Создание наноструктурных систем для транспорта лекарственных препаратов на основе смеси тритерпеноидов бересты, страница 9

При низком рН и высокой температуре,скорость высвобождения ЛС заметно ускорялась.Рис. 35. Структура ибупрофена.Hu и соавт. [106] синтезировали комплекс стеариновой кислоты с олигосахаридомхитозанаспомощью1-этил-3-(3- диметиламинопропил)карбодиимида.образующихся из данногосополимера составила около 0.06ККМмицелл,мг/мл. Для повышенияустойчивости мицелл в испытаниях in vivo и контроля высвобождения ЛС, оболочки мицеллбыли сшиты глутаральдегидом. В качестве модельного ЛС для включения в мицеллы былиспользован паклитаксел. При этомбыла выявлена высокая эффективность загрузкипрепарата (выше 94%).Zhang и соавт. [107] разработали самоорганизующиеся НЧ на основе хитозана,модифицированного олеиновой кислотой со средним диаметром 255.3 нм.

Уровень гемолизананочастиц также находился в допустимом пределе (5%). Использование наночастицы непроявило цитотоксичность на эмбриональных мышиных фибробластах. Следовательно,противораковое средство - доксорубицин было загружено в наночастицы с эффективностьюзагрузки 52.6%. Препарат быстро высвобождался из наночастиц при рН 3.8 , в то время какпри рН 7.4 высвобождение было медленнее. Ингибирующий уровень доксорубицина в НЧ в45отношении различных человеческих раковых клеток (A549, Bel-7402, HeLa, и SGC-7901)значительно улучшился по сравнению со свободным доксорубицином.Поли-ε-капролактон (ПЛК)представляет собой биоразлагаемыйполучаемый полиэфир с превосходной механической прочностью,промышленнобиосовместимостью иотсутствием токсичности. Он часто используется в качестве имплантируемых носителей длялекарственных транспортных систем или в качестве хирургического материала.

Другим егоприменением является получение соединений с хитозаном для производства амфифильныхсополимеров. Gref и соавт. [108] синтезировали амфифильный декстран путем образованиясвязи между функциональными карбоновыми группами ПЛК и гидроксильными группамидекстрана. Гребенчатые сополимеры (декстран - ПЛК), состоящие из декстранового хребта иПЛК-блоковбыли приготовлены для получения НЧ с размером менее 200 нм. Бычийсывороточный альбумин и лектин были включены в эти НЧ, при этом молекулы лектинамогут быть адсорбированы на поверхности этих НЧ. Соединенная поверхность лектинасохранила свою гемагглютинирующую активность, что свидетельствовало о возможностипримененияповерхностно-модифицированныхпероральном введении.ЖизнеспособностьНЧдлянаправленнойдоставкиприклеток Caco-2 при контакте с данныминаночастицами достигала 70% даже при концентрации > 660 мг/мл [109].В другом исследовании [110] исследователи изучали способность декстрансодержащихпокрытий к модифицированию взаимодействия с биологической средой.

Сначала они изучаливлияние таких модификаций на фагоцитоз НЧ в испытаниях на клеточных линиях, таких какчеловеческие макрофагоподобные клетки ТРН-1 и мышиные макрофагоподобные клетки J774.Затем была исследована активация системы комплемента на поверхности НЧ и адсорбциябелков плазмы. Было обнаружено, что модификация поверхности НЧ декстраномспособствовали значительному снижению цитотоксичности и в отношении макрофагов J774.Yu и соавт. [111] также исследовали и синтезировали биоразлагаемые амфифильныепривитые (ПЛК–хитозан) сoполимеры. Было установлено, что такие сополимеры также могутобразовывать сферические или эллиптические НЧ в воде.46Плюроники-триблок-сополимеры,состоящиеизполиэтиленоксида/полипропиленоксида/поли этиленоксида имеют низкую критическую температуру растворения(КТР)в широком диапазоне температур в зависимости от молекулярноймассы.

Этисополимеры самостоятельно агрегируются с образованием сферических мицеллярныхструктурпринизкихзначенияхКТРпропиленоксидных блоков в структуре.путемгидрофобноговзаимодействияполиПри концентрации выше 25% сополимерыпоказывают «золь-гель» переход при повышении температуры выше КТР.Han и соавт. [112] разработали НЧ с полилактид-со-гликолидным ядром и полимернойоболочкой, состоящей из плюроника и гиалуроновой кислоты. После чего в полимернуюоболочку НЧ был загружен лизоцим в полимерную оболочку до 7% (w/w). Благодаря ионнымвзаимодействиям между гиалуроновой кислотой и лизоцимом, наблюдалось длительноевысвобождение препарата при стабильной иммобилизации лизоцима в полимерной оболочке.Холестерин является незаменимым липидом у животных и человека. Он не толькоучаствует в формировании клеточной мембраны, а также является исходными соединениямидля синтеза желчных кислот, витамина D и стероидных гормонов.

Конъюгаты гидрофобногохолестерина с гидрофильными полисахаридами могут образовыватьамфифильныесополимеры на основе которых возможно формирование НЧ в водном растворе.Wangисоавт.[113]синтезироваликонъюгатынаосновехолестеринаимодифицированного хитозана с помощью сукцинильных сшивок. ККМ для данныхконъюгатов составила 1.16x10-2 мг/мл в 0.1М растворе уксусной кислоты. Такие конъюгатызатем образовывали монодисперсные само-агрегируемые НЧ со сферической формой исредним диаметром 417 нм в водной среде.

