Предложено решение для контролируемого переноса жирорастворимых лекарств

Некоторые медикаменты должны приниматься или до, или после еды, поскольку содержащиеся в пище ингредиенты могут самым отрицательным образом сказаться на абсорбции или биологической доступности препарата. Австралийские учёные попытались инкапсулировать лекарственные средства в матрицу, состоящую из диоксида кремния и липидов, для того чтобы симулировать приём препаратов с пищей и обеспечить контроль над их абсорбцией.

Результаты этой работы представлены в журнале Angewandte Chemie.

Начнём с простого. Например, наше тело способно усваивать жирорастворимые витамины А и D только в присутствии некоторого количества жиров. Точно так же биологическая доступность многих плохо растворимых лекарств возрастает, если их принимать с пищей с повышенным содержанием жиров. Но вряд ли это было бы правильно — советовать пациенту глотать таблетки три раза в день с двумя столовыми ложками майонеза. Существуют куда более человечные технологии для обеспечения переноса такого сорта лекарств с привлечением липидной упаковки (то есть в жировой оболочке), включая эмульсифицирование, инкапсулирование внутрь мицелл и — в качестве венца развития той же самой мысли — внутрь липосом (уровень исполнения повышается от простой эмульсии к мицеллам, а от них к супермицеллам — липосомам, хотя всё это одно и то же). Все эти методы призваны исключить осаждение активных веществ в неположенных местах и обеспечить их транспортировку до той точки в пищеварительном тракте, где они могут быть абсорбированы. Но для того, чтобы лекарство стало вновь активным в организме, его необходимо освободить от липидной оболочки, предоставленной мицеллами или липосомами. Важнейшую роль на этой стадии играет ферментативное разложение, которое, к сожалению, практически не поддаётся контролю. Таким образом, становится очень сложно предсказать, до какой степени подобные варианты липидной упаковки повышают биодоступность медикамента (возникает проблема с расчётом правильной дозы, а многие препараты слишком токсичны, чтобы можно было не думать об этом).

Профессор Клайв Престидж и его коллеги из Университета Южной Австралии занимаются решением проблемы контролируемого релиза медикаментов из липидной оболочки. Предлагаемый ими «упаковочный материал» состоит из наноструктурированной сетчатой оболочки, составленной из наночастиц диоксида кремния и содержащей наноскопические жировые капли с включёнными в них препаратами. (Три раза подряд «нано-» в одном предложении — и в три раза больше финансирование!) Проще говоря, капля жира — внутри сетчатого шарика. Ячейки слишком малы, чтобы потерять груз, но достаточно велики, чтобы пропускать необходимые ферменты извне для разрушения жира и высвобождения содержащегося лекарства.

Создание такой упаковки необходимо начать с образования водной эмульсии наноразмерных капелек жира, включающих в себя необходимый жирорастворимый медикамент. Затем к полученной эмульсии добавляют частицы диоксида кремния, которые автоматически окружают жирные капельки по границе раздела фаз. Сушка распылением приводит к образованию твёрдых микрочастиц с заключёнными в них капельками жира с лекарственным веществом.

Исследователи доказали, что жир в таких наносетчатых микрочастицах подвергается ферментативному разложению даже быстрее, чем в случае ничем не окружённых липидных капель. (Весьма неожиданный, надо заметить, результат; интуиция подсказывает другое, что, как мы теперь знаем, далеко не всегда ведёт к правильному ответу.) Наблюдаемое явление, по мнению австралийских учёных, может объясняться тем, что матрица из наноструктурного силикона помогает удерживать ферменты на необходимо близком расстоянии, не позволяя им тратить время на хаотическое движение. Если объяснение верно, то управлять скоростью ферментативного разложения липидной оболочки можно, меняя размер силиконовых частиц и пористость сетчатой оболочки, составленной из этих самых частиц.

Именно такой результат и был продемонстрирован при опытах на животных моделях. Вообще же сравнительные эксперименты на животных с использованием препарата Celecoxib (применяемого для лечения артритов) показали значительно более высокое содержание лекарства в плазме крови при его оральном администрировании в новой форме микрочастиц по сравнению с приёмом в чистом виде или в виде жировых капель, содержащих это лекарство (остальное разрушилось до попадания в кровь).

Таким образом, новый «упаковочный» наноматериал имитирует эффект приёма лекарства с жирной пищей, позволяя осуществлять контроль над процессом высвобождения препарата, что, в свою очередь, должно обеспечить более предсказуемый терапевтический ответ на его действие (решение проблемы расчёта правильной дозы).

