ferrofluide aminé modifié selon l'invention, les particules à base d'oxyde de fer sont de préférence des particules de maghémite, de préférences monocristallines ("monodomaine magnétique") qui ont avantageusement une taille inférieure à 20nm, et généralement comprise entre 3 et 15 nm.
Les ferrofluides aminés modifiés où les espèces E sont des polysaccharides dont une partie des groupements -OH a été oxydée en groupement -CHO constituent des ferrofluides aminés modifiés selon l'invention particulièrement avantageux. Sont tout particulièrement intéressants dans ce cadre les ferrofluides aminés modifiés où les espèces E sont des molécules de dextrane dont une partie des groupements -OH a été oxydée en groupement -CHO.
Les inventeurs ont mis en évidence que ces ferrofluides aminés modifiés particuliers présentent les avantages des ferrofluides de type " USPIO" (ou "MION") actuellement connus (à savoir une faible taille de particules et une couverture des particules par des polysaccharides) avec en outre un avantage supplémentaire, à savoir une immobilisation efficace des molécules de polysaccharides à la surface des particules. Cette immobilisation effective, qui n'est pas assurée dans les ferrofluides actuellement connus, permet (i) d'augmenter la demi-vie plasmatique des particules lorsqu'elles sont administrées in vivo (la demi -vie des particules, qui reflète la durée pendant laquelle les particules ne sont pas reconnues et éliminées par le système immunitaire, est en particulier dépendante de la stabilité de l'immobilisation des polysaccharides de type dextrane à la surface des particules); et (ii) d'autoriser un greffage d'espèces chimiques sur la couche de couverture de polysaccharides, sans conduire à des phénomènes de déplétion des saccharides ou d'agglomération interparticulaire.
Dans la suite de la description, les ferrofluides aminés modifiés où les espèces E sont des polysaccharides dont une partie des groupements -OH a été oxydée en groupements -CHO, qui constituent une alternative particulièrement avantageuse aux ferrofluides de type "USPIO", seront désignés par le terme de "ferrofluide VUSPIO" (pour l'anglais "Versatile Ultrasmall SuperParamagnetic Iron Oxides"). Ces ferrofluides dits " VUSPIO" constituent un objet particulier de la présente invention.
Un ferrofluide " VUSPIO" se présente en général sous la forme d'une dispersion aqueuse de particules à base d'un oxyde de fer magnétique, de dimensions (généralement inférieures à 20 nm, et typiquement comprises entre 3 et 15 nm) à la surface desquelles sont immobilisées par liaison covalente des molécules de polysaccharide liées à la surface par l'intermédiaire de liaisons covalentes -NH-CH2-. Sont particulièrement intéressants les ferrofluides " VUSPIO" où les molécules de polysaccharides sont des molécules de dextrane.
Le plus souvent, dans un ferrofluide " VUSPIO", le diamètre hydrodynamique moyen des particules de surface modifiée par les molécules de polysaccharide est inférieur à 50 nm, et il est en général inférieur ou égal à 40 nm, voire à 30 nm, en particulier lorsque les molécules de polysaccharides sont des molécules de dextrane.
Par. ailleurs,' il est possible, dans un ferrofluide "VUSPIO", d'obtenir un très faible taux d'agglomération particulaire extrêmement réduit. Ainsi, un ferrofluide "VUSPIO" peut par exemple être tel qu'à titre d'éléments solides en suspension," il contient pour l'essentiel (à savoir pour au moins 90%, de préférence pour au moins 95% et avantageusement pour au moins 98%) des particules individualisées comprenant un noyau central unique, à base d'un oxyde de fer, ayant des dimensions inférieures à 20 nm, ce noyau étant entouré par une couche comprenant les molécules de polysaccharide liées de façon covalente. Cette structure peut notamment être observée lorsque les polysaccharides sont des molécules de dextrane.
De façon plus générale, un ferrofluide "VUSPIO" peut comprendre des particules comprenant un "noyau" constitué de 1 à 250 particules inorganiques, "piégées" dans une matrice de polysaccharides. Le nombre de particules piégées dans la matrice de polysaccharide peut toutefois être modulé en une assez large mesure. Selon un mode particulièrement avantageux, ce nombre de noyaux est inférieur à 100, de préférence inférieur à 50, et avantageusement inférieur à 10. De façon particulièrement avantageuse, ce nombre est inférieur à 5 et il est particulièrement avantageux que ce nombre soit de l'ordre de 1 à 3. Les ferrofluides "VUSPIO" où l'essentiel des particules sont constituées d'un unique noyau entouré par une matrice de polysaccharides constituent un objet particulier de l'invention.
Dans un ferrofluide "VUSPIO" selon l'invention, le rapport massique oxyde de fer/ polysaccharide est de préférence compris entre 10:90 et 90:10 et avantageusement compris entre 30:70 et 40:60, ce ratio étant avantageusement de l'ordre de 35:65.
De préférence, dans un ferrofluide "VUSPIO" selon l'invention, les particules à base d'oxyde de fer magnétique sont essentiellement constituées de maghémite (Fe2θ3-γ). Avantageusement, ces particules sont monocristallines
("monodomaine magnétique"). En particulier dans ce cas, les ferrofluides
"VUSPIO" selon l'invention se révèlent particulièrement utiles pour la préparation de compositions d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique, et notamment pour la préparation de compositions pour une administration in vivo, en particulier par injection. Les compositions d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique qui comprennent un ferrofluide " VUSPIO" constituent un autre objet particulier de la présente invention.
Par ailleurs, il est à noter que, dans un ferrofluide " VUSPIO", une partie des groupements -OH des molécules de polysaccharide qui sont immobilisées à la surface des particules sont oxydés sous la forme de groupements -CHO. En effet, le plus souvent, une partie seulement des groupements -CHO des polysaccharides oxydés utilisés dans l'étape (Gl) de modification d'un ferrofluide aminé selon l'invention est engagée dans la réaction avec les groupements aminés R. Les groupements -CHO résiduels s'avèrent particulièrement avantageux, dans la mesure où ils permettent d'immobiliser des espèces chimiques à la surface des particules des ferrofluides " VUSPIO". De façon plus générale, que de tels groupements résiduels -CHO existent ou non, la stabilité des ferrofluides " VUSPIO" est le plus souvent telle qu'on peut envisager le greffage d'espèces chimiques à la surface des particules de ces ferrofluides spécifique sans observer de phénomènes notables d'agglomération interparticulaire. En d'autres termes, un ferrofluide " VUSPIO" se révèle utile pour la fabrication de dispersions de particules magnétiques individualisée à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques F, où le greffage des espèces chimiques est réalisé en établissant une liaison, de préférence covalente, entre lesdites espèces chimiques F et les molécules de polysaccharide.
Selon un dernier aspect, la présente invention a pour objet cette utilisation particulière des ferrofluides " VUSPIO", ainsi que les compositions obtenues par modification de la surface des particules de ces ferrofluides spécifiques. En particulier, l'invention a pour objet l'utilisation des ferrofluides
" VUSPIO" où les polysaccharides immobilisés ont une partie de leurs groupements OH oxydés sous la forme de groupements -CHO s'avèrent utiles pour la fabrication de dispersions de particules magnétiques individualisées, à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques F, où l'imn obilisation desdites espèces F est réalisée en établissant une liaison covalente entre les espèces F et les groupements -CHO présents sur les molécules de polysaccharide. Le cas échéant, les espèces F présentent de préférence un ou plusieurs groupements NH2. Plus spécifiquement, l'invention a pour objet un procédé de modification de la surface des particules présentes dans un ferrofluide "VUSPIO", comprenant une étape (G2) consistant à faire réagir ledit ferrofluide "VUSPIO" avec des espèces chimiques F susceptibles de former une liaison , de préférence covalente, avec les molécules de polysaccharide. Dans ce procédé, le ferrofluide "VUSPIO" utilisé est de préférence un ferrofluide où les polysaccharides immobilisés ont une partie de leurs groupements OH oxydés sous la forme de groupements -CHO, les espèces chimiques F ayant alors, en général, un groupement -NH2. Le cas échéant, l'étape (G2) consiste en général à faire réagir le ferrofluide "VUSPIO" avec les espèces F puis à traiter le milieu obtenu par un agent réducteur, par exemple le borohydrure de sodium.
