Создание наноструктурных систем для транспорта лекарственных препаратов на основе смеси тритерпеноидов бересты, страница 10

Авторы эффективно загрузилипаклитакселв НЧс коцентрацией до 10%(поотношению к сожержанию сополимера). НЧ, загруженные паклитакселом имели диаметр 400нм и высокую стабильность в фосфатном буфере в течение 10 дней. Эти НЧ также показализамедленное высвобождение паклитаксела (80% загруженной дозы высвобождалось за 8 днейпри 37°С в буфере). Вследствие замедленного высвобождения ЛС, использование НЧпозволяло увеличить цитотоксическое действие на клетки меланомы B16F10 по сравнениемсо свободным паклитакселом.

Инъекция НЧ, загруженных паклитакселом в хвостовую венумышей, несущих опухоли предотвращала увеличение объема опухолей в течение 8 дней.Флуоресцеин изотиоцианат (ФИТЦ) (рис. 38) является гидрофобным соединением,которое широко используется в биохимических исследованиях. ФИТЦ легко реагирует сосвободными аминогруппами гидрофильных полисахаридов с образованием амфифильныхсополимеров.Вмодифицированныеисследованиигликолидоксорубицина с основной[122]хитозанаParkпутемисоавт.синтезировалихимическогосвязываниягидрофобныеФИТЦилицепью гликоля хитозана.

Биологическое распределениеполученных самоагрегируемых наночастиц (с диаметром 300 нм) было оценено в ходеиспытаний на тканях опухолей мышей. Независимо от дозы было найдено незначительноеколичество самоагрегируемых НЧ в сердце и легком, в то время как после внутривеннойинъекции самоагрегируемых НЧ, небольшое их количество (3.6-3.8% от дозы) былообнаружено в печени в течение 3 дней. Количество распределенных самоагрегируемыхнаночастиц постепенно увеличивалось в опухолях с увеличением времени циркуляциивкрови.

Концентрация таких НЧ в крови была выше 14% от дозы на первый день послевнутривенной инъекции и достигала 8%по прошествию 3-х дней.Когда данные НЧ,загруженные доксорубицином были введены в опухоли мышей через хвостовую вену, они50проявили более низкую токсичность, чем в случае со свободным доксорубицином. Этирезультаты показали значительный потенциал использования самоагрегируемых НЧ на основегликоля хитозана в качестве носителей для доставкигидрофобных противоопухолевыхагентов.Рис. 38. Структура флуоресцеина изотиоцианата.В другом исследовании та же исследовательская группа [122] также химическиконъюгировала антрациклиновое ЛС - адриамицин с цепью остов гликоля - хитозана черезкислотолабильнуюцис-аконитовуюсвязь.Такойконъюгатможетобразовыватьнаноразмерные самоагрегируемые частицы в водной среде, при этом содержание адриамицинав конъюгате находилось в диапазоне 2-5% (от массы конъюгата).

Полученные наночастицыимели сферическую форму и средний диаметр 238 - 304 нм в зависимости от содержанияадриамицина.ККМ конъюгатов составила была от 1.0 – 2.5x102 мг/мл. Размер НЧ неизменялся вплоть до 8 дней в фосфатном буфере (рН 7.4)с концентрацией полимера вдиапазоне от 50 до 2000 мкг/мл. Результаты исследований показали высокую коллоиднуюстабильность и то, что высвобождение адриамицина из НЧ значительно зависило от рН среды,например: количество высвобождаемого адриамицина в течение 4 дней составило 7.3 ± 0.3 %при рН 7,в то время как при рН 4 высвобождение достигало 29.3 ± 1.9%.

Результатыисследований влияния НЧ на жизнеспособность клеток также показали, что использованиесвободного адриамицина проявляло более сильную цитотоксичность по сравнению сиспользованием конъюгатов из за замедленного высвобождения адриамицина из НЧ [123].Известно, что полимерные НЧ способны транспортировать лекарственные препаратыточно к мишеням по механизмам пассивного или активного нацеливания.

Активноенацеливание было рассмотрено во многих исследованиях для получения лекарственныхтранспортных наносистем свысокой селективностью. Активное нацеливание НЧ можетоказывать большую терапическую эффективность из за непосредственного поступления НЧ кклеткам-мишеням.

Такие лиганды как сахар и витамины были введены в носители ЛС с целей51повышения внутриклеточной локализации в раковых клетках. Витамин H (биотин) (рис. 39) иего производные были использованы в онкологических исследованиях, а также в тканевойинженерии. Витамин H присутствует в печени, поджелудочной железе и в молоке. Кроме того,содержание витамина Н в раковых опухолях значительно выше, чем в здоровых тканях.Рецепторы к витамину Н на поверхности клеток чаще выражены именно в опухолевыхклетках. Эта гипотеза позволила предложить новый подход для нацеливания к опухолям сиспользованием витамина H.

