無機?有機雜化化合物的制作方法

本發明涉及一種無機-有機雜化化合物，其呈離子化合物形式，由無機陽離子和有機活性成分陰離子以及可選的有機熒光染料陰離子構成。根據一種簡單的基于水的合成，可獲得一大組本發明的無機-有機雜化化合物物質，其具有廣泛活性成分和治療基礎(例如發炎或免疫病癥，如風濕、關節炎、骨質疏松、多發性硬化癥；神經病癥，如癲癇癥或精神分裂癥；腫瘤病癥；傳染病(細菌性、病毒性、寄生蟲性傳染病)，如瘧疾、肺結核或霉菌病；心血管病癥，如心絞痛或冠狀動脈沉積；用于痛點治療)。此外，將活性成分釋放與光學檢測組合易于實現。本發明的無機-有機雜化化合物將療法(活性成分釋放)與診斷(雜化物的光學檢測以及CT類或MRI類檢測)組合。在生理條件下，活性成分在幾小時到幾天時間內極緩慢地釋放，并且能夠以靶向方式在作用部位發揮其作用，其中雜化化合物完全分解。
背景技術：
：靶向遞送具有的納米粒子藥物(藥物傳遞)代表了對當今交叉學科科學的重大挑戰。在這一領域中，對于極多樣的臨床圖像，目前已實行多種不同材料途徑和治療途徑。將活性成分囊封于微脂粒、中等級別或納米級中空珠粒或聚合物膠囊中較為普遍。此外，活性成分結合在如SiO2、Au、量子點或聚合物納米粒子的納米粒子上。或者，活性成分也可包埋于納米粒子中，其中SiO2和聚合物為最常見的基質材料。目前所論述的材料和溶液的缺點為在一些情況下總體上與納米粒子相關的活性成分的極少(例如包封于99％作為納米粒子基質的SiO2中的1％活性成分)以及在活性成分釋放之后納米粒子不完全降解和/或可能具有毒性(例如保留SiO2納米粒子)。此外，材料途徑和材料的合成復雜并且極錯綜。除活性成分釋放外還允許分析型檢測的多官能性納米粒子的情況尤其如此。US2011/0064775A1描述將納米粒子(例如實施例1中的Fe3O4)或有機熒光染料分子(例如實施例2或實施例3中的熒光素)或有機活性成分分子(例如實施例4中的阿霉素)囊封于有機金屬配位化合物中，所述有機金屬配位化合物由作為配位體的鋅鹽(例如硝酸鋅)和1，4-雙(咪唑-1-基甲基)苯(Bix)構成。所述化合物例如于純(absolute)(即無水(anhydrous))乙醇中來制備。US8,779,175B2描述含有活性成分分子的水溶性配位復合物。DE202006024289A1公開結合至式M2+1-xM3+x(OH)2(Zn-)x/n的形成層的金屬氫氧化物層的分子陰離子。組成結構的金屬氫氧化物由陽離子M2+/3+和氫氧根離子(OH)形成，其不發熒光并且不構成活性成分。總之，以下各點可以視為現有技術的藥物傳遞系統和材料的缺點：-錯綜的化學合成、多階段方法；-復雜的材料系統，如核/殼結構，和粒子表面的復雜改性；-相對于總納米粒子質量活性成分的量少；-組分具有毒性和/或在生理條件下不完全或僅極緩慢地可實行/可降解；-復雜的材料系統的針對僅一個臨床圖像具有活性；-活性成分僅表面結合至納米粒子，并且因此在懸浮液中由于粒子撞擊可易于磨損；-發生副作用；-特定藥物的釋放過快或過慢。在這一背景下，本發明的一個目的為提供一種可通過極簡單合成獲得，準許每個納米粒子具有大量活性成分，并且同時提供光學檢測的簡單材料概念以及極廣泛的應用范圍。這一目標通過權利要求中指定的實施例得以實現。技術實現要素：具體來說，提供一種無機-有機雜化化合物，其呈離子化合物形式，由無機陽離子和有機活性成分陰離子以及可選的有機熒光染料陰離子構成，所述化合物于水中的摩爾溶解度為≤10-2摩爾/升。如果存在活性成分陰離子和熒光染料陰離子，那么其各自含有至少一個磷酸酯基(phosphategroup)、膦酸酯基(phosphonategroup)、硫酸酯基(sulfategroup)、磺酸酯基(sulfonategroup)、碳酸酯基(carbonategroup)或羧酸酯基(carboxylategroup)作為官能團，其與無機陽離子結合能夠形成微溶于水中的化合物，并且因此能夠形成納米粒子。本發明的無機-有機雜化化合物優選地包括活性成分陰離子和熒光染料陰離子，從而使得無機-有機雜化化合物釋放活性成分并且通過由于熒光染料陰離子的熒光的發光在細胞、組織以及器官中定位。雜化化合物優選地由可見光激發。雜化化合物的發光優選地在光的可見光到紅外光譜范圍內。“活性成分陰離子”的意思是稱為治愈或預防人類或動物疾病的藥劑的物質以及打算在人類或動物體中或人類或動物身體中上提供醫療診斷或修復、增強或改變人類或動物身體功能的物質。在本文中可以將活性成分陰離子用于極多種不同臨床圖像。活性成分陰離子優選地用于慢性炎癥/哮喘/風濕/關節炎/多發性硬化癥、一般炎癥、腫瘤病癥、瘧疾、肺結核、心絞痛或冠狀動脈沉積。在生理條件下，活性成分陰離子可優選地在幾小時到幾天的范圍內延時釋放。釋放優選地通過在生理條件下水解或在磷酸酶存在下經由酯裂解簡單地進行。本發明的無機-有機雜化化合物的特點在于其組分不引起過敏和/或不具有毒性并且在生理條件下會完全降解和/或排泄。并入本發明的無機-有機雜化化合物中的有機活性成分陰離子不受任何明顯限制，限制條件為其具有至少一個磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基，優選地磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基或磺酸酯基作為官能團，其與無機陽離子結合準許形成微溶于水中的化合物并且因此準許形成納米粒子。