En mettant en œuvre le procédé de modification précité, on obtient des dispersions aqueuses de particules à base d'un oxyde de fer magnétique à la surface desquelles sont immobilisées par liaison covalente des molécules de polysaccharide, avantageusement des molécule de dextrane, par l'intermédiaire de liaisons covalente de formule -NH-CH2-, ces molécules de polysaccharide étant elle-mêmes liées à des espèces chimiques F, de préférence également par l'intermédiaire de liaisons covalentes. Ces suspensions aqueuses particulières seront désignées dans la suite de la description par le terme de "ferrofluide VUSPIO fonctionnalisé " . Les ferrofluides "VUSPIO fonctionnalisés" selon l'invention peuvent être utilisées dans de nombreux domaine d'application.
Ainsi, ces ferrofluides peuvent notamment être utilisées pour la préparation de compositions d'agents de contraste pour imagerie médicale ayant une affinité pour des cellules, des tissus ou des organes donnés. Dans ce cadre, les espèces F sont choisies parmi des espèces présentant une affinité vis-à-vis des cellules, des tissus ou des organes pour lesquels la spécificité est recherchée. Les compositions d'agents de contraste pour imagerie médicale comprenant un ferrofluide VUSPIO fonctionnalisé par de telles espèces F constituent un autre objet spécifique de l'invention.
Les ferrofluides "VUSPIO fonctionnalisés" selon l'invention peuvent également être mis en oeuvre pour la préparation de compositions à usage thérapeutique. Ces compositions à usage thérapeutique constituent un autre objet de la présente invention. Dans ce cadre, les espèces F sont (ou comprennent) des principes actifs thérapeutiques, notamment des actifs pharmaceutiques ou bien encore des oligonucléotides. Ces espèces peuvent être alors vectorisées au niveau de cellules ou d'organes spécifiques, la faible taille du ferrofluide permettant de franchir les différentes barrières physiologiques.
De plus, les compositions à usage thérapeutique à base de ferrofluides "VUSPIO fonctionnalisés" selon l'invention sont adaptées à la délivrance des principes actifs, avec un suivi de la distribution du principe actif, notamment par
IRM. Pour des applications d'adrrLinistration de principes actifs in vivo avec un suivi de la distribution, il s'avère particulièrement avantageux d'utiliser des ferrofluides de type "VUSPIO fonctionnalisés" où les espèces F mises en œuvre comprennent (i) des actifs thérapeutiques, et (ii) des marqueurs tels que des espèces fluorochromes. Le caractère magnétique de ces particules permet leur localisation globale dans l'organisme, par exemple par IRM, puis une localisation plus précise peut être effectuée, à l'aide des marqueurs de type fluorochrome, qui, par exemple, colorent les tissus où le principe actif est véhiculé, permettant une identification desdits tissus. De façon générale, les compositions à usage thérapeutique ou à usage diagnostique (agents de contraste pour imagerie médicale) comprenant des dispersions selon l'invention présentant des particules greffées par des espèces d'intérêt diagnostique ou thérapeutique, se présentent le plus souvent sous la forme de compositions administrables par voie orale ou parentérale et, en particulier, sous la forme de compositions injectables. Dans ce cadre, les compositions selon l'invention peuvent comprendre, en plus des particules présentes en dispersion, un ou plusieurs additifs adaptés à l'administration envisagée, et notamment un véhicule adapté au mode d'administration choisi.
Différents avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de façon encore plus nette au vu des exemples illustratifs donnés ci-après.
EXEMPLE 1 :
Synthèse de dispersions aqueuses de particules nanométriques de maghémite de surface modifiée par couplage d'aminosilanes (ferrofluides aminés)
1.1. Synthèse de dispersions aqueuses de particules nanométriques de maghémite (ferrofluides acides)
1.1.1. Dispersion (Dl)
On a réalisé une dispersion aqueuse (Dl) de particules nanométriques de maghémite, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :
Formation de particules de magnétite : on a dissous 31,41 g (soit 0,158 mole) de chlorure ferreux dans 170 ml d'acide chlorhydrique 1,5 M. On a introduit cette solution dans un bêcher de 5 1 contenant 85,4 g (soit 0,316 mole) de chlorure ferrique dissous dans 3,5 1 d'eau. On a réalisé une co-précipitation de sels de fer par addition de 200 ml d'une solution d'ammoniaque 2M, à 25° C, sous agitation, ce qui a mené à la formation d'un précipité colloïdal de magnétite. Les particules de magnétite obtenues ont été laissées à décanter sur une plaque magnétique, puis le surnageant a été éliminé.
• Désorption des contre-ions NH4+ et oxydation de surface : le floculat réalisé dans l'étape précédente a été traité pendant une durée de 15 minutes par 200 ml d'acide nitrique de concentration 2M. Ce traitement par l'acide nitrique a été réalisé à la fois pour acidifier la surface des particules en désorbant les contre-ions NH + (floculants) et en les remplaçant par des ions nitrates, et pour solubiliser les ions ferreux par oxydation superficielle. Le floculat a ensuite été décanté, et le surnageant a été éliminé à nouveau.
• Oxydation du cœur des particules : on a ensuite introduit 600 ml d'une solution aqueuse de nitrate ferrique de concentration 0,33M préalablement portée à ébullition. On a laissé réagir pendant 30 minutes, puis on a décanté magnétiquement et on a éliminé le surnageant. Dans cette étape, l'apport des ions Fe3+ en solution provoque l'oxydation du Fe11 des particules, ce qui conduit à la formation d'une phase maghémite γFe2θ3 au sein des particules.
• Peptisation : On a traité le milieu obtenu par 200 ml d'acide nitrique de concentration 2M. Lors de cette étape, les protons apportés par V acide s'adsorbent à la surface des particules d* oxyde, ce par quoi on obtient une charge surfacique permettant une répulsion électrostatique interparticulaire.
On a ensuite soumis le milieu à une décantation magnétique, ce par quoi on a obtenu un floculat de particules de maghémite qu'on a lavé trois fois par de l'acétone. On a pris soin, lors de ces lavages, de ne pas laisser sécher le floculat, pour éviter l'agglomération des particules. On a ensuite placé le floculat de maghémite ainsi lavé (et non séché) dans 500 ml d'eau déionisée, ce par quoi on a obtenu une dispersion aqueuse de particules à l'état de sol. L'acétone résiduel a été éliminé par évaporation sous vide à 40° C. Le volume a ensuite été ramené à un litre, par addition d'eau ultrapure à 10 MΩ.
1.1.2. Dispersion (D2) On a réalisé une dispersion aqueuse (D2) de particules de maghémite, en mettant en oeuvre les étapes suivantes :
• Formation de particules de magnétite : on a dissous 31,41 g (soit 0,158 mole) de chlorure ferreux et 127,66 g de nitrate ferrique dans un bêcher de 5 litres contenant 2,5 litres d'une solution aqueuse de nitrate de sodium 1M. On a ensuite réalisé une co-précipitation des sels de fer par addition d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 5M jusqu'à obtention d'un pH de 13,2, ce qui a mené à la formation d'un précipité de magnétite colloïdale qu'on a maintenu sous agitation pendant 15 minutes. Les particules de magnétite obtenues ont été laissées à décanter sur une plaque magnétique, et le surnageant a été éliminé. Le floculat obtenu a ensuite été lavé par deux fois 2 litres d'eau.
• Désorption des contre-ions NB "1" et oxydation de surface : le floculat de l'étape précédente a été traité pendant une durée de 15 minutes par 400 ml d'acide nitrique de concentration 2M.
