АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Системы адресной доставки лекарственных средств 7
1.2 pH - чувствительные системы 11
1.3 Альгинат, его получение свойства и применение 12
1.4 Гидрогели 14
1.5 Поливиниловый спирт 21
1.6 Мукоадгезия 22
1.7 Факторы, влияющие на профиль высвобождения лекарственных средств 24
1.8 Нестероидные противовоспалительные средства 26
1.9 Кетопрофен 28
2. ЭКСПЕРИМЕРТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 30
2.1 Приборы, реактивы и оборудование 30
2.2 Получение систем адресной доставки 31
2.3 Определение кинетики высвобождения ЛС 32
2.4. Методы исследования 35
2.5 Техника безопасности 37
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 39
ВЫВОДЫ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 47
В современной медицине применяется огромное разнообразие лекарственных форм, таких как: таблетки, спреи, инъекции, порошки и т. д. Наиболее перспективной лекарственной формой в последнее десятилетие являются системы адресной доставки лекарств (DDS), которые направлен на максимизацию терапевтического действия и минимизацию побочных эффектов. Для обеспечения максимальной эффективности лекарственные вещества должны доставляться точечно в ткань-мишень с необходимой скоростью и в требуемой концентрации. Система адресной доставки лекарственных средств на основе ННВП - это способ таргетной доставки лекарств, позволяющий целенаправленно доставить в очаг воспаления и снизить накопление лекарственного компонента в здоровых органах и тканях, что способствует эффективному и безопасному лечению [1].
Системы адресной доставки лекарств представляют собой лекарственную форму или лекарственный препарат с носителем. Разработка материалов систем доставки и подбор способа введения активного компонента для DDS является важной и актуальной задачей в области терапевтической и послеоперационной медицины. В качестве носителей для DDS применяют различные системы: мицеллы, везикулы, дендримеры, нанокапсулы, гидрогели, наночастицы и др.
Полимерные гидрогели представляет собой связанно - коллоидную систему на основе трехмерной сети, которая состоит из сшитых гидрофильных полимеров. Данный класс материалов обладают рядом преимуществ, среди которых: биосовместимость и биодеградируемость, способность впитывать и удерживать большое количество воды, мукоадгезивность, способность к набуханию, контролируемое и пролонгированное высвобождение лекарственного вещества. Гидрогели по своей микроструктуре имеют сходство с межклеточным матриксом многих тканей и способны имитировать его физические и химические свойства [2].
Использование гидрогелей для местного применения, в качестве системы адресной доставки лекарств, является перспективным вариантом из-за минимальной системной токсичности, простоты синтеза, контролируемости загрузки и высвобождения определенного количества лекарственного компонента. В данных системах активное вещество равномерно распределено в полимерной матрице, что позволяет контролировать его постепенное высвобождение посредством диффузии.
Гидрогели на основе альгината натрия, поливинилового спирта и нестероидного противовоспалительного препарата - кетопрофена могут быть использованы для лечения и обезболивания воспалений в ротовой полости, таких как: воспаление слюнных желез, камни слюнных желез, применяться в послеоперационный период.
Поэтому целью работы является: получение новых pH чувствительных систем на основе гидрогелей aльгинaт нaтрия/пoливинилoвый спирт с инкапсулированным кетопрофеном в качестве системы адресной доставки лекарств.
Для дoстижeния цели были пoстaвлeны слeдующиe задачи:
1. Подобрать сooтнoшeние кoмпoнeнтoв для синтеза гидрoгeлeй сoстaвa: поливиниловый спирт (ПВС)/альгинат натрия (АлН);
2. Исследовать физико-химические свойства полученных материалов;
3. Определить влияние соотношения ПВС/АлН на скорость набухания;
4. Инкапсулировать модельное лекарственное вещество (кеторопрофен) в процессе получения гидрогелей;
5. Исследовать кинетику высвобождения модельного лекарственного вещества (кетопрофена) из гидрогелей в буферных системах (при рН 5,1 и 6,86).
• Получены новые pH-чувствительные системы гидрогелей с инкапсулированным кетопрофеном при массовом соотношением компонентов 20/80; 40/60; 60/40; 80/20.
• Увеличение содержания альгината натрия в системе ПВС/альгинат натрия приводит к значительному увеличению константы набухания гидрогелей.
• Наибольшее значение константы набухания установлено в системе с
соотношением 20/80 ПВС/альгинат натрия. Что связано с высокой степенью гидрофильности альгината натрия, способствующей более эффективной диффузии воды к молекулам полимера, также взаимному отталкиванию макромолекул полимера.