Эпирубицин (рис. 36) в качестве модельногопротиворакового препарата был включен в НЧ с помощью метода дистанционной загрузки.Наночастицы имели сферическую форму и их размер увеличился с 338 до 473 нмвзависимости от содержания загружаемого эпирубицина от 8% до 14% (w/w). Скоростьвысвобождения эпирубицина уменьшалась с увеличением рН среды.

В фосфатном буфере срН 7.4 высвобождение эпирубицина было очень медленным и общее количествовысвободившегося препарата составило 25% за 48 час.47Рис. 36. Структура эпирубицина.Желчные кислоты, такие как дезоксихолевая кислота и 5β-холановая кислота, какизвестно,благодаря их амфифильности могут образовывать мицеллы в воде, которые играютважную роль в эмульгировании, солюбилизации и абсорбции холестерина и жиров вчеловеческом организме. Таким образом, введение дезоксихолевой кислоты или 5β-холановойкислоты в хитозан вызывает формирования самоагрегатов.

Lee и соавт. [114] для созданиясамоагрегированных НЧ ковалентно связывали дезоксихолевую кислоту с хитозаном в ходереакции с карбодиимидом. Адриамицин (рис. 37) (химиотерапевтический препарат длялечения некоторых видов рака: саркомы, рака молочной железы, рака яичников, ракащитовидной железы и других видов злокачественных новообразований) был загружен вполученные НЧ. Максимальное содержание загруженного адриамицина достигало 16.5%(w/w),эффективность загрузки составила 49.6%. Размер НЧ адриамицина возрастал сувеличением содержания загружаемого адриамицина.

Адриамицин медленно высвобождалсяиз наночастиц в фосфатном буфере с рН 7.2 [115].Рис. 37. Структура адриамицина.Chaeисоавт.[116]химическимодифицировалиолигосахаридыхитозанадезоксихолевой кислотой. Благодаря своим амфифильным свойствам, конъюгаты на основедезоксихолевой кислоты и хитозана формировали НЧ в водной среде с размером в диапазоне200-240 нм, а ККМ 0.012-0.046 г/л в зависимости от степени замещения (СЗ).

Такие НЧпроявили как эффективные генные носители и показали превосходную связывающуюспособность в отношении генетического материала, при этом и защищая конденсированныегены от воздействия эндонуклеаз. НЧ на основе конъюгата дезоксихолевой кислоты и48хитозана также показали большой потенциал для генного транспорта с высокойэффективностью трансфекции.Park и соавт. [117] синтезировали амфифильные конъюгаты на основе деоксихолевойкислоты и гепарина с различной степенью замещения дезоксихолевой кислоты. Такиесополимеры растворялись в воде и образовывали монодисперсные самоагрегаты со среднимдиаметром 120 - 200 нм.

Размер самоагрегатов уменьшался с увеличением СЗ. Агрегаты былипокрыты отрицательно заряженной гепариновой оболочкой с дзета-потенциалом -56 мВ. ККМконъюгатов была 0.02-0.03 мг/мл в зависимости от СЗ.Однако, использование самоагрегатов на основе хитозана до сих пор еще вызываетмножество трудностей для их широкого применения в качестве лекарственных транспортныхсистем, поскольку хитозаные агрегаты не растворяются при физиологических значениях рН(7.4), и легко осаждаются в течение нескольких дней. Недавно водорастворимые производныехитозана были использованы для повышения стабильности НЧ в биологической растворе иуменьшения цитотоксичности, которая индуцируется кислым раствором, в котором хитозанрастворяется.

Такое производное как гликоль хитозана было предложено как новый носительдля доставки лекарств из-за его растворимости в воде и биосовместимости. Кim и соавт. [118]создали самоагрегаты на основе комбинации деоксихолевой кислоты с модифицированнымгликолем хитозана в качестве новой системы для доставки ЛС и исследовали аддитивныйэффект дезоксихолевой кислоты и гликоля хитозана в формировании физико-химическиххарактеристик и стабильности самоагрегатов в водной среде.

Та же группа [119] ковалентносвязывала 5β-холановую кислоту с гликолем хитозана через амидную связь с использованиемкарбодиимида в качестве конденсирующего агента. Растворение этого комплекса в воднойсреде приводило к образованию самоагрегатов с диаметром 210 - 859 нм. ККМ полученныхагрегатов составила 0.05-0.22 мг/мл в рН 7.4 в зависимости от СЗ. Средний диаметрсамоагрегатов уменьшался с увеличением СЗ из-за образования компактных гидрофобныхвнутренних ядер. Увеличение СЗ повышало гидрофобность внутреннего ядра самоагрегатов.Самоагрегатные НЧ были использованы для загрузки Arg-Gly-Asp пептида.

Такой пептидпредставляетсобойособенноесоединение,способноеобеспечиватьвозможностьингибирования роста опухоли. Пептиды высвобождались из самоагрегируемых НЧ вфизиологическом растворе (рН 7.4) в течение 1 сут. Кроме того, самоагрегируемые НЧ наоснове комбинации 5β- холановой кислотой с гликолем хитозана также были использованы49для инкапсуляции ДНК с помощью гидрофобного взаимодействия. Увеличение содержания5β-холановой кислоты и гликоля хитозанаприводило к увеличению эффективностиинкапсуляции ДНК и уменьшению размера НЧ. Кроме того, с увеличением содержания 5βхолановой кислоты и гликоля хитозана, НЧ становились менее цитотоксичными. Висследованиях in vitro НЧ было показано увеличение эффективности трансфекции вприсутствии сыворотки и высокая эффективность для трансфекции ДНК [120].Самоагрегируемые НЧ на основе 5β-холановой кислоты и гликоля хитозана былитакже использованы в качестве носителя для доставки противоракового средства паклитаксела[121].