• Oxydation du cœur des particules : on a porté le milieu obtenu à ébullition, et on y a introduit 600 ml d'une solution aqueuse de nitrate ferrique de concentration égale à 0,33M. On a laissé réagir pendant 30 minutes, ce qui a conduit à la formation d'une phase maghémite γFe2θ3 au sein des particules, puis on a décanté magnétiquement les particules et on a éliminé le surnageant.
• Peptisation ': On a traité le milieu obtenu par 200 ml d'acide nitrique
2M, de façon à obtenir une charge surfacique induisant une répulsion électrostatique interparticulaire.
On a soumis le milieu à une décantation magnétique, ce par quoi on a obtenu un floculat de particules de maghémite obtenu qu'on a lavé trois fois par de l'acétone, en prenant soin de ne pas laisser sécher le floculat. On a ensuite placé le floculat de maghémite ainsi lavé (et non séché) dans 500 ml d'eau déionisée, ce par quoi on a obtenu une dispersion aqueuse de particules à l'état de sol. L'acétone résiduel a été éliminé par évaporation sous vide à 40° C. Le volume a ensuite été ramené à un litre, par addition d'eau ultrapure à 10 mΩ.
1.1.3. Dispersion (D3)
On a réalisé une dispersion (D3) de particules de maghémite en mettant en œuvre les étapes suivantes :
• Formation de particules de magnétite : on a dissous 31,41 g (soit 0,158 mole) de chlorure ferreux et 127,66 g de nitrate ferrique dans un bêcher de 5 litres contenant 2,5 litres d'une solution aqueuse de nitrate de sodium 3M. On a ensuite réalisé une co-précipitation des sels de fer par addition d'une solution d'hydroxyde de sodium de concentration 5M jusqu'à obtention d'un pH de 13,2, ce qui a mené à la formation d'un précipité de magnétite colloïdale qu'on a maintenu sous agitation pendant 15 minutes. Les particules de magnétite obtenues ont été laissées à décanter sur une plaque magnétique, et le surnageant a été éliminé. Le floculat obtenu a ensuite été lavé par deux fois 2 litres d'eau.
• Désorption des contre-ions NHt+ et oxydation de surface : le floculat réalisé dans l'étape précédente a été traité pendant une durée de 15 rninutes par 400 ml d'acide nitrique de concentration 2M.
• Oxydation du cœur des particules : on a porté le milieu obtenu à ébullition, et on y a introduit 600 ml d'une solution aqueuse de nitrate ferrique de concentration égale à 0,33M. On a laissé réagir pendant 30 minutes, , ce qui a conduit à la formation d'une phase maghémite γFe2θ3 au sein des particules, puis on a décanté magnétiquement les particules obtenues et on a éliminé le surnageant.
Peptisation : On a traité le sol obtenu par 200 ml d'acide nitrique 2M. Lors de cette étape, les protons apportés par l'acide s'adsorbent à la surface des particules d'oxyde, ce par quoi on obtient une charge surf acique permettant une répulsion.
On a ensuite soumis le milieu obtenu à une décantation magnétique, ce par quoi on a obtenu un floculat de particules de maghémite qu'on a lavé trois fois par de l'acétone, en prenant soin de ne pas laisser sécher le floculat. On a ensuite placé le floculat de maghémite ainsi lavé (et non séché) dans 500 ml d'eau déionisée, ce par quoi on a obtenu une dispersion aqueuse de particules à l'état de sol. L'acétone résiduel est éliminé par évaporation sous vide à 40° C. Le volume a ensuite été ramené à un litre, par addition d'eau ultrapure à 10 MΩ. Les caractéristiques physico-chimiques des dispersions (Dl) à (D3) sont regroupées dans le tableau 1 ci-après.
Tableau 1 : caractéristiques physico-chimiques des dispersions (Dl) à (D3)
Figure imgf000039_0001
W .- tel qu'estimé par microscopie électronique à transmission
M : diamèb'e hydrodynamique moyen tel que mesuré par spectroscopie de corrélation de pilotons.
1.2. Modification de la surface des particules de maghémite au sein des ferrofluides acides synthétisés dans les exemples 1.1.1 à 1.1.3
A partir des ferrofluides acides stabilisés (Dl), (D2) et (D3) synthétisés dans les étapes précédentes, on a réalisé différentes dispersions de particules de maghémite de surface modifiée (ferrofluides aminés) notées (Dla), (Dlb), (Dlc), (D2a) et (D3a). La modification de surface a été réalisée par différents composés aminosilanes en mettant en oeuvre le protocole général suivant :
• Réaction de couplage :
On a placé un volume de 200 ml du ferrofluide considéré ((Dl), (D2) ou (D3), selon le cas), de concentration en Fe3+ égale à 0,35M, sous agitation magnétique à une vitesse de 300 tours par minute. On a ajouté sous agitation 100 ml de méthanol technique à ce ferrofluide. On a ensuite ajouté au mélange, maintenu sous agitation, une solution, dans 100 ml de méthanol, d'une quantité de composé aminosilane correspondant à 148,3 micromoles de silane par m2 de surface développée par les particules du ferrofluide considéré, à savoir 0,1 mole pour le ferrofluide (Dl), 0,2 mole pour (D2) et 0,5 mole pour (D3). On a laissé la réaction se poursuivre pendant 12 heures.
• Traitement thermique (déshydratation)
Suite à l'étape précédente, on a ajouté 200 ml de glycérol et on a homogénéisé le milieu pendant quelques minutes sous une agitation de 500 tours par minute. On a ensuite extrait le méthanol et l'eau à l'aide d'un évaporateur rotatif (extraction sous vide primaire pendant une heure, à 40° C pour le méthanol, puis à 80° C pour l'eau).
Le milieu obtenu a ensuite été soumis à un traitement thermique à 100°C sous vide secondaire (pompe à palettes) pendant 2 heures. On a ensuite laissé le milieu refroidir jusqu'à la température ambiante.
• Extraction, lavage
Le mélange obtenu à l'issue du traitement thermique (particules modifiées de maghémite dans un milieu essentiellement constitué de glycérol, contenant en outre du silane n'ayant pas réagi) a été introduit dans un bêcher dans lequel on a versé successivement 100 ml d'éthanol, puis 200 ml d'acétone sous agitation lente (100 tours par minute) de façon à réaliser une floculation des particules de maghémite modifiées, ainsi qu'une précipitation de l'excès de silane oligomérisé.
On a réalisé une décantation des particules sur une plaque magnétique, et on a éliminé le surnageant comprenant le silane oligomérisé. Le floculat de particules obtenu a été lavé par trois fois 400 ml d'un mélange (acétone/ eau ultra pure) (70:30 v/v), de façon à éliminer les oligomères de silane et le glycérol résiduels. Là encore, les lavages ont été effectués de façon à ne pas laisser sécher le floculat. Peptisation
Après le dernier lavage de l'étape précédente, on a ajouté au floculat obtenu 400 ml d'eau ultra pure. Le pH a alors été mesuré égal à 10,4, attestant de la présence de fonctions aminé à la surface de la maghémite, et de la saturation de cette surface par les fonctions aminés.
On a alors ajouté au milieu, goutte à goutte, et sous agitation élevée (de l'ordre de 700 tours par minute), de l'acide nitrique 1M, de façon à faire progressivement diminuer le pH, pas à pas, d'environ une unité de pH à chaque étape. Cette acidification permet en particulier de préserver l'adhésion du film de polysiloxane aminé qui a été formé dans les étapes précédentes sur la surface des particules.
Lorsqu'on a atteint un pH de 6, les particules de maghémite ont commencé à se disperser. On a ajusté le pH du milieu à 3 et on a laissé le milieu sous agitation une journée. Le pH a ensuite été à nouveau réajusté à 3.
Dans ces conditions, on a réalisé les 5 dispersions suivantes (ferrofluides aminés) :
Figure imgf000041_0001
® : APS : γ-aminopropyltrimétlioxysilane
(4> : EDPS : N-β-(aminoéthyl)-γ-aminopropyltriméthoxysilane
<?> : DTPS : N-β-(aminoéthyl)-N'-β-(aminoéthyl)-γ-aminopropyltriméthoxysilane. 1.3. Propriétés des dispersions de particules de maghémite modifiées (ferrofluides aminés) obtenus
Les caractéristiques des 5 ferrofluides aminés obtenus sont regroupées dans le tableau 2 ci-dessous.
Tableau 2 : Propriétés des ferrofluides aminés obtenus
Figure imgf000042_0001
(6> : A titre de comparaison, on a réalisé une dispersion en modifiant la dispersion Dl par de VAPS dans les conditions du protocole général décrit ci-dessus, mais sans mettre en oeuvre la deuxième étape de traitement thermique. Le point isoélectrique de la composition a alors été mesuré égal à 8,3.
EXEMPLE 2 : Stabilité vis-à-vis de la floculation en présence d'ions chlorure