如上文已觀察到，優選活性成分陰離子為抵抗慢性炎癥/風濕/關節炎/多發性硬化癥、一般炎癥、腫瘤病癥、瘧疾、肺結核、心絞痛或冠狀動脈沉積的活性成分陰離子。這類活性成分為所屬領域中具通常知識者所已知。為了本發明的目的，可使用例如乙酰氨酚磷酸鹽(acetaminophenphosphate)、倍他米松磷酸鹽(betamethasonephosphate)、地塞米松磷酸鹽(dexamethasonephosphate)、尿苷單磷酸鹽(uridinemonophosphate)、5′-氟-2′-脫氧尿苷5′-單磷酸鹽(5′-fluoro-2′-deoxyuridine5′-monophosphate；FdUMP)、甲基潑尼龍磷酸鹽(methylprednisolonephosphate)、曲安西龍磷酸鹽(triamcinolonephosphate)、雌酮磷酸鹽、睪酮磷酸鹽、雌莫司汀磷酸鹽(estramustinephosphate)、可待因磷酸鹽(codeinephosphate)、克林霉素磷酸鹽(clindamycinphosphate)、硫胺焦磷酸鹽(thiaminepyrophosphate)、硫胺磷酸鹽(thiaminephosphate)；阿扎胞苷單磷酸鹽(aracytidinemonophosphate)、環-3′，5′-腺苷單磷酸鹽、阿糖腺苷磷酸鹽(vidaribinephosphate)、9-[9-(膦酰甲氧基)乙氧基]腺嘌呤(9-[9-(phosphonomethoxy)ethoxy]adenine)、磷丙泊酚(fospropofol)、磷苯妥英(fosphenytoin)、磷酰氧基甲氧基甲基苯妥英(phosphoryloxymethyloxymethylphenytoin)、磷酰氧基甲基苯基丁氮酮(phosphoryloxymethylphenylbutazone)、磷酰氧基甲氧基甲基苯基丁氮酮(phosphoryloxymethyloxymethylphenylbutazone)、磷酰氧基甲基苯茚二酮(phosphoryloxymethylphenindione)、磷酰氧基甲氧基甲基苯茚二酮(phosphoryloxymethyloxymethylphenindione)、N-膦酰氧基甲基桂利嗪(N-phosphonooxymethylcinnarizine)、N-膦酰氧基甲基洛沙平(N-phosphonooxymethylloxapine)、N-膦酰氧基甲基胺碘酮(N-phosphonooxymethylamiodarone)、阿侖膦酸鹽(alendronate)、坎利酸鹽(canrenoate)、脫氧土霉素水合物(doxycyclinhydrate)、鹽酸阿霉素(doxorubicinhydrochloride)、氨曲南(aztreonam)、替吉莫南(tigemonam)、D-葡糖胺6-硫酸鹽、黏菌素甲烷硫酸鹽(colistinmethanesulfate)、頭孢磺啶(cefsulodin)、夫沙那韋(fosamprenavir)、替諾福韋(tenofovir)、阿德福韋(adefovir)、考布他汀A-4磷酸鹽(combretastatinA-4phosphate)、葉酸、磷苯妥英(fosphenytoin)、2-巰基乙磺酸鹽/美司鈉(2-mercaptoethansulfonate/mesna)、磷霉素(fosfomycin)、草甘膦(glyphosate)、草銨膦(glufosinate)、唑來膦酸(zolendronate)、氨基三亞甲基膦酸、二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)、亞乙基二胺四(亞甲基膦酸)、弗他布林(fosbretabulin)、α-生育酚磷酸鹽、VAPOL磷酸氫鹽、吡哆醛-5′-磷酸鹽-6-(2′-萘偶氮基-6′-硝基-4′，8′-二磺酸鹽)(pyridoxal5'-phosphate6-2'-naphthylazo-6'-nitro-4'，8'-disulfonate))、(11bR)-2，6-二-9-菲基-4-羥基二萘并[2，1-d：1′，2′-f][1，3，2]二氧雜磷雜環庚二烯-4-氧化物((11bR)-2，6-di-9-phenanthrenyl-4-hydroxy-dinaphtho[2，1-d：1’，2’-f][1，3，2]dioxaphosphepine4-oxide)、8-溴環腺苷二磷酸核糖(8-bromocyclicadenosinediphosphateribose)、植酸(phyticacid)、葡萄糖6-磷酸鹽以及糖的其它磷酸酯，或天然存在以及合成的核苷酸(例如腺苷單磷酸(AMP)、腺苷二磷酸(ADP)、腺苷三磷酸(ATP)、鳥苷單磷酸(GMP)、鳥苷二磷酸(GDP)、鳥苷三磷酸(GTP)、胞嘧啶核苷單磷酸(CMP)、胞嘧啶核苷二磷酸(CDP)、胞嘧啶核苷三磷酸(CTP)、尿苷單磷酸(UMP)、尿苷二磷酸(UDP)、尿苷三磷酸(UTP)、去氧腺苷單磷酸(dAMP)、去氧腺苷二磷酸(dADP)、脫氧腺苷三磷酸(dATP)、脫氧鳥苷單磷酸(dGMP)、脫氧鳥苷二磷酸(dGDP)、脫氧鳥苷三磷酸(dGTP)、脫氧胞苷單磷酸(dCMP)、脫氧胞苷二磷酸(dCDP)、脫氧胞苷三磷酸(dCTP)、脫氧胸苷單磷酸(dTMP)、脫氧胸苷二磷酸(dTDP)或脫氧胸苷三磷酸(dTTP))。