Создание наноструктурных систем для транспорта лекарственных препаратов на основе смеси тритерпеноидов бересты (1091952), страница 18
Текст из файла (страница 18)
При выяснении механизмадействия высоких концентраций кардиолипина на М. tuberculosisбыло показано, что вусловиях эксперимента кардиолипин гидролизовался с образованием ряда фодуктов:лизокардиолипина,бислизокардиолипина,линолевойкислоты,которыебылиидентифицированы методом MALDI-TOF МС. По-видимому, такой эффект кардиолипина ввысоких концентрациях на М.
tuberculosis может быть объяснен детергентным действиемлизокомпонентовкардиолипина,вследствиечегоможетнарушатьсяцелостностьмикобактериальной клеточной стенки. Конечным результатом этих исследований может бытьсоздание нового противотуберкулезного препарата на основе липосомального кардиолипина.Нашитранспортаисследования о липосомальных системах на основелекарствпоказалиположительныерезультатыифосфолипидов дляпродемонстрировалиаккуратность исследовательского направления.
Однако, сопровождение с очевиднымипреимуществами,липосомальные структурытакже имеют определенные ограничения ивлияют значительно на используемую эффективность препаратов. Основные ограниченияявляютсянебольшойэффективностьюзагрузкигидрофобныхибольшинствавысокополярных субстанций (в том лисле белков), "протекаемостью" для многих веществсреднейгидрофобности,химическойнестабильностьюфосфолипидов,агрегационнойнестабильностью липосомальных дисперсий и высокой ценой. Чтобы преодолеть этинедостатки, исследование и разрнообразная разработка многих различных видов наноструктур(могут быть на основе фосфолипидов или природных происходящих соединений ) являетсяобязательным требованием.Намиразработанытехнологииполучениянаносомальныхполимерныхформпротивораковых и противотуберкулезных препаратов, таких, как доксорубицин, паклитаксел,рифампицин, стрептомицин и др.
на основе полибутилцианоакрилатов и полилактидов иисследованы их биологические и фармакологические свойства.В недавнем времени, сферические аморфные наночастицы (САНЧ) из чрезвычайнодоступного сыря – тритерпеноидов берестыпредставляют собой очень перспективныйинструмент для лекарственной доставки из-за их достоинств. Эти наночастицы нетоксичны,размер в интервале 50-300 нм, т.е. они пригодны для внутривенного введения.
Их свойства не90меняются при хранении, по крайней мере, в течение года. Наши исследовательскиерезультаты показали что, в САНЧ можно инкорпорировать гидрофобные субстанции(доксорубицин, диэтилстильбэстрол, силимарин, диклофенак и др). В дальнейшем этирезультаты можно будет использовать для создания технологичных методов получениянаносомальных препаратов с нагрузкой указанными субстанциями. Кроме того, вэкспериментах на мышах была продемонстрирована их активность как иммунологическихадъювантов в сплит- вакцинах против гриппа H5N1 и гепатита В (на основе поверхностногоантигена этого вируса, HbsAg), что, естественно, может найти широкое применение приконструировании и внедрении на их основе ЛП и вакцин [194]. САНЧ также является главнымисследовательским объектом этой работы.Таким образом, с полученнымирезультатами, мыверим, что транспортлекарственных средств с помощью наноструктур становится правильным направлением нетолько в фармацевтической области но и в современной медицине.
Это откроет много новыхпутей для повышения эффективности лекарств, снижения побочных эффектов и стоимостилечении, особенно с неизлечимыми болезнями, которые вызывают много трудностей влечении.914. Результаты и обсуджения4.1. Сферическиеаморфныетритерпеноидов бересты инаночастицыизсмесивозможность их использования длядоставки лекарственных препаратовВ качестве гидрофобных природных соединений для получения САНЧ былаиспользована смесь тритерпеноидов бересты СТБ, состоящую из следующих компонентов:бетулин (60±5%), лупеол (30±4%) и кофеат бетулина (9±3%) (рис.
63 – а,б,в) как материал дляразработки НЧ [195].абвРис. 63. Основные компоненты смеси тритерпеноидов бересты: а- бетулин ; б-лупеол ; в - кофеат бетулин.Исследованияна кафедре биотехнологии и бионанотехнологии МИТХТ им. М.В.Ломоносова показали, что смесь тритерпеноидов, выделенные экстракцией органическимирастворителями из бересты (продукт компании ООО «Березовый мир») можно высадить92водными растворами из растворителя, смешивающегося с водой, в виде САНЧ, обладающихвысокой стабильностью [195].
Получающиеся при этом сферические наночастицы имеют довольно узкое распределение по размерам (рис. 64).абРис. 64. а - Электронная микрофотография САНЧ из тритерпеноидов бересты; б - Типичная гистограммараспределения САНЧ по размеруБлагодария своим свойствам, САНЧ, состоящие из смеси тритерпеноидов берестыбыли исследованы в отношении возможности загрузки гидрофобных субстанций.