Pour illustrer la stabilité accrue des ferrofluides aminés de l'invention par rapport aux ferrofluides acides en ce qui concerne la floculation, on a réalisé un test comparatif consistant à introduire des ions chlorure à des concentrations croissantes au sein des deux types de ferrofluides.
Le tableau 3 ci-dessous montre la concentration limite de floculation observée à pH = 3, pour les dispersions (Dl), (Dla), (Dlb) et (Dlc) de l'exemple 1.
La concentration limite de floculation est la concentration minimale en ions chlorure dans la dispersion, au pH considéré, à partir de laquelle on observe un début de floculation, à savoir une augmentation de la turbidité, due à la formation et à l'accroissement de la taille des floculats dans le milieu. La concentration limite correspond à la concentration à laquelle on observe une augmentation de la densité optique, mesurée à une longueur d'onde de 800 nm.
Tableau 3 : Concentration limite de floculation lors de l'ajout d'ions chlorure
Figure imgf000043_0001
On voit, au vu des données ci-dessus, que la modification de surface permet de multiplier au moins par deux la concentration limite de floculation en présence d'ions chlorure.
EXEMPLE 3 : Greffage de molécules de dextrane (Synthèse de ferrofluides aminés modifiés de type "VUSPIO")
On a réalisé le greffage de molécules de dextrane sur les particules des ferrofluides aminés de l'exemple 1.2 . Quatre classes différentes de dextrane ont été testés (Dextrane T5 : Mw =5 000 ; Dextrane T15 : Mw =15 000 ; Dextrane T40 : ~MW ~ =40 000 ; et Dextrane T70 : ~MW ~ =70000).
Le greffage a été réalisé selon le protocole suivant :
• Activation du dextrane :
On a réalisé une solution de 10 g de dextrane dans 200 ml d'eau ultrapure. On a ajouté à ce milieu 10 ml d'une solution aqueuse de NaI04 à 2,06 moLL1 et on a laissé le mélange 12 h sous agitation. A l'issue de cette étape d'oxydation, on a éliminé les sels périodiques obtenus dans le milieu. Pour ce faire, la solution obtenue, jaune pâle, a été versée dans un tube à dialyse en cellulose (seuil de coupure 12 400 g/mol-1, Aldrich). La dialyse a été réalisée dans un bêcher de 5 1 contenant de l'eau ultrapure. L'eau a été renouvelée 5 fois toutes les 2 heures. La solution de dextrane activé obtenue a été stockée à 4°C. La présence d'aldéhydes a été confirmée par le test de Fehling.
• Greffage du dextrane activé sur les particules d'un ferrofluide aminé
Un volume de 200 ml de la solution de dextrane activé à 10 g/1 précédemment obtenue, a été versé dans 20 ml d'un ferrofluide tel qu'obtenu dans l'exemple 1.2. Le mélange réalisé a été laissé sous agitation pendant 24 h, puis on a ajouté 10 ml d'une solution de borohydrure de sodium à 0,206 mol.l-1.
Le milieu obtenu a été laissé sous agitation pendant 4 h à pH = 9.
Dans tous les cas, on a obtenu un sol stable.
• Purification du sol obtenu par ultrafiltration tangentielle : On a utilisé un système d'ultrafiltration constitué d'une pompe péristaltique (Millipore N80EL005), de tuyauterie en silicone et d'une cartouche (Prep/Scale™-TFF) renfermant une membrane en poly(éther sulfone) de seuil de coupure égal à 100 kD.
Le sol a été placé dans le réservoir de rétentat. Après passage du sol dans la membrane, on a versé 1 1 d'eau dans le réservoir afin de procéder au lavage. Le sol a été lavé et neutralisé contre 3 1 d'eau ultrapure. Le sol purifié qui a été obtenu est plus dilué que le sol initial car le volume mort du système est de 100 ml environ. Une partie du produit reste colmaté à l'intérieur de la membrane. Celui-ci est cependant évacué après plusieurs heures de lavage. Par évaporation, on a concentré la dispersion de particules à une concentration en Fe3+ de 0,08M.
Le tableau ci-dessous regroupe les résultats obtenus par greffage de différents dextranes sur les ferrofluides aminés (Dla), (D2a) et (D3a) de l'exemple 1.2. Les différents ferrofluides aminés modifiés obtenus sont indicés (Gl) à (G9). Tableau 4 : ferrofluides aminés modifiés par greffage de dextranes.
Figure imgf000045_0001
EXEMPLE 4 : Synthèse de ferrofluides « VUSPIO » fonctionnalisés
4.1. Greffage d'un poly(oxyde d'éthylène) aminotéléchélique (diaminé) sur les particules des ferrofluides modifiés de l'exemple 3 .
On a réalisé le greffage de molécules de poly(oxyde d'éthylène) diaminé de dextrane sur les particules des ferrofluides aminés modifiés (Gl) à (G3) de l'exemple 3.
Le greffage a été réalisé selon le protocole suivant :
A un volume de 200 ml du ferrofluide considéré ((Gl), (G2) ou (G3) selon le cas), on a ajouté une solution de 20,5 g de POE diaminé (Mw = 2000 g/ ol) dans 100 ml d'eau. On a ensuite ajouté au milieu 100 ml d'une solution aqueuse de borohydrure de sodium de concentration égale à 0,206 mol/1. On a laissé réagir pendant 4 heures à pH 9 et sous agitation, et on a ensuite éliminé l'excès de POE diaminé, sous ultrafiltration tangentielle contre 5 1 d'eau ultrapure. La dispersion de borohydrure et de borate obtenue a été concentrée par évaporation de l'eau jusqu'à obtention d'une concentration en Fe3+ de 0,08M.
Le tableau V ci-dessous donne les résultats obtenus dans les trois cas.
Tableau V : Ferrofluides modifiés par greffage de POE diaminé.
Figure imgf000046_0001
4.2. Greffage d'un poly(oxyde d'éthylène) monoaminé sur les particules de ferrofluides modifiés de l'exemple 3
On a réalisé un greffage similaire à celui de l'exemple 4 en utilisant les ferrofluides aminés (G4), (G6) et (G9) de l'exemple 3, en mettant en œuvre pour ce faire le protocole opératoire de l'exemple 4, hormis le fait qu'on a utilisé un POE monoaminé (Mw = 2000 g/ mol). Par ailleurs, la quantité de POE a été divisée par deux par rapport à l'exemple 4. Ainsi, la solution de POE ajoutée contient 10,25 g de POE monoaminé dans 100 ml d'eau.
Le tableau VI ci-dessous regroupe les résultats obtenus par le greffage des ferrofluides aminés Dla, D2a et D3a de l'exemple 1.2. Tableau VI : Ferrofluides modifiés par greffage de POE monoaminé
Figure imgf000047_0001
4.3. Greffage des particules des ferrofluides modifiés de l'exemple 3 par des espèces fluorescentes
On a laissé réagir pendant 24 heures, à l'abri de la lumière, 100 ml des ferrofluides modifiés de l'exemple 3, de concentration en Fe3+ égale à 0,08M, tamponnés par un tampon phosphate (pH 7,4 ; 0,01M) avec 10"3 mol de Rhodamine B (Rh B) ou de Lucifer Yellow (LY) sous la forme de son sel dilithié. On a ensuite effectué une réduction au borohydrure, dans les conditions de l'exemple 3. Ces espèces aminées réagissent directement avec les fonctions aldéhyde des dextranes oxydés. Suite à cette réaction, on a éliminé l'excès d'espèces fluorescentes (fluorochromes) par extraction liquide-liquide (eau/ chloroforme) jusqu'à ce que la phase organique devienne incolore. Les traces de chloroforme sont ensuite éliminées à l'évaporateur rotatif.
4.4 Greffage des particules des ferrofluides modifiés de l'exemple 4.1 par des espèces fluorescentes
On a effectué la réaction de couplage sur 100 ml de ferrofluide selon l'exemple 4.1, de concentration en Fe3+ égale à 0,08M, tamponné par un tampon carbonate/ bicarbonate de sodium (pH 9, 0,01 m) par 10'3 moles de TRITC (dérivé isothiocyanate de la tétiaméthylrhodamine) ou de (5-FAM, SE) (l'ester succinimidique de la 5-carboxyfluorescéine). Le (5-FAM, SE) a été préalablement dissous dans 3 ml de DMF. L'élimination de l'excès des espèces fluorescentes a été effectuée par extraction liquide-liquide (eau/ chloroforme), jusqu'à ce que la phase organique devienne incolore. Les traces de chloroforme ont été éliminées à l'évaporateur rotatif.
4.5 : Greffage des particules des ferrofluides modifiés de l'exemple 6 par des espèces fluorescentes
Le mode opératoire utilisé est identique à celui de l'exemple 4.4 sauf que le POE diaminé est remplacé par un mélange de POE monoamine et de POE diaminé dans les proportions 2:1.
4.6 : Greffage de la doxorubicine sur les particules des ferrofluides des exemples 4.1 et 4.2
2,22.1G-4 mole de doxorubicine (nombre de mole équivalent à l/30ème de moles de résidus glucosidique) a été ajouté dans la dispersion de particules nanométriques préparées dans l'exemple 3 avant la réduction au borohydrure. Le mode opératoire décrit dans l'exemple 3 est ensuite suivi. Les particules traitées à la doxorubicine sont alors soumis au même traitement que celles issues de l'exemple 4.1 ou 4.2.
