RU2541121C1 - Agent for intracellular delivery of biologically high-molecular compound of nanoparticles and method for preparing it - Google Patents
Agent for intracellular delivery of biologically high-molecular compound of nanoparticles and method for preparing it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541121C1 RU2541121C1 RU2014113432/15A RU2014113432A RU2541121C1 RU 2541121 C1 RU2541121 C1 RU 2541121C1 RU 2014113432/15 A RU2014113432/15 A RU 2014113432/15A RU 2014113432 A RU2014113432 A RU 2014113432A RU 2541121 C1 RU2541121 C1 RU 2541121C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- solution
- biologically active
- macromolecular compound
- nanoparticles
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract description 7
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 41
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 24
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims abstract description 8
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 241000186359 Mycobacterium Species 0.000 claims abstract description 7
- 229960001005 tuberculin Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 102000007079 Peptide Fragments Human genes 0.000 claims abstract description 4
- 108010033276 Peptide Fragments Proteins 0.000 claims abstract description 4
- 241000711484 Transmissible gastroenteritis virus Species 0.000 claims abstract description 4
- 241000712461 unidentified influenza virus Species 0.000 claims abstract description 3
- 241000710198 Foot-and-mouth disease virus Species 0.000 claims abstract 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 49
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 37
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims description 16
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L disodium selenite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Se]([O-])=O BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 229960001471 sodium selenite Drugs 0.000 claims description 12
- 235000015921 sodium selenite Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000011781 sodium selenite Substances 0.000 claims description 12
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 6
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims description 6
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 235000021119 whey protein Nutrition 0.000 claims description 6
- 101710177166 Phosphoprotein Proteins 0.000 claims description 5
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 4
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 claims 2
- 208000007212 Foot-and-Mouth Disease Diseases 0.000 claims 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 40
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 13
- 239000013543 active substance Substances 0.000 abstract description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 abstract description 3
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 abstract 2
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 abstract 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 32
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 25
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 24
- 229940091258 selenium supplement Drugs 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 102000010445 Lactoferrin Human genes 0.000 description 9
- 108010063045 Lactoferrin Proteins 0.000 description 9
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 9
- CSSYQJWUGATIHM-IKGCZBKSSA-N l-phenylalanyl-l-lysyl-l-cysteinyl-l-arginyl-l-arginyl-l-tryptophyl-l-glutaminyl-l-tryptophyl-l-arginyl-l-methionyl-l-lysyl-l-lysyl-l-leucylglycyl-l-alanyl-l-prolyl-l-seryl-l-isoleucyl-l-threonyl-l-cysteinyl-l-valyl-l-arginyl-l-arginyl-l-alanyl-l-phenylal Chemical compound C([C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(O)=O)C1=CC=CC=C1 CSSYQJWUGATIHM-IKGCZBKSSA-N 0.000 description 9
- 229940078795 lactoferrin Drugs 0.000 description 9
- 235000021242 lactoferrin Nutrition 0.000 description 9
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 239000002502 liposome Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000002539 nanocarrier Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 6
- BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N aminoazanium;chloride Chemical compound Cl.NN BIVUUOPIAYRCAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 229940088623 biologically active substance Drugs 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- -1 sodium selenite-hydrazine Chemical compound 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 4
- 210000003093 intracellular space Anatomy 0.000 description 4
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 4
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- YFGBQHOOROIVKG-BHDDXSALSA-N (2R)-2-[[(2R)-2-[[2-[[2-[[(2S)-2-amino-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]acetyl]amino]acetyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylsulfanylbutanoic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CCSC)C(O)=O)NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CC=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=CC=C1 YFGBQHOOROIVKG-BHDDXSALSA-N 0.000 description 3
- 102400000988 Met-enkephalin Human genes 0.000 description 3
- 108010042237 Methionine Enkephalin Proteins 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 3
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 3
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 3
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 3
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 3
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 3
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 3
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 3
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 description 3
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 3
- 208000023275 Autoimmune disease Diseases 0.000 description 2
- 102000001045 Connexin 43 Human genes 0.000 description 2
