Создание наноструктурных систем для транспорта лекарственных препаратов на основе смеси тритерпеноидов бересты, страница 2

В настоящее время изучение наноструктур для медицинскогоиспользования направлено для создания систем адресной доставки лекарственных средств, вчастности наночастицы (НЧ) являются важными инструментами для реализации этих задач.Причины, почему НЧ являются привлекательными объектами для медицинских целей,основываются на их важных и уникальных свойствах. НЧ имеют относительно большуюфункциональнуюповерхность,накотороймогутсвязываться,адсорбироватьсяитранспортироваться различные соединения, такие как лекарства, зонды и белки. Небольшойразмер НЧ обеспечивает возможность их транспорта к различным органам и тканям. Крометого, водонерастворимые гидрофобные соединения могут включаться в состав НЧ. Созданиеводорастворимых наноформ гидрофобных лекарственных препаратов является актуальнойзадачей современной фармакологии.Использование наночастиц в качестве средств доставки уже продемонстрироваловозможность увеличения терапевтической эффективности лекарственных препаратов, а такжеснижение их токсичности и побочных эффектов.

В связи с этимнанотехнологииявляетсясозданиеновыхнаноструктурактуальной задачейлекарственныхпрепаратов,обладающих низкой токсичностью, которые могут быть использованы в медицине в качественаправленных средств доставки.Задачей данной научной работы явилось “Создание наноструктурных систем длятранспорта лекарственных препаратов на основе смеси тритерпеноидов бересты” сцелью полученияи изучения характеристикнекоторых нанодисперсий на основесферических аморфных наночастиц (CАНЧ) из смеси тритерпеноидов бересты (СТБ) дляполучения систем доставки гидрофобных лекарственных препаратов с различнымифармакологическими активностями для лечения социально-значимых заболеваний.

САНЧ со9своими свойствами (относительно небольшой размер, нетоксичность, отрицательныйповерхностный дзета-потенциал, высокая стабильность) представляют собой перспективнуюнаноструктуру для доставки лекарств. Работа была выполнена в рамках государственогозадания Министерства образования и науки Российской Федерации.Цели работы: Создание и изучение свойств ряда нанодисперсий на основе CАНЧ из СТБ длясолюбилизации и доставки гидрофобных биологически активных соединений:Для достижения указанной цели в работе решались следующие задачи:1. Изучение влияния холестерил гемисукцината (CHS) в качестве добавки на агрегационуюстабильность САНЧ.2.

Созданиеизагруженныхизучениефизико-химическихмезо-арилпорфиринами-характеристикмоделейнанодисперсийпотенциальныхСАНЧ,агентовдляфотодинамической терапии рака (ФДТ).3. Создание и изучение физико-химических характеристик и биологической активностинанопрепарата САНЧ, содержащего радиозащитное вещество - генистеин.4. Созданиеиизучениефизико-химическиххарактеристикнанодисперсиизагруженной субстанцией противоэпилептического препарата - карбамазепина.10САНЧ,3. Обзор литературыСовременныепроизводстваинанотехнологииприменениярассматриваютсяпродуктовнакакмолекулярномсовокупностьуровне.Такиеметодовсистемыхарактеризуются уникальными физическими, оптическими и электронными свойствами,которые являются привлекательными для различных областей - от материаловедения добиомедицины.

Одним из наиболее активных направлений исследований в нанотехнологииявляется наномедицина, находящая применение вузкоспециализированных медицинскихобластях для профилактики, диагностики и лечения различных заболеваний. Увеличениечисла подобных исследований в последние десятилетия связано в первую очередь скоммерциализацией наномедицины и появлением множества новых нанопрепаратов нафармацевтическом рынке. Доминирующим направлением в наномедицине является созданиесистем доставки классических лекарственных средств (ЛС).Благодаря своим размерам наноматериалы являются перспективными средствамидоставкилекарственныхпрепаратов.Вчастности,различныеструктурымогутинкапсулировать, диспергировать лекарственные препараты или конъюгировать с ними, чтоприводит к улучшению фармакологических свойств этих препаратов.

При комбинированиилекарственных препаратов с наноструктурами решаются проблемы их растворимости,повышается адгезия к биологическим поверхностям, обеспечивается быстрое высвобождениеиулучшениебиодоступности.Высокоэффективнаядоставкалекарствнаосновенаноматериалов позволяет повысить их терапевтический индекс, а это, в свою очередь,снижает стоимость и/или уменьшает побочные эффекты препаратов.