4.7 : Greffage de l'acide olique sur les particules des ferrofluides de l'exemple 3.
4.7.1 Estérification de l'acide folique avec le N-Hydroxysuccinimide (NHS):
5 g d'acide folique ont été dissous dans 100 ml de DMSO. On a ajouté à ce mélange 2,5 ml de tiiéthylamine et 2,6 g de NHS et 4,7 g carbodiimide. On a laissé réagir une nuit à température ambiante . Le co-produit de la réaction, le dicyclohexylurée est extrait par filtration. La solution d'acide folique couplée au
NHS est concentrée à l'évaporateur sous pression réduite. Le produit est alors précipité dans le diéthyléther.
4.7.2 Conjugaison de POE diaminé avec l'acide folique couplé au NHS :
15 g de POE diaminé (Mw=2000 g/ mol) ont été dissous dans 100ml d'une solution tampon carbonate/ bicarbonate à pH 10,5. 4,5 g du produit (acide folique-NHS) obtenu à l'issue de l'étape 4.7.1 a été dissous dans un minimum de DMSO (10ml). Cette solution a alors été versée goutte à goutte à la solution contenant le POE diaminé, et on a laissé réagir pendant 12 h. Le produit a alors été dialyse contre de l'eau ultrapure dans un tube à dialyse de IkD de seuil de coupure, pendant 12h, en changeant l'eau régulièrement.
4.7.2 Greffage du conjugué de l'étape 4.7.2 sur les particules de l'exemple 3 :
Le mode opératoire est identique à celui de l'exemple 4.5 en remplaçant le POE monoaminé par le conjugué POE-acide folique de l'étape 4.7.2.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispersion aqueuse comprenant des particules (p) à base d'un oxyde de fer • magnétique, de dimensions inférieures ou égale à 20 nm, dont la surface est modifiée par le greffage de groupements aminés R liés de façon covalente à la surface desdites particules, dans laquelle le point isoélectrique des particules de surface ainsi modifiée est supérieur ou égal à 10.
2. Dispersion aqueuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle a un pH inférieur ou égal à 8 et en ce qu'elle se présente sous la forme d'une dispersion de particules ayant un diamètre hydrodynamique moyen inférieur ou égal à 20 nm.
3. Dispersion selon la revendication 2, caractérisée en ce que le diamètre hydrodynamique moyen des particules (p) est compris entre 3 et 15 nm.
4. Dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les particules (p) sont essentiellement constituées de maghémite (Fe2θ3-γ), de préférence monocristalline.
5. Dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les groupements aminés R sont des groupements de formule ~(A)-NH2, dans laquelle le groupement -(A)- désigne une chaîne hydrocarbonée comportant de 1 à 12 atomes de carbone, éventuellement interrompue par un ou plusieurs groupements -NH-.
6. Dispersion selon la revendication 5, caractérisée en ce que les groupements aminés R sont choisis parmi :
(i) les groupements de formule -(CH2)nι-NH2, où m = 1, 2, 3, , 5, 6, 7 ou 8;
(ii) les groupements de formule -(CH2)n2-NH-(CH2)n2' -NH2, où n2 et 1121 sont identiques ou différents et désignent chacun 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, étant entendu que (n2 + n2') reste compris entre 2 et 9 ; (iii) les groupements de formule -(CH2)n3-NH-(CH2)n3' -NH-(CH2)n3"-
NH2, où Ω3, m< et ri3" sont identiques ou différents et désignent chacun 1, 2, 3, ou 4, étant entendu que (n3 + 13' + ri3") reste compris entre 3 et 12.
7. Dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les groupements aminés R sont liés à la surface des particules (p) par l'intermédiaire d'une liaison :
I
[particule] — O— Si — R
I
8. Procédé de préparation d'une dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes consistant à : (A) fournir une dispersion aqueuse acide de particules (po) à base d'un oxyde de fer magnétique de dimensions inférieures à 20 nm, ladite dispersion présentant, en milieu acide, une stabilité colloïdale au moins dans une gamme de pH, cette stabilité étant telle que, dans ladite gamme de pH, on observe, sans avoir à maintenir une agitation, une dispersion de particules essentiellement individualisées ayant un diamètre hydrodynamique moyen inférieur à 20 nm ;
(B) mettre en contact la dispersion colloïdale acide de l'étape (A) avec des silanes de formule R-SÎX1X2X3, dans laquelle :
- R désigne un groupement aminé tel que défini dans la revendication 1 ou dans l'une des revendications 5 ou 6 ;
- Xi, X2, et X3 sont des groupements identiques ou différents, désignant chacun un groupe hydrolysable en milieu acide,
cette mise en contact étant effectuée en maintenant le milieu dans la gamme de pH où la stabilité colloïdale de la dispersion est assurée ;
(C) ajouter au milieu réactionnel un agent mouillant hydrosoluble de température d'ébullition supérieure à celle de l'eau, puis chauffer le milieu réactionnel à une température suffisante pour éliminer l'eau, mais sans éliminer l'agent mouillant ; et
(D) récupérer les particules obtenues à l'issue de l'étape (C) et les disperser en milieu aqueux.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la dispersion aqueuse acide colloïdale de l'étape (A), est telle que, dans la gamme de pH où la stabilité colloïdale est assurée, le diamètre hydrodynamique moyen des particules observées en suspension est compris entre 3 et 15 nm.
10. Procédé selon la revendication 8 ou selon la revendication 9, caractérisé en ce que la dispersion aqueuse acide colloïdale de l'étape (A), est telle que, dans la gamme de pH où la stabilité colloïdale est assurée, moins de 5% en nombre des espèces solides observées en suspension sont des agglomérats de plusieurs particules.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les silanes mis en œuvre dans l'étape (B) sont des trialcoxysilanes aminés de formule R-Si(OR')(OR")(OR"') dans laquelle :
- R est un groupe aminé tel que défini dans la revendication 8 ; et
- R', R" et R'", identiques ou différents, désignent chacun un groupement alkyle comportant de 1 à 5 atomes de carbone.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les silanes de l'étape (B) sont choisis parmi :
- le γ-aminopropyltriméthoxysilane, de formule :
(CH3θ)3-Si-(CH2)3-NH2 ;
- le N-β-aminoéthyl-γ-aminopropyltriméthoxysilane, de formule : (CH3θ)3-Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH2 ;
- le N'-β-anτinoéthyl-N-β-aminoéthyl-γ-aminopropyltriméthoxysilane, de formule :
(CH3θ)3-Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH-(CH2)2-NH2.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que les silanes de l'étape (B) sont introduits en solution dans un solvant organique, en ce que l'agent mouillant de l'étape (C) est soluble dans le solvant organique solubilisant les silanes introduits dans l'étape (B) et possède une 5 température d'ébullition supérieure à celle dudit solvant organique, et en ce que l'étape (C) comprend une étape de chauffage à une température suffisante pour éliminer ledit solvant organique sans éliminer l'agent mouillant.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que, dans l'étape (C), l'agent mouillant est le glycérol.
10 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que le chauffage de l'étape (C) est conduit sous vide.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la déshydratation de l'étape (C) est conduite à une température inférieure ou égale à 130°C.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 16, caractérisé en ce 15 que l'étape (D) comprend un lavage des particules obtenues à l'issu de l'étape (C), effectué sans laisser sécher les particules, suivi d'une dispersion du floculat de particules non séché obtenu en milieu aqueux.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 17, caractérisé en ce que la dispersion des particules effectuée lors de l'étape (D) est réalisée en 0 plaçant les particules récupérées à l'issue de l'étape (C) dans de l'eau et en diminuant progressivement le pH du milieu, par addition lente d'un acide.
19. Utilisation d'une une dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, pour la préparation d'une composition administrable par voie orale ou parentérale chez l'homme ou chez l'animal, et notamment pour la préparation de 5 compositions injectables d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique.
