Наночастицы на основе амфифильных сополимеров для доставки лекарственных средств

Целью выполнения НИР является проведение поисковых исследований и получение новых знаний с использованием возможностей международной кооперации.
Цель предлагаемого совместного проекта с французскими коллегами состоит в создании полимерных наносистем для доставки биологически активных веществ (БАВ) на основе двух новых амфифильных полимеров: декстран-поли-e-капролактон (Дек-ПКЛ) и стеароил-поли-N-винилпирролидон (ПВП-стеар).
Наиболее существенные результаты работы состоят в следующем:
Исследована структура синтезированных сополимеров Дeк-ПКЛ и ПВП-стеар, определен состав сополимера Дeк-ПКЛ. Определены значения критических концентраций ассоциации сополимеров, которые составили 10-4-10-6 М.
Разработаны и оптимизированы методы получения наночастиц из амфифильных сополимеров Дeк-ПКЛ, ПВП-стеар и их смесей. Продемонстрировано, что наиболее эффективным способом получения наночастиц является эмульсионный метод.
Показано, что все полученные наночастицы имели сферическую форму (диаметр от десятков до тысяч нанометров).
Показана возможность варьирования важнейших физико-химических характеристик наночастиц, способных влиять на поведение исследуемых наносистем в организме.
Доказана структура наночастиц: 1) Дек-ПКЛ наночастицы представляют собой устойчивые сферические образования с выраженной структурой «ядро-оболочка», где оболочкой являются цепи Дек; 2) наночастицы из ПВП-стеар являются агрегатами мицелл; 3) для смешанных наночастиц характерна поверхностная модификация частиц Дек-ПКЛ цепями ПВП.

Разработаны и оптимизированы методы включения белков различных молекулярных масс и гидрофильности в наночастицы из декстран-поли--капролактона (Дек-ПКЛ). С применением методов динамического светорассеяния, Н’-ЯМР–спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии проведена физико-химическая характеристика Дек-ПКЛ наночастиц с включенными белками.
Показана возможность высвобождения белка из Дек-ПКЛ наночастиц в различных средах. Исследована ферментная деградация Дек-ПКЛ наночастиц декстраназой, что позволило оценить возможности биодеструкции созданных наносистем in vitro.
Впервые проведено детальное изучение влияния Дек-ПКЛ как на систему комплемента сыворотки крови, так и на мембрану эритроцитов. Обнаружена высокая стабильность полимерных Дек-ПКЛ наночастиц в сыворотке крови человека.

Наиболее существенные результаты этапа работы состоят в следующем:
Разработаны и оптимизированы методы включения плохо растворимого противоопухолевого агента • тамоксифена в наночастицы из Дек-ПКЛ и ПВП-стеар.
Показана высокая эффективность включения тамоксифена в наночастицы из Дек10-ПКЛ методом нанопреципитации и в наночастицы из ПВП-стеар методом двойного эмульгирования. Максимальное содержание тамоксифена в обоих типах наночастиц ( 43 – 46 % вес.) на 1 – 2 порядка превосходит содержание тамоксифена в наночастицах, описанных в литературе и полученных из других амфифильных сополимеров. С применением выше указанных методов проведена физико-химическая характеристика наночастиц с включенным тамоксифеном.
Впервые проведено сравнительное кинетическое исследование ферментативной деградации Дек-ПКЛ наночастиц липазами из различных источников, что позволило оценить возможности биодеструкции созданных наносистем in vitro. Было обнаружено, что препараты липаз из Pseudomonas sp. и Lipolase 100T обладают высокой специфичностью к ПКЛ ядру изучаемых наночастиц и способны к быстрой деградации и разрушению структуры Дек-ПКЛ наночастиц.
Исследована кинетика высвобождения тамоксифена из Дек-ПКЛ и ПВП-стеар наночастиц. Продемонстрировано, что высвобождение тамоксифена из Дек-ПКЛ наночастиц происходит постепенно, высвобождение лекарственного средства за первый час не превышает 20%. Показано, что наблюдается практически полное высвобождение тамоксифена.
Исходя из полученных данных, оценена принципиальная возможность использования Дек-ПКЛ наночастиц для внутривенного введения плохо растворимых противоопухолевых агентов.
Совокупность экспериментальных данных позволяет рекомендовать внедрение результатов данного этапа проекта по включению тамоксифена в наночастицы из Дeк-ПКЛ и ПВП-стеар при разработке современных систем доставки плохо растворимых в воде лекарственных средств.