Na и соавт. [124] предложили использовать конъюгат витаминаН с ацетатом пуллулана для получения самоагрегируемых НЧ с размером ~ 100 нм с цельюповышения эффективности нацеливания на раковые клетки. Три образца биотинилированногоацетата пуллулана, содержащие 7; 20 и 39 молекул витамина H на 100 ангидроглюкозныхединиц были синтезированы с соответствующими ККМ 3.1х10 -3; 4.3х10-3 и 6.8x10-3 мг/мл вдистиллированной воде. Адриамицин был загружен в НЧ в качестве модельного ЛС.Эффективность загрузкиадриамицина в НЧ уменьшалась с увеличением содержаниявитамина H из-за более низкой гидрофобности..Рис. 39. Структура витамина H (биотин).Zhu и соавт.

[125] успешно синтезировали соединение N-сукцинил хитозана, котороеможетобразовыватьхорошиедиспергированныеистабильныенаносферывдистиллированной воде с диаметром 50-100 нм. Экспериментальные результаты показали, чтов этих наносферах формировался один гидрофобный домен. Авторы предположили, чтосоединение происходило за счет молекулярного связывания водорода N-сукцинил-хитозана игидрофобного взаимодействия соответствующих фрагментов в макромолекулах N-сукцинилхитозана.

Исследование in vitro на культуралных клетках показало, что наносферы на основеN-сукцинил-хитозана не оказывали токсического эффекта на совместимые клетки.523.3. ДендримерыДендримеры представляют собой уникальные соединения с определенным размером иструктурой. Дендритная архитектура является одной из наиболее популярных структур вовсех биологических системах. Другими примерами нанометровых молекул, обладающихдендритной структурой,являются такие молекулы как: гликоген, амилопектин, ипротеогликан.В отличие от линейного полимера, структура дендримера (рис. 40) имеет ядро,дендритыи поверхностно-активные группы.

Ядро являетсяатомом или молекулой, ккоторым прикрепляются дендриты. Дендриты являются мономерными молекулами, которыесвязываются с ядром и образуют слои. Биосовместимость и физико-химические свойствадендримеров определяются поверхностными функциональными группами.Рис. 40. Структура дендримера.Выбор ядра, типа мономера и поверхностных функциональных групп определяетприменимость дендримеров в медицинских приложениях. Цитотоксичность дендримеров (ещеназываетсяполивалентностью)особенноприемлемадлябиомедицинскихцелей.Цитотоксичность дендримеров зависит от материала ядра и свойства поверхностидендримеров. Например, трансформация поверхностных аминогрупп в гидроксильные группыможет приводить к снижению уровня цитотоксичности.

Термин “поливалентность”определяет количество активных групп на поверхности дендримеров. Наличие несколькихповерхностных функциональных групп дает возможность одновременного взаимодействия срецепторами и таким образом, повышает биологическую активность.Есть несколько способов для присоединения биологических активных соединений кдендримерам.Препаратымогутбытьинкапсулированы53вовнутреннююструктурудендримеров или химически присоединены или физически адсорбированы на поверхности.Выбор метода иммобилизации зависит от свойств ЛС. Инкапсуляция используется когдапрепараты являются не устойчивыми, токсическими или плохо растворимыми.

В своюочередь химическое прикрепление может обеспечивать возможность контроля количествапрепаратов на поверхности дендримеров путем регулирования количества ковалентныхсвязей. Селективность обоих методов может быть улучшена путем присоединениянаправляющих агентов на поверхности дендримеров, таких как фолиевая кислотаилиэпидермальный фактор роста [126].В настоящее время с целью доставки ЛС, дендримеры исследуются и применяются вомногих терапевтических направлениях.

Рассматривается серьёзно создание нанопрепаратов наоснове дендримеров для различных лекарственных транспортных путей. За последнее времябыло опубликовано много исследований различных нанопрепаратов на основе дендримеров.Ниже представлены несколько типичных исследований данных наноструктур.3.3.1. Использование дендримеров при трансдермальной доставке ЛСДендримеры успешно использовались в качестве наноносителей для трансдермальнойдоставки лекарственных препаратов [127] благодаря двум характерным особенностям: (I)наличие гидрофобных фрагментов в большинстве лекарственных препаратов, приводящих кплохой растворимости в воде и задержке введения ЛС в биологические области-мишени; (II)высокая растворимость в воде и биосовместимость дендримеров.Некоторые разработанные дендримеры показали эффективность для трансдермальнойдоставки ЛС с улучшением фармакокинетических свойств.

Дендримеры были исследованы вкачественаноносителейпротивовоспалительныхдлятрансдермальнойпрепаратов(НПВП).доставкиJainиразличныхсоавт.[127]нестероидныхисследовалитрансдермальный транспорт сочетания 4.0G РАМАМ дендримера (полиамидоаминныйдендример) и 4.5G РАМАМ дендримера с модельным лекарственным препаратоминдометацином (рис. 41). Результаты испытаний in vivo на крысах линии Вистар показалифармакокинетическуюифармакодинамическуюэффективность.Былообнаруженозначительное увеличение концентрации индометацина в крови с использованием РАМАМ –дендримеров в опосредованной доставке с индометацином по сравнению с полученнойневысокой эффективностью при использовании свободной формы препарата [127].54Рис. 41.