20. Composition pour une administration chez l'homme ou l'animal comprenant une dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
21. Utilisation d'une dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à
7, à titre de charge magnétique dans une composition ou un matériau magnétique.
22. Utilisation d'une dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 7, pour la préparation d'une suspension de particules magnétiques essentiellement individualisées à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques, où l'immobilisation des espèces chimiques est réalisée en établissant une liaison entre lesdites espèces chimiques et les groupements aminés R présents à la surface des particules (p).
10 23. Procédé de modification de la surface des particules (p) d'une dispersion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant une étape (Gl) consistant à faire réagir ladite dispersion selon l'une des revendications 1 à 7 avec des espèces chimiques E susceptibles de former une liaison avec les groupements aminés R présents à la surface des particules (p), à un pH inférieur à 8.
15 24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que les espèces chimiques E présentent des groupements aldéhyde, en ce que les groupements aminés R présentent des groupements -NH2, et en ce, l'étape (Gl) consiste à faire réagir la dispersion selon l'une des revendications 1 à 9 avec des espèces chimiques E porteuses de groupements -CHO en présence d'un agent réducteur.
0 25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que les espèces E sont des molécules de polysaccharides dont une partie des groupements -OH a été oxydée en groupement -CHO.
26. Procédé selon la revendication 25, caractérisé en ce que les espèces E sont des molécules de dextrane dont une partie des groupements -OH a été oxydée en 5 groupements -CHO.
27. Dispersion aqueuse de particules à base d'un oxyde de fer magnétique de surface modifiée à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques E, susceptible d'être obtenue selon le procédé de l'une quelconque des revendications 23 à 26.
28. Dispersion selon la revendication 27, caractérisée en ce qu'au moins 90% en nombre des éléments solides qu'elle contient sont des particules individualisées comprenant un noyau central unique, à base d'un oxyde de fer magnétique, ayant des dimensions inférieures à 20 nm.
29. Dispersion . selon la revendication 27 ou selon la revendication 28, dans laquelle les espèces E sont des polysaccharides, par exemple des molécules de dextrane, dont une partie des groupements -OH a été oxydée en groupements -CHO .
30. Dispersion aqueuse de particules à base d'un oxyde de fer magnétique à la surface desquelles sont immobilisées par liaison covalente, des molécules de polysaccharide liées à la surface, par l'intermédiaire de liaisons covalentes de formule -NH-CH2-, ladite suspension étant susceptible d'être obtenue selon le procédé de la revendication 25.
31. Dispersion aqueuse de particules à base d'un oxyde de fer magnétique à la surface desquelles sont immobilisées par liaison covalente des molécules de dextrane, par l'intermédiaire de liaisons covalente -NH-CH2-, cette dispersion étant susceptible d'être obtenue selon le procédé de la revendication 26.
32. Dispersion selon la revendication 30 ou selon la revendication 31, dans laquelle le diamètre hydrodynamique moyen des particules de surface modifiée par les molécules de polysaccharide est inférieur à 50 nm.
33. Dispersion selon l'une quelconque des revendications 29 à 32, dans laquelle au moins 90% des éléments solides en suspension sont des particules individualisées comprenant un noyau central unique, à base d'un oxyde de fer, ayant des dimensions inférieures à 20 nm, ce noyau étant entouré par une couche comprenant les molécules de polysaccharides liées de façon covalente.
34. Dispersion selon l'une quelconque des revendications 29 à 33, dans laquelle les particules à base d'oxyde de fer magnétique sont essentiellement constituées de maghémite (Fe2θ3-γ).
35. Dispersion selon l'une quelconque des revendications 29 à 34, dans laquelle une partie des groupements -OH des molécules de polysaccharide immobilisées à la surface des particules sont oxydés sous la forme de groupements -CHO. .
36. Utilisation d'une dispersion selon l'une quelconque des revendications 29 à 35, pour la préparation d'une composition d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique.
37. Composition d'agents de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique comprenant une dispersion selon l'une quelconque des revendications 29 à 35.
38. Utilisation d'une dispersion selon l'une quelconque des revendications 29 à 35, pour la fabrication d'une dispersion de particules magnétiques individualisée à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques F, où le greffage des espèces chimique est réalisé en établissant une liaison entre lesdites espèces chimiques et les molécules de polysaccharide.
39. Utilisation d'une dispersion selon la revendication 35, pour la fabrication d'une dispersion de particules magnétiques individualisée à la surface desquelles sont immobilisées des espèces chimiques, où l'immobilisation desdites espèces chimiques est réalisée en établissant une liaison covalente entre lesdites espèces chimiques F et les groupements -CHO présents sur les molécules de polysaccharide.
40. Procédé de modification de la surface des particules présentes dans une dispersion selon l'une des revendications 30 à 35, comprenant une étape (G2) consistant à faire réagir ladite dispersion selon l'une des revendications 30 à 35 avec des espèces chimiques F susceptibles de former une liaison avec les molécules de polysaccharide.
41. Procédé selon la revendication 40 où l'étape (G2) consistant à faire réagir une dispersion selon la revendication 35 avec des espèces chimiques F ayant un groupement -NH2, et à traiter le milieu obtenu par un agent réducteur.
42. Dispersion aqueuse de particules à base d'un oxyde de fer magnétique à la surface desquelles sont immobilisées par liaison covalente des molécules de dextrane, par l'intermédiaire de liaisons covalente de formule -NH-CH2-, ces molécules de dextrane étant elle-mêmes liés à des espèces chimique F, cette dispersion étant susceptible d'être obtenue selon le procédé de la revendications 40 ou 41.
43. Composition d'agent de contraste pour imagerie médicale ayant une affinité pour des cellules, des tissus ou des organes donnés, caractérisée en ce qu'elle comprend une dispersion selon la revendication 42 dans laquelle les espèces F sont des espèces présentant une affinité vis-à-vis desdites cellules, desdits tissus ou desdits organes.
44. Composition à usage thérapeutique, caractérisée en ce qu'elle comprend une dispersion selon la revendication 42 dans laquelle les espèces F sont des principes actifs thérapeutiques.
45. Composition selon la revendication 43 ou selon la revendication 44, caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une composition injectable.
PCT/FR2004/001169 2003-05-23 2004-05-13 Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides utilisant des particules a surface modifiee WO2004107368A2 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2526967A CA2526967C (fr) 2003-05-23 2004-05-13 Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides modifies obtenus par modification de la surface des particules de ces ferrofluides
ES04742722T ES2383988T3 (es) 2003-05-23 2004-05-13 Dispersiones acuosas estables en medio neutro, que comprenden partículas con superficie modificada
EP04742722A EP1627395B1 (fr) 2003-05-23 2004-05-13 Dispersions aqueuses stables en milieu neutre, comprenant des particules à surface modifiée
US10/558,069 US9630838B2 (en) 2003-05-23 2004-05-13 Ferrofluids stable in neutral media and modified ferrofluids modifies obtained by modification of the surface of the particles of said ferrofluids
JP2006530350A JP5185532B2 (ja) 2003-05-23 2004-05-13 中性媒質中に安定なフェロ流体、および変性された表面を有する粒子を用いたフェロ流体
AT04742722T ATE545939T1 (de) 2003-05-23 2004-05-13 In neutralen medien stabile wässrige dispersionen mit oberflächenmodifizierten teilchen