- 108010069241 Connexin 43 Proteins 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101710118046 RNA-directed RNA polymerase Proteins 0.000 description 2
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 2
- 230000000172 allergic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 229940088679 drug related substance Drugs 0.000 description 2
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N indomethacin Chemical compound CC1=C(CC(O)=O)C2=CC(OC)=CC=C2N1C(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CGIGDMFJXJATDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 238000007911 parenteral administration Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- JLPULHDHAOZNQI-ZTIMHPMXSA-N 1-hexadecanoyl-2-(9Z,12Z-octadecadienoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCC\C=C/C\C=C/CCCCC JLPULHDHAOZNQI-ZTIMHPMXSA-N 0.000 description 1
- 201000001320 Atherosclerosis Diseases 0.000 description 1
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 101900061472 Foot-and-mouth disease virus Capsid protein VP1 Proteins 0.000 description 1
- 208000005577 Gastroenteritis Diseases 0.000 description 1
- 208000032612 Glial tumor Diseases 0.000 description 1
- 206010018338 Glioma Diseases 0.000 description 1
- 102000006587 Glutathione peroxidase Human genes 0.000 description 1
- 108700016172 Glutathione peroxidases Proteins 0.000 description 1
- 206010018691 Granuloma Diseases 0.000 description 1
- 101000633680 Homo sapiens Tetratricopeptide repeat protein 37 Proteins 0.000 description 1
- 102000008072 Lymphokines Human genes 0.000 description 1
- 108010074338 Lymphokines Proteins 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010033645 Pancreatitis Diseases 0.000 description 1
- 208000027089 Parkinsonian disease Diseases 0.000 description 1
- 206010034010 Parkinsonism Diseases 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100029210 Tetratricopeptide repeat protein 37 Human genes 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 230000007059 acute toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000403 acute toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002269 analeptic agent Substances 0.000 description 1
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001147 anti-toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940125681 anticonvulsant agent Drugs 0.000 description 1
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000004098 cellular respiration Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 1
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 229940124447 delivery agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 1
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229960004679 doxorubicin Drugs 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 210000001723 extracellular space Anatomy 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010019692 hepatic necrosis Diseases 0.000 description 1
- 230000002443 hepatoprotective effect Effects 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003326 hypnotic agent Substances 0.000 description 1
- 230000000147 hypnotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 229960000905 indomethacin Drugs 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 108700010900 influenza virus proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 231100000149 liver necrosis Toxicity 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000008176 lyophilized powder Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 210000000865 mononuclear phagocyte system Anatomy 0.000 description 1
- 201000006417 multiple sclerosis Diseases 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000007908 nanoemulsion Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 210000000440 neutrophil Anatomy 0.000 description 1
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- 238000005502 peroxidation Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000004223 radioprotective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009711 regulatory function Effects 0.000 description 1
- 210000004994 reproductive system Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229940125723 sedative agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000932 sedative agent Substances 0.000 description 1
- 229940065287 selenium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003343 selenium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007281 self degradation Effects 0.000 description 1
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007909 solid dosage form Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008347 soybean phospholipid Substances 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 210000001685 thyroid gland Anatomy 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000003204 tranquilizing agent Substances 0.000 description 1
- 230000002936 tranquilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 208000007004 trichohepatoenteric syndrome Diseases 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 239000002676 xenobiotic agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области фармацевтики и медицины, в том числе ветеринарной фармакологии и фармацевтике, и может быть использовано как эффективное средство внутриклеточной доставки лекарственных веществ и биологически активных молекул при лечении заболеваний различного генеза, в том числе - при лечении злокачественных новообразований.The invention relates to the field of pharmaceuticals and medicine, including veterinary pharmacology and pharmaceuticals, and can be used as an effective means of intracellular delivery of drugs and biologically active molecules in the treatment of diseases of various origins, including in the treatment of malignant neoplasms.
В качестве корпускулярных систем для конъюгирования с биологически активными веществами используются такие структуры, как фуллерены, дендримеры, липосомы, полиакрилатные частицы, мицеллы, коллоидное золото и другие.As corpuscular systems for conjugation with biologically active substances, structures such as fullerenes, dendrimers, liposomes, polyacrylate particles, micelles, colloidal gold and others are used.