Подготовлено по материалам Angewandte Chemie.

Некоторые медикаменты должны приниматься или до, или после еды, поскольку содержащиеся в пище ингредиенты могут самым отрицательным образом сказаться на абсорбции или биологической доступности препарата. Австралийские учёные попытались инкапсулировать лекарственные средства в матрицу, состоящую из диоксида кремния и липидов, для того чтобы симулировать приём препаратов с пищей и обеспечить контроль над их абсорбцией.

Результаты этой работы представлены в журнале Angewandte Chemie.

Начнём с простого. Например, наше тело способно усваивать жирорастворимые витамины А и D только в присутствии некоторого количества жиров. Точно так же биологическая доступность многих плохо растворимых лекарств возрастает, если их принимать с пищей с повышенным содержанием жиров. Но вряд ли это было бы правильно — советовать пациенту глотать таблетки три раза в день с двумя столовыми ложками майонеза. Существуют куда более человечные технологии для обеспечения переноса такого сорта лекарств с привлечением липидной упаковки (то есть в жировой оболочке), включая эмульсифицирование, инкапсулирование внутрь мицелл и — в качестве венца развития той же самой мысли — внутрь липосом (уровень исполнения повышается от простой эмульсии к мицеллам, а от них к супермицеллам — липосомам, хотя всё это одно и то же). Все эти методы призваны исключить осаждение активных веществ в неположенных местах и обеспечить их транспортировку до той точки в пищеварительном тракте, где они могут быть абсорбированы. Но для того, чтобы лекарство стало вновь активным в организме, его необходимо освободить от липидной оболочки, предоставленной мицеллами или липосомами. Важнейшую роль на этой стадии играет ферментативное разложение, которое, к сожалению, практически не поддаётся контролю. Таким образом, становится очень сложно предсказать, до какой степени подобные варианты липидной упаковки повышают биодоступность медикамента (возникает проблема с расчётом правильной дозы, а многие препараты слишком токсичны, чтобы можно было не думать об этом).

Профессор Клайв Престидж и его коллеги из Университета Южной Австралии занимаются решением проблемы контролируемого релиза медикаментов из липидной оболочки. Предлагаемый ими «упаковочный материал» состоит из наноструктурированной сетчатой оболочки, составленной из наночастиц диоксида кремния и содержащей наноскопические жировые капли с включёнными в них препаратами. (Три раза подряд «нано-» в одном предложении — и в три раза больше финансирование!) Проще говоря, капля жира — внутри сетчатого шарика. Ячейки слишком малы, чтобы потерять груз, но достаточно велики, чтобы пропускать необходимые ферменты извне для разрушения жира и высвобождения содержащегося лекарства.

Создание такой упаковки необходимо начать с образования водной эмульсии наноразмерных капелек жира, включающих в себя необходимый жирорастворимый медикамент. Затем к полученной эмульсии добавляют частицы диоксида кремния, которые автоматически окружают жирные капельки по границе раздела фаз. Сушка распылением приводит к образованию твёрдых микрочастиц с заключёнными в них капельками жира с лекарственным веществом.

Исследователи доказали, что жир в таких наносетчатых микрочастицах подвергается ферментативному разложению даже быстрее, чем в случае ничем не окружённых липидных капель. (Весьма неожиданный, надо заметить, результат; интуиция подсказывает другое, что, как мы теперь знаем, далеко не всегда ведёт к правильному ответу.) Наблюдаемое явление, по мнению австралийских учёных, может объясняться тем, что матрица из наноструктурного силикона помогает удерживать ферменты на необходимо близком расстоянии, не позволяя им тратить время на хаотическое движение. Если объяснение верно, то управлять скоростью ферментативного разложения липидной оболочки можно, меняя размер силиконовых частиц и пористость сетчатой оболочки, составленной из этих самых частиц.

Именно такой результат и был продемонстрирован при опытах на животных моделях. Вообще же сравнительные эксперименты на животных с использованием препарата Celecoxib (применяемого для лечения артритов) показали значительно более высокое содержание лекарства в плазме крови при его оральном администрировании в новой форме микрочастиц по сравнению с приёмом в чистом виде или в виде жировых капель, содержащих это лекарство (остальное разрушилось до попадания в кровь).

Таким образом, новый «упаковочный» наноматериал имитирует эффект приёма лекарства с жирной пищей, позволяя осуществлять контроль над процессом высвобождения препарата, что, в свою очередь, должно обеспечить более предсказуемый терапевтический ответ на его действие (решение проблемы расчёта правильной дозы).

Подготовлено по материалам Angewandte Chemie.