此外，還可使用本身并不具有任何磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基的有機活性成分，所述有機活性成分會通過用這些官能團中的至少一者來改性。使所述有機活性成分官能化的對應方法為所屬領域中具通常知識者所已知。為了本發明的目的，無機陽離子由Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Zr4+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Sc3+、Y3+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+或鑭系元素中選出。尤其優選的為陽離子Mg2+、Ca2+、[ZrO]2+或La3+。為了本發明的目的，不僅可經由熒光染料陰離子的熒光以光學方式并且還可通過在重或磁性無機陽離子(例如Ba2+、[ZrO]2+、[HrO]2+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+)存在下X射線吸收或磁性量測來檢測本發明的無機-有機雜化化合物。本發明的無機-有機雜化化合物還可以理解為包括無機基質和有機活性成分化合物，其中無機基質由由以下各者所構成的族群中選出的無機化合物構成：金屬磷酸鹽(包含磷酸氫鹽和磷酸二氫鹽)、金屬氧化物磷酸鹽、金屬膦酸鹽、金屬硫酸鹽、金屬磺酸鹽、金屬碳酸鹽或金屬羧酸鹽，其中所述無機化合物包括由以下各者中選出的陽離子：Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Zr4+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Sc3+、Y3+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+或鑭系元素，其中所述有機活性成分化合物具有一或多個由以下各者中選出的官能團：磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基，所述有機活性成分化合物經由所述官能團并入所述無機基質中。由于活性成分化合物和可選的熒光染料經由其官能團借助于離子型結合并入至無機基質中，因此所述官能團，例如磷酸酯基則視為無機基質的一部分，換句話說，在活性成分化合物上不存在獨立磷酸酯基。有機活性成分化合物與有機熒光染料通過陰離子官能團，換句話說借助于離子型結合并入雜化化合物或無機基質中。本發明涵蓋包括一定摩爾量的活性成分化合物的那些無機-有機雜化化合物，以及“稀釋的”變化形式。兩種變化形式可以通過簡單混合起始物質的水溶液獲得。根據本發明，無機-有機雜化化合物可以包括活性成分陰離子，可選地連同一定摩爾量的熒光染料陰離子一起，其中考慮到各別離子電荷，活性成分陰離子和熒光染料陰離子的摩爾量與所述無機陽離子成化學計量比例。然而，在無機-有機雜化化合物中，活性成分陰離子與熒光染料陰離子的比率還有可能發生改變。在本發明的另一實施例中，無機-有機雜化化合物更用抗體或肽(如抗體和抗體片段、納米抗體、雙功能抗體、肽適體)或用寡核苷酸(如適體或類似分子)官能化，以引導無機-有機雜化納米粒子和所含的活性成分到達活體內的特定作用部位并且使其積聚于所述部位。由于無機-有機雜化化合物的基于水的合成，這種與抗體或類似分子的偶合尤其簡單且平緩。在本發明的一個優選實施例中，如上文已觀察到，無機-有機雜化化合物還包括有機熒光染料，即其對應陰離子，所述有機熒光染料具有一或多個由以下各者中選出的官能團：磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基，所述熒光染料(陰離子)經由所述官能團并入離子化合物或無機基質中。有機熒光染料優選地由以下各者所構成的族群中選出：1，1’-二乙基-2，2′-花青碘化物(1，1′-diethyl-2，2′-cyanineiodide)、1，2-二苯基乙炔、1，4-二苯基丁二烯、1，4-二苯基丁二烯、1，6-二苯基己三烯、2，5-二苯基惡唑、2-甲基苯并惡唑、4’，6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、4-二甲氨基-4’-硝基芪、5，10，15-三苯基咔咯(5，10，15-triphenylcorrole)、5，10，15-三(五氟苯基)咔咯、5，10-二芳基二氫卟酚(5，10-diarylchlorin)、5，10-二芳基銅二氫卟酚(5，10-diarylcopperchlorin)、5，10-二芳基銅氧二氫卟酚、5，10-二芳基鎂氧二氫卟酚、5，10-二芳基氧二氫卟酚、5，10-二芳基鋅二氫卟酚、5，10-二芳基鋅氧二氫卟酚、7-苯甲基氨基-4-硝基苯并-2-氧雜-1，3-二唑(7-benzylamino-4-nitrobenz-2-oxa-1，3-diazole)、7-甲氧基香豆素-4-乙酸、9，10-雙(苯基乙炔基)蒽、9，10-二苯基蒽、吖啶橙、吖啶黃、腺嘌呤、蒽、蒽醌、金胺O(auramineO)、偶氮苯、細菌葉綠素A、苯醌、β-胡羅卜素、膽紅素、膽綠素二甲酯、聯苯、雙(5-均三甲