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR03/06279 2003-05-23
FR0306279A FR2855315B1 (fr) 2003-05-23 2003-05-23 Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides modifies obtenus par modification de la surface des particules de ces ferrofluides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2004107368A2 true WO2004107368A2 (fr) 2004-12-09
WO2004107368A3 WO2004107368A3 (fr) 2005-07-28

Family

ID=33396739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2004/001169 WO2004107368A2 (fr) 2003-05-23 2004-05-13 Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides utilisant des particules a surface modifiee

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9630838B2 (fr)
EP (1) EP1627395B1 (fr)
JP (1) JP5185532B2 (fr)
AT (1) ATE545939T1 (fr)
CA (1) CA2526967C (fr)
ES (1) ES2383988T3 (fr)
FR (1) FR2855315B1 (fr)
WO (1) WO2004107368A2 (fr)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007277131A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Sanyo Chem Ind Ltd 磁気共鳴画像用造影剤
WO2007141305A2 (fr) 2006-06-06 2007-12-13 Guerbet L' imagerie de diffusion de l' eau et uspio
JP2008038138A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Kaohsiung Medical Univ ポリエチレングリコールで被覆した、葉酸レセプタ標的を有する酸化鉄ナノ粒子
EP1945159A2 (fr) * 2005-11-01 2008-07-23 Triton Biosystems Inc. Compositions de particules a nano-échelle magnétiques et procédés thérapeutiques associés
WO2008121069A1 (fr) * 2007-03-29 2008-10-09 Swetree Technologies Ab Matériau de cellulose de nanoparticule magnétique
EP2383374A1 (fr) 2010-04-29 2011-11-02 BASF Corporation Nanoparticules contenant du carbone et un métal ou un alliage ferromagnétique
US8349293B2 (en) 2007-03-22 2013-01-08 Guerbet Use of metal nanoparticles in the diagnosis of Alzheimer's disease
WO2013072438A1 (fr) 2011-11-15 2013-05-23 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Anticorps pour l'imagerie moléculaire de plaques vulnérables dans l'athérosclérose

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2897064B1 (fr) * 2006-02-07 2008-07-25 Centre Nat Rech Scient Preparation de nanoparticules de maghemite enrobees de poly(oxyde d'ethylene).
US8409463B1 (en) * 2007-07-16 2013-04-02 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Aqueous method for making magnetic iron oxide nanoparticles
US9057094B1 (en) 2007-10-25 2015-06-16 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Nanoparticle-mediated methods for antimicrobial susceptibility testing of bacteria
IT1398263B1 (it) * 2010-03-04 2013-02-22 Monzani Nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro a dimensione controllata per la diagnosi ed il trattamento di neoplasie avanzate e metastatiche
CA2839865A1 (fr) 2011-05-19 2012-11-22 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Detection de microbes par l'intermediaire de nanocapteurs d'hybridation a relaxation magnetique
EP2742515B1 (fr) 2011-08-10 2016-04-13 MagForce AG Dispositif médical comprenant des nanoparticules magnétiques agglomérées revêtues d'alkoxysilane
CN106733177B (zh) * 2016-12-24 2018-08-24 浙江师范大学 一种基于磁流变效应的矿石分离装置
CN111921003B (zh) * 2020-09-04 2022-06-03 东南大学 一种磁响应热疗可控降解栓塞微球及其制备方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965007A (en) * 1988-05-10 1990-10-23 Eastman Kodak Company Encapsulated superparamagnetic particles
US5262176A (en) * 1986-07-03 1993-11-16 Advanced Magnetics, Inc. Synthesis of polysaccharide covered superparamagnetic oxide colloids
US5776360A (en) * 1994-07-07 1998-07-07 Chiron Diagnostics Corporation Highly disperse magnetic metal oxide particles, processes for their preparation and their use
WO1999062079A1 (fr) * 1998-05-26 1999-12-02 Bar-Ilan University Nucleation et croissance de nanoparticules d'oxyde metallique magnetique et utilisation de ces dernieres