• С помощью метода УФ-спектроскопии обнаружено, что при высвобождении лекарственного вещества наблюдается спектр поглощения в области длин волн от 200 до 335 нм, характерный для кетопрофена.
• Использование инфракрасной спектроскопии позволило подтвердить наличие колебаний характеристических функциональных групп кетопрофена, инкапсулированного при синтезе.
• При увеличении доли альгината натрия в системе ПВС/ альгинат натрия и кетопрофен приводит к увеличению выхода лекарственного компонента, что объясняется повышением константы набухания системах.
• На основании экспериментов по высвобождению
лекарственного компонента установлено, что больший выход кетопрофена наблюдается при использовании буферного раствора со значением рН - 6,86, по сравнению с pН 5,1 Это объясняется депротонированием остаточных карбоксильных групп в среде близкой к нейтральной, что способствует набухания полимерного гидрогеля и высвобождению лекарственного компонента. Кинетическая кривая высвобождения кетопрофена характеризуется нелинейной зависимостью от времени.
1. Petros R.A., DeSimone J.M. Strategies in the design of nanoparticles for therapeutic applications // Nature Reviews Drug Discovery. 2010. V. 9, № 8. P. 615-627.
2. Alexis F., Pridgen E., Molnar L.K., Farokhzad O.C. Factors Affecting the Clearance and Biodistribution of Polymeric Nanoparticles // Molecular Pharmaceutics. 2008. V. 5, № 4. P. 505-515.
3. Абаева Л.Ф., Шумский В.И., Петрицкая Е.Н. и др. Наночастицы и нанотехнологии в медицине сегодня и завтра // Альманах клинической медицины. 2010. № 22. С. 10-16.
4. Muzzarelli R.A.A. Chitin. Oxford: Pergamon Press, 1977. 309 p.
5. Drummond D.C., Zignani M., Leroux J.-C.C. Current status of pH-sensitive liposomes in drug delivery // Prog. Lipid Res. 2000. Vol. 39, is. 5. P. 409-460.
6. Letchford K., Burt H. A review of the formation and classification of amphiphilic block copolymer nanoparticulate structures: micelles, nanospheres, nanocapsules and polymersomes // Eur. J. Pharm. Biopharm. 2007. Vol. 65, is. 3. P. 259-269.
7. Ofridam F., Tarhini M., Lebaz N., Gagniere E., Mangin D., Elaissari A. pH-sensitive polymers: Classification and some fine potential applications // Polym. Adv. Technol. 2021. Vol. 32, № 4. P. 1455-1484. DOI: https://doi.org/10.1002/pat.5230.
8. Reyes-Ortega F. pH-responsive polymers: properties, synthesis and applications. In: Aguilar M.R., Roman J.S. (Eds.) Smart Polymers and their Applications. Woodhead Publishing, 2014. Pp. 45-92. DOI: https://doi.org/10.1533/9780857097026.1.45.
9. Giri T.K., Verma D., Badwaik H.R. Effect of Aluminium Chloride Concentration on Diltiazem Hydrochloride Release from pH-sensitive Hydrogel Beads Composed of Hydrolyzed Grafted k-Carrageenan and Sodium Alginate // Curr. Chem. Biol. 2017. Vol. 11, is. 1. P. 44-49.
10. Олтаржевская Н.Д., Кричевский Г.Е. Лечебные текстильные материалы «Колетекс» - эффективные многофункциональные депо-системы // Химико-фармацевтический журнал. 2005. № 3. С. 42-50.
11. Хотимченко Ю.С., Ковалев В., Савченко О., Зиганшина О. Физико-химические свойства, физиологическая активность и применение альгинатов полисахаридов бурых водорослей // Биология моря. 2001. Т. 27, № 3. С. 151-162.
12. Goh C.H., Heng P.W.S., Chan L.W. Alginates as a Useful Natural Polymer for Microencapsulation and Therapeutic Applications // Carbohydr. Polym. 2012. Vol. 88. P. 1-12.
13. Rizwan M., Yahya R., Hassan A. et al. pH Sensitive Hydrogels in Drug Delivery: Brief History, Properties, Swelling, and Release Mechanism, Material Selection and Applications // Polymers (Basel). 2017. Vol. 9, is. 12. P. 137.
14. Bermudez H., Brannan A.K., Hammer D.A., Bates F.S., Discher D.E. Molecular Weight Dependence of Polymersome Membrane Structure, Elasticity, and Stability // Macromolecules. 2002. V. 35, № 21. P. 8203-8208.
15. Lee J.S., Feijen J. Polymersomes for drug delivery: Design, formation and characterization // Journal of Controlled Release. 2012. V. 161, № 2. P. 473-483.
..36