Оказалось,чтомногие вещества (доксорубицин, рифампицин и рифабутин, синтетический аналогэстрогена диэтилстильбэстрол, диклофенак, ацетилсалициловая кислота и гепатопротекторсилибинин) включаются в САНЧ от 5 до 20% по отношению к содержанию СТБ [195].Наиболее успешно включались субстанции со средним коэффициентом распределения..Обычно вплоть до 5% вещество полностью включается в САНЧ, при большем содержаниисубстанции в исходной смеси лупановых тритерпеноидов бересты, включается только частьее.К достоинствам САНЧ следует отнести1. Возможность солюбилизаии в воде гидрофобных препаратов2. Относительно маленький размер (100-200 нм)3. БиодеградируемостьУчитываяэтисвойстваСАНЧ,мырешиливыбратьводорастворимых форм арилпорфиринов, генистеина и карбамазепина.93САНЧдлясоздания4.2.
Влияние холестерил гемисукцината на стабильность САНЧОдной из ключевых проблем в создании нанопрепаратов лекарственных препаратовявляется их стабильность как при хранении, так и при терапевтическом использовании.Для повышения стабильности СAНЧ нами был выбран холестерил гемисукцинат СHS(рис.
65). В нескольких исследованиях [196-202]было показано, что CHS увеличиваетстабильность наночастиц, в частности мицелл. К достоинствам CHS следует отнести егобиодергадируемость (молекулаCHS состоит из янтарной кислоты и холестерина,соединенных сложноэфирной связью), структурную близость к тритерпеноидам, наличиеионогенной группы, позволяющей увеличивать поверхностный дзета - потенциал САНЧ.Рис. 65. Структура холестерил гемисукцината (СHS).С целью оценки эффекта использования СHS на свойства САНЧ было провереновлияние СНS на изменение размера частиц и значение дзета-потенциала поверхности САНЧ.САНЧ получали по стандартной методике [203] с добавлением определенных количеств CHS.Полученные результаты, представленные в табл.
4 и на рис. 66 показывают, чтоувеличение концентрации СНS до 5% по отношению к содержанию СТБуменьшению размера и увеличению значения дзета-потенциалаприводило кповерхности частицпосравнению с обычными САНЧ (без добавления СHS). Частицы САНЧ с наименьшимразмером образовывались при содержании 2% СHS. При дальнейшем увеличении содержанияСHS размер САНЧ увеличивался, что обусловлено относительно высокой гидрофобностьюСHS.94Таблица 4.Изменение размера САНЧ с использованием различных концентраций(CHS ) в качествестабилизатора.НанодисперсииРазмер частиц, нмСАНЧ без СНS193CАНЧ + 1% СHS (0.005 мг/мл буфера)172CАНЧ + 2 % СHS (0.01 мг/мл буфера)143CAНЧ + 5% СHS (0.025 мг/мл буфера)166CAНЧ + 10% СHS (0.05 мг/мл буфера)223Рис. 66.
Увеличение величины дзета-потенциала на поверхности САНЧ при добавлении СНS.Включение СHS в состав CАНЧ контролировалось с помощью УФ-спектроскопии, попоглощению при длине волны 210 нм. Результаты, представленные на рис. 67, указывают наприсутствие СHS в нанодисперсии, и при этом наблюдается увеличение степени поглощенияСНS при добавлении различных концентраций СНS вплоть до 5%.Рис. 67. УФ спектры поглощения СНS с различными концентрациями в нанодисперсиях САНЧ.95Полученные образцы хранились в течение недель при комнатной температуре. Послецентрифугирования стабильность образцов контролировалась с помощью УФ-спектроскопии.Было показано, что образцы, содержащие от 1% до 5% CHS (по отношению к содержаниюСТБ), оставались стабильными в течение 4-8 недель.Таким образом, исходя из полученных данных, видно, что СНS может бытьиспользован в качестве добавки для повышения стабильности САНЧ.
Эффект использованияСНS на эффективность получения, стабильность и возможности использования САНЧ сгидрофобными лекарственными субстанциями рассмотрен в следующих частях работы.4.3. Сферические аморфные наночастицы в качестве носитетелеймезо-арилпорфиринами, моделей для фотодинамической терапиирака4.3.1. Гидрофобные производные порфириновРазработка новых систем таргетной доставки терапевтических и диагностическихагентов является одним из направлений современных исследований. В настоящее времяизвестны такие системы доставки гидрофобных соединений, как липосомы[204],микрокапсулы [205], липопротеины [206], мицеллы [207], наночастицы [208] и др.Использование данных систем направлено на увеличение биодоступности, эффективности иадресности в патологических зонах, предотвращение негативных побочных эффектов,уменьшение цитотоксичности для нормальных клеток.Подобныефотодинамическойподходытерапииактуальныдлядоставкирака(ФДТ),гделекарственныхбольшинствосредстввиспользуемыхфотосенсибилизаторов являются производными гидрофобных тетрапиррольных соединений[209] .