苯基二吡咯根基)鋅(bis(5-mesityldipyrrinato)zinc)、雙(5-苯基二吡咯根基)鋅(bis(5-phenyldipyrrinato)zinc)、氯化硼亞酞菁(boronsubphthalocyaninechloride)、二氫卟酚E6(chlorinE6)、葉綠素A、葉綠素B、順芪、香豆素以及其衍生物、甲酚紫高氯酸鹽、隱花青(cryptocyanine)、結晶紫、胞嘧啶、丹磺酰甘氨酸(dansylglycine)、雙質子化四苯基卟啉、曙紅以及其衍生物、(對二甲氨基)苯甲酸乙酯、二茂鐵、熒光素以及其衍生物、例如甲基熒光素、試鹵靈(resorufin)、莧菜紅(amaranth)、酞菁氯化鋁(III)四磺酸、錐蟲藍(trypanblue)、鳥嘌呤、血色素、組氨酸、赫斯特33258(Hoechst33258)、吲哚羰菁(indocarbocyanine)以及其衍生物、熒光黃CH、鎂八乙基卟啉、鎂酞菁、鎂四均三甲苯基卟啉、鎂四苯基卟啉、孔雀綠(malachitegreen)、部花青(merocyanine)、N，N′-二氟氧硼基-1，9-二甲基-5-(4-碘苯基)二批咯(N，N′-difluoroboryl-1，9-dimethyl-5-(4-iodophenyl)dipyrrin)、N，N′-二氟氧硼基-1，9-二甲基-5-[(4-(2-三甲基硅烷基乙炔基)(N，N′-difluoroboryl-1，9-dimethyl-5-[(4-(2-trimethylsilylethynyl))、N，N′-二氟氧硼基-1，9-二甲基-5-苯基二批咯(N，N′-difluoro-boryl-1，9-dimethyl-5-phenyldipyrrin)、四苯基卟啉、萘、尼羅藍(nileblue)、尼羅紅(nilered)、八乙基卟啉、氧雜羰菁(oxacarbocyanine)以及其衍生物、惡嗪以及其衍生物、對聯四苯、對聯三苯、以及其衍生物、苯酚、苯丙胺酸、苯基二批咯(phenyldipyrrin)、脫鎂葉綠酸、酞菁、頻哪氰醇碘化物(pinacyanoliodide)、吡羅昔康(piroxicam)、卟吩、原黃素(proflavin)、原卟啉IX二甲酯(protoporphyrinIXdimethylester)、芘、焦脫鎂葉綠酸鹽以及其衍生物、吡咯(pyrrol)、奎寧(quinine)、若丹明(rhodamine)以及其衍生物、核黃素(riboflavin)、孟加拉紅(bengalred)、方酸菁染料III(squaryliumdyeIII)、TBPβ-八(COOBu)-Fb、TBPβ-八(COOBu)-Pd、TBPβ-八(COOBu)-Zn、TBP內消旋-四苯基-β-八(COOMe)-Fb、TBP內消旋-四苯基-β-八(COOMe)-Pd、TBP內消旋-四苯基-β-八(COOMe)-Zn、TCPH內消旋-四(4-COOMe-苯基)-Fb、TCPH內消旋-四(4-COOMe-苯基)-Pd、TCPH內消旋-四(4-COOMe-苯基)-Zn、四-第三丁基氮雜卟吩、四-第三丁基萘酞菁(tetra-tert-butylnaphthalocyanine)、四(2，6-二氯苯基)卟啉、四(鄰-氨基苯基)卟啉、四均三甲苯基卟啉、四苯基卟啉、四苯基噻呋啉(tetraphenylsapphyrin)、硫雜羰花青以及其衍生物、胸腺嘧啶、反芪、三(2，2′-聯吡啶)釕(II)、色氨酸、酪氨酸、尿嘧啶、維生素B12、鋅八乙基卟啉、酞菁以及其衍生物、卟啉以及其衍生物，例如四(鄰-酰氨基膦酸基苯基)卟啉(tetra(o-amidophosphonatophenyl)porphyrin)和傘形酮(umbelliferone)。在本文中，本身并不具有任何磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基的有機熒光染料用這些官能團(例如：苯基傘形酮磷酸鹽(PUP)、甲基熒光素磷酸鹽(MFP)、試鹵靈磷酸鹽(RRP)、道米克-647-尿苷磷酸鹽(Dyomics-647-uridinephosphate，DUT))中的至少一者改性。使所述有機熒光染料官能化的適當方法為所屬領域中具通常知識者所已知。在本發明的另一較佳實施例中，所述有機熒光染料由以下各者所構成的族群中選出：核黃素-5′-單磷酸鈉鹽、熒光素、試鹵靈、莧菜紅、若丹明、香豆素以及傘形酮，所述傘形酮用至少一個磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基官能化。本文中可以給出的實例為苯基傘形酮磷酸鹽。無機-有機雜化化合物為微溶性的。為了本發明的目的，微溶性化合物理解為摩爾溶解度為≤10-2摩爾/升的那些化合物。微溶性化合物的摩爾溶解度優選地為≤10-4摩爾/升。這樣有利于合成本發明的無機-有機雜化化合物，因為包括活性成分化合物以及熒光染料(如果提供)的無機-有機雜化化合物可以自可溶性前驅化合物沉淀。無機-有機雜化化合物慣常具有X射線非晶形結構。這樣有利于簡化合成，因為非晶形納米粒子可以在無巨大合成成本和復雜性下獲得。在本發明的一個優選實施例中，無機-有機雜化化合物另外摻雜有一或多個陽離子和/或陰離子。摻雜可以使本發明雜化化合物的發光特性改變，因為在激發有機熒光染料之后，能量一部分或完全地轉移到摻雜劑中，并且因此隨后可以觀察到來源于摻雜劑的發光。