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4554088A (en) * 1983-05-12 1985-11-19 Advanced Magnetics Inc. Magnetic particles for use in separations
US4827945A (en) * 1986-07-03 1989-05-09 Advanced Magnetics, Incorporated Biologically degradable superparamagnetic materials for use in clinical applications
IL98744A0 (en) * 1990-07-06 1992-07-15 Gen Hospital Corp Method of studying biological tissue using monocrystalline particles
DE19612001A1 (de) * 1996-03-18 1997-09-25 Silica Gel Gmbh Adsorptions Te Superparamagnetische Teilchen mit vergrößerter R¶1¶-Relaxivität, Verfahren zur Herstellung und deren Verwendung
DE19614136A1 (de) * 1996-04-10 1997-10-16 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung agglomeratfreier nanoskaliger Eisenoxidteilchen mit hydrolysebeständigem Überzug
DE19824230A1 (de) 1998-05-29 1999-12-02 Starzinski Powitz Anna Neues Endometriose-assoziiertes Gen
DE19912502A1 (de) * 1999-03-19 2000-09-21 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Nanoskalige Teilchen, Komplexe mit Polynukleotiden und deren Verwendung
JP2001200284A (ja) * 2000-01-18 2001-07-24 Bando Chem Ind Ltd 分散安定化磁気粘性流体
JP2002017400A (ja) * 2000-04-13 2002-01-22 Jsr Corp アミン化合物を固定化した磁性粒子
CA2406650C (fr) * 2000-05-03 2009-07-21 Mbt Munich Biotechnology Ag Agents de diagnostic cationique, d'imagerie et de therapie associes a des sites vasculaires actives
DE10154016B4 (de) * 2001-10-26 2004-02-12 Berlin Heart Ag Magnetflüssigkeit und Verfahren zur ihrer Herstellung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5262176A (en) * 1986-07-03 1993-11-16 Advanced Magnetics, Inc. Synthesis of polysaccharide covered superparamagnetic oxide colloids
US4965007A (en) * 1988-05-10 1990-10-23 Eastman Kodak Company Encapsulated superparamagnetic particles
US5776360A (en) * 1994-07-07 1998-07-07 Chiron Diagnostics Corporation Highly disperse magnetic metal oxide particles, processes for their preparation and their use
WO1999062079A1 (fr) * 1998-05-26 1999-12-02 Bar-Ilan University Nucleation et croissance de nanoparticules d'oxyde metallique magnetique et utilisation de ces dernieres

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1945159A4 (fr) * 2005-11-01 2011-12-14 Triton Biosystems Inc Compositions de particules a nano-échelle magnétiques et procédés thérapeutiques associés
EP1945159A2 (fr) * 2005-11-01 2008-07-23 Triton Biosystems Inc. Compositions de particules a nano-échelle magnétiques et procédés thérapeutiques associés
JP2007277131A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Sanyo Chem Ind Ltd 磁気共鳴画像用造影剤
WO2007141305A2 (fr) 2006-06-06 2007-12-13 Guerbet L' imagerie de diffusion de l' eau et uspio
FR2918868A1 (fr) 2006-06-06 2009-01-23 Guerbet Sa Methode d'imagerie de diagnostic utilisant en combinaison avec l'imagerie de diffusion de l'eau, des agents de contraste
JP2008038138A (ja) * 2006-08-01 2008-02-21 Kaohsiung Medical Univ ポリエチレングリコールで被覆した、葉酸レセプタ標的を有する酸化鉄ナノ粒子
US8349293B2 (en) 2007-03-22 2013-01-08 Guerbet Use of metal nanoparticles in the diagnosis of Alzheimer's disease
WO2008121069A1 (fr) * 2007-03-29 2008-10-09 Swetree Technologies Ab Matériau de cellulose de nanoparticule magnétique
CN101647077B (zh) * 2007-03-29 2013-10-30 切卢科技公司 磁性纳米颗粒纤维素材料
US8785623B2 (en) 2007-03-29 2014-07-22 Cellutech Ab Magnetic nanoparticle cellulose material
WO2011136654A1 (fr) 2010-04-29 2011-11-03 Basf Corporation Nanoparticules contenant du carbone et un métal ou un alliage ferromagnétique
EP2383374A1 (fr) 2010-04-29 2011-11-02 BASF Corporation Nanoparticules contenant du carbone et un métal ou un alliage ferromagnétique
US11065688B2 (en) 2010-04-29 2021-07-20 Basf Corporation Nano-particles containing carbon and a ferromagnetic metal or alloy
WO2013072438A1 (fr) 2011-11-15 2013-05-23 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Anticorps pour l'imagerie moléculaire de plaques vulnérables dans l'athérosclérose
US9782501B2 (en) 2011-11-15 2017-10-10 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Antibodies for molecular imaging of vulnerable plaques in atherosclerosis

Also Published As

Publication number Publication date
FR2855315A1 (fr) 2004-11-26
US20070090323A1 (en) 2007-04-26
JP5185532B2 (ja) 2013-04-17
WO2004107368A3 (fr) 2005-07-28
ES2383988T3 (es) 2012-06-28
ATE545939T1 (de) 2012-03-15
US9630838B2 (en) 2017-04-25
FR2855315B1 (fr) 2005-08-19
CA2526967A1 (fr) 2004-12-09
EP1627395B1 (fr) 2012-02-15
CA2526967C (fr) 2015-10-06
JP2007511466A (ja) 2007-05-10
EP1627395A2 (fr) 2006-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2526967C (fr) Ferrofluides stables en milieu neutre et ferrofluides modifies obtenus par modification de la surface des particules de ces ferrofluides
Singh et al. Carbon quantum dots: Synthesis, characterization and biomedical applications
CA2798371C (fr) Agent biocompatible de dispersion de nanoparticules en milieu aqueux a l&#39;aide de polymere mimetique de proteine adhesive de moule
Yang et al. β‐Cyclodextrin‐Decorated carbon dots serve as nanocarriers for targeted drug delivery and controlled release
KR101999853B1 (ko) 진단 영상화용 나노입자 조영제
WO2011049406A2 (fr) Particules de mélanine de dimension nanométrique et leur procédé de fabrication
US20100119458A1 (en) Compositions Containing Metal Oxide Particles and Their Use
KR20070028478A (ko) 비응집성 코어/쉘 나노복합 입자
US20120135141A1 (en) Polymerization on particle surface with reverse micelle
CN110101869A (zh) 聚乙烯亚胺修饰的超小介孔二氧化硅其制备方法及应用
Li et al. Clickable poly (ester amine) dendrimer-grafted Fe 3 O 4 nanoparticles prepared via successive Michael addition and alkyne–azide click chemistry
Krishna et al. In vitro detection of calcium in bone by modified carbon dots
Drijvers et al. Efficient endocytosis of inorganic nanoparticles with zwitterionic surface functionalization
Fattahi Nafchi et al. In vitro study: Synthesis and evaluation of Fe3O4/CQD magnetic/fluorescent nanocomposites for targeted drug delivery, MRI, and cancer cell labeling applications
Arndt et al. Surface functionalization of iron oxide nanoparticles and their stability in different media
US20140093550A1 (en) Nanoparticle - Biocide Treatment of Biofilms
CN104672462A (zh) 一种增强纳米粒子生物相容性和稳定性的多齿仿生配体及其制备方法
WO2017103534A2 (fr) Assemblages de nanoparticules hydrophobes en milieu aqueux
Ma et al. A universal approach for the reversible phase transfer of hydrophilic nanoparticles
Ou et al. Polymer-directed assembly of water-soluble realgar nanocomposites for antimicrobial applications
Kumar et al. Halloysite-Based Magnetic Nanostructures for Diverse Applications: A Review
Chen Functionalization of Cellulose Nanocrystals with Inorganic Nanoparticles
JP2024027933A (ja) ナノ構造体、細菌凝集剤、細菌検出剤、グラム陰性菌検出剤、細菌検出キット、グラム陰性菌検出キット、細菌を凝集する方法、細菌検出方法、グラム陰性菌検出方法、ナノ前駆構造体、及びナノ構造体の製造方法
Arun et al. Fabrication and Characterization of Polyoxometalate based Nano-hybrids: Evaluation of their role in Biological Activity
Zhang et al. Surface Modification and Bioconjugation of Upconversion Nanoparticles

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): 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 HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2526967

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006530350

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004742722

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004742722

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007090323

Country of ref document: US

Ref document number: 10558069

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10558069

Country of ref document: US