Кроме того, возможностьцеленаправленного подбора размеров наноструктур и их поверхностной модификацииповышает эффективность доставки лекарственных препаратов за счет пассивного илиактивного механизмов нацеливания при существенном снижении токсичности. Прикреплениек поверхности наноструктур молекул, специфичныхпо отношению к клеткам-мишеням(например, иммуноглобулинов, антител, использование магнитных наночастиц), позволяетобеспечивать адресную доставку и высвобождение лекарственного средства, улучшаеттерапевтическую эффективность и снижает побочные эффекты.Стратегия инкапсулирования ЛС в наноструктуры применяется к препаратам, которыене могут быть допущены к клиническим испытаниям из-за своих плохих фармакологических11свойств, например, низкой растворимости, плохой проницаемости биологических барьеров.Создание новых средств доставки ЛС, как ожидается, позволит фармацевтическим компаниямпереформировать уже существующие препараты на рынке, увеличить ресурс продуктов иповысить производительность за счет увеличения эффективности и безопасности, а такжеснизить затраты на здравоохранение.Рис.

1. Наноструктуры для доставки лекарственных препаратов.Внастоящеевремясуществуетмного типовнаноматериаловиразличныхнаноструктур, которые широко изучаются и используются в области доставки ЛС. Каждый изэтих типов материалов и структур имеет свои достоинства и недостатки. Типичныенаноструктуры для доставки различного рода ЛС представлены на рис.1. Данная обзорнаячасть диссертации посвящена исследованиям самых распространенных средств доставкилекарственных препаратов, а также их использованию в медицине и лечении.3.1.

ЛипосомыЛипосомы (рис.1) представляют собой одну из первых исследованных наноструктурв качестве средств доставки ЛС. Они являются сферическими везикулами, состоящими изфосфолипидов и стероидов (например, холестерин) с размерами в диапазоне 80 - 200 нм [1].Какизвестно,фосфолипидныемолекулыспособнысамопроизвольнообразовыватьмембранные структуры, которые представляют собой двойной слой липидных молекул, илибислой. Липосомы могут доставлять ЛСвнутрь клетки, предохранять ЛС от действияферментов и защитных систем и увеличивать концентрацию ЛС в организме больного [2].Препараты включаются в липосомы благодаря процессу инкапсуляции во внутреннююполость, транспортируются к терапевтической мишени с последующим высвобождением,используя различные механизмы (рис.2).12Рис. 2.

Различные механизмы высвобождения ЛС из липосом.Высвобождение ЛС из липосом зависит от их состава, рН, осмотического давления иокружающей среды. Кроме того, включение ЛС в липосомы увеличивает продолжительностьдействияЛС, а также сокращает количество препарата, необходимое для оказанияадекватного терапевтического эффекта. Взаимодействие липосом с клетками может бытьреализовано несколькими способами: адсорбцией, сочетанием эндоцитоза и обмена липидами.На сегодняшний день имеются многочисленные примеры использования липосом длядоставки ЛС.

Ниже рассмотрены некоторые исследования с использованием липосом длядоставки лекарственных препаратов.3.1.1. Липосомы для доставки лекарств в противораковой терапииПри терапии онкологических заболеваний большинство противораковых препаратовраспределяются неизбирательно по всему организму, что ведёт к гибели как нормальных, таки злокачественных клеток, и сопровождается появлением различных токсических эффектов.Инкапсулирование этих препаратов в липосомы приводит к увеличению времени циркуляциив кровотоке, усиленному депонированию в повреждённых тканях, защите от метаболическогоразложения препарата, измененному тканевому распределению препарата с его повышеннымпоглощением в органах и в мононуклеарных фагоцитах (печень, селезенка и костный мозг) иснижению поглощения в почках, миокарде и головном мозге.

Для нацеливания в опухолилипосомы должны быть стабильными в крови и иметь доступ к мишени. Различныеисследования показали, что липосомы могут накапливаться в некоторых опухолях с болеевысокой концентрацией, чем в нормальных тканях [3], что может быть объяснено следующим:(I) более высокая эндоцитозная активность некоторых опухолевых клеток в сочетании срасширенной локальной проницаемостью капилляров, пропускающих мелкие липосомы; (II)диффузия препаратов из липосом или их временной циркуляции после сближения с тканями13опухолей и дальнейшее проникновение в опухоль;(III) липосомы могут бытьфагоцитированы моноцитами, которые впоследствии мигрируют к опухолями; (IV)пролонгированное действие липосом может улучшить цитотоксический эффект препаратов.Пассивное нацеливание продолжительно циркулирующих липосом в опухолевые ткани можетбыть полезным для доставки противораковых химиотерапевтических агентов к целевымопухолей.Многиенаучно-исследовательскиеусилиябылинаправленыдляулучшениябезопасности при использовании противоопухолевых препаратов.