更可進行摻雜以改變本發明雜化化合物的激發。摻雜可在任何適合濃度范圍下進行。摻雜優選地存在于5ppm到50摩爾％的濃度范圍，更優選地0.1到5.0摩爾％的濃度范圍。無機-有機雜化化合物優選地摻雜有以下各者：由Ce、pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu中選出的鑭系元素；由Cr、Mn、Cu、Zn、Y、Ag或Cd中選出的過渡金屬；由Sn、Sb、Pb或Bi中選出的主族元素；或由[VO4]3-、[MoO4]3-或[WO4]3-中選出的復合陰離子。本發明雜化化合物可以具有任何適合粒度。在一個優選實施例中，本發明雜化化合物為納米級的并且粒子直徑在1納米到100納米的范圍內。粒子直徑尤其優選在1納米到20納米范圍內。此外，本發明雜化化合物的實際單分散尺寸分布優選地在±30％的范圍內，更優選地在±5％的范圍內。此外，本發明雜化化合物優選地具有低聚結程度，更優選地尺寸分布在±30％的范圍內，甚至更優選地在±5％的范圍內。適用于確定粒子直徑和單分散尺寸分布的方法在先前技術中已知。根據本發明，在每一種情況下可以經由選擇和合并對應有機熒光染料，對給定的雜化化合物設定不同激發特性和發光特性。本發明雜化化合物的激發優選地位于100納米到800納米的范圍內，并且發光位于200納米到2000納米的范圍內。激發一般通過發光二極管或通過激光發射可見光到近紅外光(即450納米到800納米)來實現，并且有機熒光染料或本發明雜化化合物的發光處于藍色與紅外之間(即450納米到1400納米)的可見光譜范圍內。在一個實施例中。激發呈紫外光形式(即100納米到450納米)。在本發明雜化化合物的情況下，與未結合有機熒光染料相比，在刺激時間內在激發條件下發光強度優選地并不會降低太多，并且尤其優選地，在激發時間內，尤其在用發光二極管激發的情況下，發光強度并不會降低。因此，在曝露于紫外光時，發光強度優選地降低不超過10％，并且在曝露于日光時不超過1％。本發明更涉及一種制備本發明雜化化合物的方法，包括以下步驟：(a)提供有機活性成分化合物的溶液，所述有機活性成分化合物具有一或多個由以下各者中選出的官能團：磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基，所述溶液視情況還包括至少一個由以下各者中選出的陰離子：磷酸根、膦酸根、硫酸根、磺酸根、碳酸根或羧酸根，(b)提供可溶性金屬鹽的溶液，所述可溶性金屬鹽包括由Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Zr4+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Sc3+、Y3+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+或鑭系元素中選出的金屬陽離子，(c)在攪拌下合并所述兩種溶液，使所述雜化化合物沉淀，以及(d)將所述沉淀的雜化化合物分離和/或純化。本發明方法的步驟(a)包括提供所述有機活性成分化合物的溶液。此外，這一溶液可選地還包括至少一個由磷酸根、膦酸根、硫酸根、磺酸根、碳酸根或羧酸根中選出的陰離子。如果使用這一陰離子，那么所述陰離子可連同陽離子一起以溶解的鹽的形式，以例如溶解的堿金屬硫酸鹽、堿金屬磷酸鹽、堿金屬羧酸鹽、堿金屬碳酸鹽的形式存在。堿金屬優選地為鈉或鉀。陰離子還可以對應酸的形式存在于溶液中。在本發明的一個實施例中，提供前述陰離子中的一者的溶液包括來自由硫酸、磷酸或甲酸所構成的族群的酸。在羧酸的情況下，所述酸優選地為甲酸、乙酸、丙酸或草酸。在羧酸根的情況下，因此，羧酸根優選地為甲酸根、乙酸根或丙酸根。尤其優選地，溶液包括磷酸根作為陰離子，并且優選地使用磷酸提供這一陰離子。在本發明的一個優選實施例中，步驟(a)中提供的溶液更與有機熒光染料摻合，所述有機熒光染料具有一或多個由以下各者中選出的官能團：磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基。可使用任何適合溶劑作為溶劑。優選地用作溶劑者為水、等滲水、生理緩沖液、醇或這些溶劑中的兩者或更多者的混合物。優選地用作溶劑的醇為甲醇、乙醇、丙醇以及異丙醇。本發明方法的步驟(b)包括提供可溶性金屬鹽的溶液，其包括可相同或不同并且由以下各者中選出的金屬陽離子：Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Zr4+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Sc3+、Y3+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+或鑭系元素。可使用任何適合溶劑作為溶劑。優選地又使用上文所確認的溶劑，即水、等滲水、生理緩沖液、醇以及這些溶劑中的兩者或更多者的混合物。本發明的一個尤其優選實施例使用等滲水或生理緩沖液作為溶劑。可使用可溶于所用溶劑中的任何鹽作為金屬鹽。適合金屬鹽為所屬領域中具通常知識者所已知。優選地可使用上述金屬的鹵化物、硝酸鹽以及硫酸鹽作為金屬鹽，限制條件為其可溶于所用特定溶劑中。在本發明的一個尤其優選實施例中，使用二氯化鎂、二氯化鈣、三氯化鑭或氯化氧鋯作為金屬鹽。本發明方法的步驟(c)包括在攪拌下合并所述兩種溶液。以這種方式，使本發明雜化化合物沉淀。在合并步驟中，所述兩種溶液可以具有任何適合溫度。在本發明的一個優選實施例中，所述兩種溶液中的至少一者或兩種溶液的溫度在室溫到85℃的范圍內，更優選地溫度在40℃到75℃的范圍內。兩種溶液優選地快速合并，換句話說在不超過10秒的時段內，優選地在不超過5秒的時段內合并。本發明方法的步驟(d)包括將沉淀的雜化化合物分離和/或純化。這一分離和/或純化可通過任何適合方法進行。所述方法在先前技術中已知。雜化化合物粒子的分離和/或純化優選地通過由以下各者所構成的族群中選出的方法實現：離心技術、透析技術、相轉移技術、層析技術、超濾技術、洗滌技術以及其組合。上述分離和/或純化雜化化合物粒子的方法還可以組合和/或多次進行。附圖說明圖1示出使用實例[ZrO]2+[BMP]2-0.9[FMN]2-0.1的具有活性成分陰離子和熒光染料陰離子的無機-有機雜化化合物的合成和使用的示意圖(BMP：倍他米松磷酸鹽；FMN：單黃素核苷酸)；圖2基于熒光染料陰離子的熒光示出巨噬細胞中使用實例[ZrO]2+[BMP]2-0.9[FMN]2-0.1(綠色)和[ZrO]2+[BMP]2-0.9[RRP]2-0.1(紅色)的具有活性成分陰離子和熒光染料陰離子的無機-有機雜化化合物的光顯微圖(BMP：倍他米松磷酸鹽；FMN：黃素單核苷酸；RRP：試鹵靈磷酸鹽)。細胞核用DAPI(藍色)染色；圖3基于熒光染料陰離子的熒光示出小鼠模型中使用實例[ZrO]2+[BMP]2-0.95[IRF]2-0.05具有活性成分陰離子和熒光染料陰離子的無機-有機雜化化合物靜脈內投與后的分布的示范(BMP：倍他米松磷酸鹽；IRF：發射紅外光的熒光染料)；圖4示出活性成分自使用實例[ZrO]2+[AAP]2-0.9[UFP]2-0.1的具有活性成分陰離子和熒光染料陰離子的無機-有機雜化化合物的釋放，釋放通過檢測釋放的熒光染料(UFP)的熒光以及通過元素分析得到的剩余納米粒子中碳含量的降低來示出(AAP：乙酰胺苯酚磷酸鹽；UFP：傘形酮磷酸鹽)；以及圖5示出活性成分自使用實例[ZrO]2+[BMP]2-0.9[FMN]2-0.1的具有活性成分陰離子和熒光染料陰離子的無機-有機雜化化合物的釋放，與地塞米松(DM)相比，作為消炎劑的BMP的活性示于自小鼠新近分離的脂多糖(LPS)刺激的腹膜巨噬細胞(MF)中，其中濃度由10-10摩爾濃度增加到10-5摩爾濃度(BMP：倍他米松磷酸鹽；FMN：黃素單核苷酸)。具體實施方式在生理條件下，活性成分自活性成分陰離子經幾小時到幾天時間極緩慢地釋放，且能夠在作用部位顯現其活性。這一情況示于圖4中，于實驗室懸浮液中的緩慢釋放。本文中的活性成分陰離子可由極廣泛范圍的組成物中選出，并且涵蓋各種可能的臨床圖像。除釋放活性成分以外，本發明的無機-有機雜化化合物可以通過另外并入的熒光染料陰離子的熒光來定位。圖3示出靜脈內投與后無機-有機雜化化合物的分布和位置可以在活體內小鼠模型中借助于非侵入性近紅外成像描繪。圖2示出細胞(巨噬細胞)中無機-有機雜化化合物的攝取和積聚。圖5示出倍他米松磷酸鹽的活性，其以活性成分自無機-有機雜化化合物釋放并且根據活體外分析在LPS刺激的巨噬細胞中具有消炎活性。為使納米粒子活體內到達特定作用部位，無機-有機雜化納米粒子可另外用針對疾病特異性標靶的肽、抗體或寡核昔酸官能化。總之，本發明相比于先前技術具有以下優點：-無機-有機雜化化合物作為投與活性成分的創新材料概念；-無機-有機雜化化合物優選地含有用于治療的活性成分與用于診斷的熒光染料；-可在較寬的范圍內選擇化學組成，具體地說由以下各者中選出無機金屬陽離子：Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、Zr4+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Sc3+、Y3+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+；或鑭系元素；以及有機陰離子，所述有機陰離子包括活性成分并且另外可選地包括熒光染料，其在每一種情況下帶有磷酸酯基、膦酸酯基、硫酸酯基、磺酸酯基、碳酸酯基或羧酸酯基作為官能團(并且因此分別鑒別為活性成分陰離子或熒光染料陰離子)；-無機-有機雜化化合物可通過簡單光學檢測經由細胞、組織或器官中熒光染料陰離子的熒光識別。另外可通過在重或磁性無機陽離子(例如Ba2+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Gd3+、La3+、Fe3+、Bi3+)存在下X射線吸收或磁性量測檢測；-活性成分陰離子和熒光染料陰離子以一定摩爾量存在于無機-有機雜化化合物中，考慮到各別離子電荷，活性成分陰離子和熒光染料陰離子的摩爾量與無機陽離子成化學計量比例。另外，活性成分陰離子與熒光染料陰離子的比率可以改變；-無機-有機雜化化合物一般不為結晶(即X射線非晶形)。不需要昂貴并且不便的結晶材料的合成和/或核/殼結構的顯影。由此會極大地簡化合成。此外，合成可以通過于水相中簡單沉淀來進行，因為雜化化合物微溶于水中。因此，也可以容易地控制晶種的形成和晶種于水中的生長，從而極容易達到低于100納米的粒子直徑；-無機-有機雜化化合物可以含有極多種的不同活性成分陰離子并且因此可以用于極廣泛的醫療治療領域(例如慢性炎癥/風濕/關節炎/多發性硬化癥、一般炎癥、腫瘤病癥、瘧疾、肺結核、心絞痛或冠狀動脈沉積)。活性成分在生理條件下經幾小時到幾天時間自無機-有機雜化化合物延時釋放。通過這一途徑，規定劑量的活性成分可以經延長時段釋放并且直接釋放于作用部位。可以降低或避免副作用和在例如血液中不需要的活性成分生理降解；-無機-有機雜化化合物還可以含有極不同的熒光染料陰離子。激發通常在可見光光譜范圍內，使用分別在可見光或紅外范圍發射光的適當激光或發光二極管(LED)進行；-除活性成分外，無機-有機雜化化合物的顯著特征為不引起過敏和/或不具有毒性的組分，其在生理條件下以完全降解形式排泄；-為引導無機-有機雜化納米粒子到達活體內的特定作用部位并且使其積聚于所述部位，其可以另外用針對疾病特異性標靶的抗體或肽官能化。鑒于無機-有機雜化化合物的基于水的合成，這種也與抗體或類似分子的偶合尤其簡單且平緩。以上列舉的US2011/0064775中所揭示的化合物與本發明的無機-有機雜化化合物在兩個關鍵方面不同：(i)本發明的無機-有機雜化化合物由陽離子和至少一個活性成分陰離子構成。存在均質組成物。US2011/0064775A1中所述的化合物為非均質的，意思是其含有兩種可明顯彼此分離的物質(參見US2011/0064775A1的圖2)。US2011/0064775A1描述有機金屬配位聚合物(Zn-Bix)中包含納米粒子和分子。這一配位聚合物(Zn-Bix)不主動發熒光并且不為活性成分。基質(Zn-Bix)因此使粒子(熒光活性成分)的功能喪失。與本發明的無機-有機雜化化合物相比，所述功能通過包括的分子或納米粒子實現。因此，作為整體用于系統的活性分子的總量受到限制。(ii)US2011/0064775A1中所述的化合物可溶于水中并且因此必須于純無水乙醇中來制備。相反，本發明的雜化化合物微溶于水中。為能夠于水中制備和/或用于水溶液系統(例如藥物，即細胞流體或血液)中的本發明的雜化化合物，這是必要的。上文列舉的US8,779,175B2中所揭示的化合物與本發明的無機-有機雜化化合物也有根本區別：(i)US8,779,175B2中所述的化合物可溶于水中并且因此必須例如于純無水甲醇中來制備(例如鎂托吡酯(magnesiumtopiramate)，第21欄，第41行以及其后)。在合成在水中進行的情況下，任何過量起始物質均可以基于其于水中的低溶解度分離出。作為目標化合物的配位復合物可溶于水中，相反，呈固體形式者可以僅通過蒸餾移除水(經旋轉蒸發器)獲得(實例為鈣托吡酯)。相反，本發明的雜化化合物微溶于水中。為能夠于水中制備本發明的雜化化合物并且將其用于水溶液系統中(例如藥物，即細胞流體或血液)，這是必要的。(ii)US8,779,175B2中獲得的物質為非結構化固體，并非納米材料。由此顯著限制其在薄層(無光學透明度)和藥物(非靜脈內投與)中的用途。與DE202006024289中所揭示的金屬氫氧化物化合物相比，本發明的無機-有機雜化化合物可包括呈單個排他性陰離子形式的活性成分分子。這對于形成層的金屬氫氧化物在化學上是不可能的。構架(形成層的氫氧化物)使物質(熒光活性成分)的功能喪失。與本發明的無機-有機雜化化合物相比，所述功能通過連接的分子或納米粒子實現。因此，作為整體用于系統的活性分子的總量受到限制。相對于上文的現有技術文獻，本發明的無機-有機雜化化合物中的熒光陰離子或活性成分陰離子的量分別與各別陽離子可為等摩爾的，這是有益的，因為其使得活性成分和熒光染料的含量分別達到極高([ZrO][BMP]例如含有81重量％的活性成分BMP)。類似含量適用于例如[ZrO]2+[FdUMP]2-。本發明的無機-有機雜化化合物可以于水中制備且微溶于水中。如果化合物不微溶于水中，那么納米粒子不可以在水存在下制備或儲存(水性溶解)。如果化合物在水性條件下易溶，那么不可用于細胞或血液中。本發明更通過下文的非限制性實例加以闡明。實例：實施例1：[ZrO][BMP]0.9[FMN]0.1：無機-有機雜化化合物ZrO(BMP)0.9(FMN)0.1通過混合兩種溶液來制備。溶液1含有于去礦物質水(2.5毫升)中的ZrOCl2·8H2O(5毫克)。溶液2含有于去礦物質水(25毫升)中的核黃素5′-單磷酸鈉二水合物(2.4毫克)和倍他米松磷酸鈉(21.6毫克)。將溶液2加熱到50℃并且劇烈攪拌(約1000轉/分鐘)。接著在密集攪拌下用注射器快速注射溶液1。在攪拌兩種分鐘之后，通過離心(在22500Umin-1下15分鐘)分離出黃色固體。將納米粒子再懸浮于去礦物質水(25毫升)中兩次并且再次離心，以移除所有剩余鹽。最終，通過將納米粒子再懸浮于HEPES緩沖液(12毫升，30毫摩爾/升，pH＝7.4)中獲得穩定懸浮液。或者，將離心分離物再懸浮于去礦物質水(3.1毫升)中。隨后在攪拌下向這一懸浮液中逐滴添加葡聚糖40的溶液(3毫升，1.6毫克/毫升H2O)。在所有情況下，所用去礦物質水在使用之前預先借助于無菌針筒過濾器(PA，0.20微米)呈現為無塵且無菌的。由此得到呈直徑為約60納米的非晶形納米粒子形式的無機-有機雜化化合物[ZrO][BMP]0.9[FMN]0.1，其包括作為無機陽離子的[ZrO]2+、活性成分陰離子[BMP]2-以及熒光染料陰離子[FMN]2-。其它工作實例：與實施例1類似，在本發明的無機-有機雜化化合物中，可使用其它活性成分陰離子替代倍他米松磷酸根[BMP]2-作為活性成分陰離子，以及可使用其他熒光染料陰離子替代黃素單核昔酸根[FMN]2-作為熒光染料陰離子；如例如下文所示，參見化合物1到化合物45。另外可選擇不為[ZrO]2+的陽離子，如Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Zn2+、[ZrO]2+、[HfO]2+、Sc3+、Y3+、Gd3+、La3+、Fe3+或Bi3+，其中使用無機陽離子和有機陰離子合成微溶于水中的雜化化合物。下文指示各別功能性陰離子的鹽或游離酸，或者可使用其兩者。指定形式與所討論的常見市售功能性有機陰離子的形式相對應，如可以用作合成本發明的無機-有機雜化納米粒子的起始物質。1.乙酰氨酚磷酸鹽2.倍他米松磷酸鹽3.地塞米松磷酸鹽4.甲基潑尼龍磷酸鹽5.曲安西龍磷酸鹽6.雌酮磷酸鹽7.睪酮磷酸鹽8.雌莫司汀磷酸鹽9.可待因磷酸鹽10.克林霉素磷酸鹽11.硫胺焦磷酸鹽12.硫胺磷酸鹽13.阿扎胞苷單磷酸鹽(ara-CMP)14.環3′，5′-腺苷單磷酸鹽15.阿糖腺苷磷酸鹽16.9-[9-(膦酰甲氧基)乙氧基]腺嘌呤17.磷丙泊酚18.磷苯妥英19.磷酰氧基甲氧基甲基苯妥英20.磷酰氧基甲基苯基丁氮酮21.磷酰氧基甲氧基甲基苯基丁氮酮22.磷酰氧基甲基苯茚二酮23.磷酰氧基甲氧基甲基苯茚二酮24.N-膦酰氧基甲基桂利嗪25.N-膦酰氧基甲基洛沙平26.N-膦酰氧基甲基胺碘酮27.阿侖膦酸鹽28.試鹵靈磷酸鹽29.亮黑(Brilliantblack)30.3-苯基傘形酮磷酸鹽31.3-O-甲基熒光素磷酸鹽32.莧菜紅/酸紅27/偶氮玉紅S33.汽巴克隆亮紅3B-A/活性紅434.酸蒽紅G35.核固紅/鈣紅36.坎利酸鉀37.脫氧土霉素水合物/脫氧土霉素鹽酸鹽半乙醇鹽半水合物38.鈣黃綠素/奧夫他散(Fluorexone)/熒光素-雙(甲基亞氨基二乙酸)39.硝嗪黃40.ABTS/2，2′-次偶氮基-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽41.鹽酸阿霉素42.ANSA鎂鹽/8-苯胺基-1-萘磺酸半鎂鹽水合物43.吲哚菁綠/卡迪歐綠44.熒光黃CH二鋰鹽45.熒光紅63346.酞菁氯化鋁(III)四磺酸47.氨曲南48.替吉莫南49.D-葡糖胺6-硫酸鹽50.黏菌素甲烷硫酸鹽51.頭孢磺啶52.夫沙那韋53.替諾福韋54.阿德福韋55.考布他汀A-4磷酸鹽56.葉酸57.磷苯妥英58.2-巰基乙烷磺酸鹽/美司鈉59.磷霉素60.草甘膦61.草銨膦62.唑來膦酸63.氨基三亞甲基膦酸64.二亞乙基三胺五(亞甲基膦酸)65.亞乙基二胺四(亞甲基膦酸)66.弗他布林67.α-生育酚磷酸鹽68.VAPOL磷酸氫鹽69.吡哆醛5′-磷酸鹽-6-(2′-萘偶氮基-6′-硝基-4′，8′-二磺酸鹽)70.(11bR)-2，6-二-9-菲基-4-羥基二萘并[2，1-d：1′，2′-f][1，3，2]二氧雜磷雜環庚二烯4-氧化物71.8-溴環腺苷二磷酸核糖72.植酸73.錐蟲藍74.葡萄糖-6-磷酸鹽以及糖的其它磷酸酯75.天然存在以及合成的核苷酸，如-腺苷單磷酸(AMP)-腺苷二磷酸(ADP)-腺苷三磷酸(ATP)-鳥苷單磷酸(GMP)-鳥苷二磷酸(GDP)-鳥苷三磷酸(GTP)-胞嘧啶核苷單磷酸(CMP)-胞嘧啶核苷二磷酸(CDP)-胞嘧啶核苷三磷酸(CTP)-尿苷單磷酸(UMP)-尿苷二磷酸(UDP)尿苷三磷酸(UTP)-去氧腺苷單磷酸(dAMP)-去氧腺苷二磷酸(dADP)-脫氧腺苷三磷酸(dATP)-脫氧鳥苷單磷酸(dGMP)-脫氧鳥苷二磷酸(dGDP)-脫氧鳥苷三磷酸(dGTP)-脫氧胞苷單磷酸(dCMP)-脫氧胞苷二磷酸(dCDP)-脫氧胞苷三磷酸(dCTP)-脫氧胸苷單磷酸(dTMP)-脫氧胸苷二磷酸(dTDP)-脫氧胸苷三磷酸(dTTP)另外，還可使用發光標記的核苷酸用于合成發光雜化化合物。所述核苷酸可購自例如生命技術公司(LifeTechnologies)(以名稱阿萊克薩(ALEXA))或道米克公司(Dyomics)(以名稱DY)。染料為紅外熒光染料。就可見光于組織中極快速吸收來說，鑒于紅外光的低組織滲透，在幾微米的組織厚度下，發紅外光在藥物中特別有利。這些紅外染料為用于醫療應用的標準染料。下文中通過實例列舉的發光標記的核苷酸均含有磷酸基并且可以容易地并入到本發明的雜化化合物中。下文給出產品名稱(例如阿萊克薩或DY)、激發和發射波長以及在一些情況下的化合物的經驗公式。發光改性的核苷酸激發/發射，以納米計AlexaFluor546-14-dUTP555/570AlexaFluor555-aha-dUTP555/570AlexaFluor555-aha-dCTP555/570AlexaFluor546-16-OBEA-dCTP555/570AlexaFluor546-14-UTP555/570AlexaFluor568-5-dUTP575/600TexasRed-12-dUTP595/610AlexaFluor594-5-dUTP590/615AlexaFluor647-aha-dUTP650/670AlexaFluor647-aha-dCTP650/670AlexaFluor647-12-OBEA-dCTP650/670當前第1頁1 2 3