Наиболее перспективными разработками в данной области являются липидсодержащие (липосомальные) наносистемы, полимерные наночастицы, коллоидные частицы, а также наноносители из пористого кремния.The most promising developments in this area are lipid-containing (liposomal) nanosystems, polymer nanoparticles, colloidal particles, as well as porous silicon nanocarriers.
Данные транспортные наносистемы несовершенны и имеют ряд недостатков (в частности недостаточная стабильность и высокая сложность технологии производства, и, соответственно, чрезвычайно высокая стоимость), чем и объясняется отсутствие «адресных» лекарств в практической медицине.These transport nanosystems are imperfect and have a number of drawbacks (in particular, insufficient stability and high complexity of production technology, and, consequently, extremely high cost), which explains the absence of “targeted” drugs in practical medicine.
В частности, липосомальные наносистемы в большинстве случаев предлагаются в виде растворов, содержащих частицы, составляющие более 100 нм. Липосомы используются в качестве «контейнера» для доставки лекарственных средств к органам мишеням.In particular, liposomal nanosystems are in most cases offered in the form of solutions containing particles constituting more than 100 nm. Liposomes are used as a “container” for delivering drugs to target organs.
Частицы такого размера, как правило, не стабильны и соответственно, не представляется возможным контролировать размер частиц при их формировании. Кроме того, при введении в организм липосомы быстро выводятся из кровотока ретикуло-эндотелиальной системой, что приводит к снижению эффективности препаратов.Particles of this size, as a rule, are not stable and, accordingly, it is not possible to control the particle size during their formation. In addition, when introduced into the body, liposomes are rapidly excreted from the bloodstream by the reticuloendothelial system, which leads to a decrease in the effectiveness of drugs.
Подобные недостатки присущи следующей разработке - «Иммунолипосомальная наносистема адресной доставки к коннексин-43 положительным опухолевым клеткам» (патент РФ 2422154 по кл. МПК A61K 39/00, опуб. 27.02.2011). Система включает биотинилированные моноклональные антитела к экстраклеточному фрагменту коннексина-43 (первый компонент) и ПЭГилированные липосомальные контейнеры диаметром 70-100 нм, ковалентно связанные со стрептавидином (второй компонент). Последовательное введение в живую систему первого и второго компонентов бинарной системы приводит к селективной доставке липосом к Сх-43-положительным клеткам путем специфического связывания биотинилированных антител с экстраклеточным фрагментом Сх-43 на цитолемме глиомных клеток и последующим образованием стрептавидин-биотинового комплекса.Similar disadvantages are inherent in the following development - “Immunoliposomal nanosystem targeted delivery to connexin-43 positive tumor cells” (RF patent 2422154 according to IPC A61K 39/00, published on 02.27.2011). The system includes biotinylated monoclonal antibodies to the extracellular fragment of connexin-43 (the first component) and pegylated liposome containers with a diameter of 70-100 nm, covalently linked to streptavidin (second component). The sequential introduction of the first and second components of the binary system into the living system leads to the selective delivery of liposomes to Cx-43-positive cells by specific binding of biotinylated antibodies to the Cx-43 extracellular fragment on glioma cell cytolemma and the subsequent formation of the streptavidin-biotin complex.
Однако данная наносистема имеет существенный недостаток, связанный с дробным введением препарата, что приводит к повышению дозировки вводимых компонентов и воздействию на иммунную систему как первого, так и второго компонента. Кроме того, существенным недостатком данной системы является низкая стабильность липосом при хранении.However, this nanosystem has a significant drawback associated with fractional administration of the drug, which leads to an increase in the dosage of the administered components and the effect on the immune system of both the first and second components. In addition, a significant disadvantage of this system is the low stability of liposomes during storage.
Известна также лекарственная форма доставки водонерастворимых и плохорастворимых лекарственных средств в виде наночастиц и способ получения системы доставки лекарственной формы (см. заявку №2006123043 по кл. МПК A61K 31/00, опуб. 20.01.2008). Способ предусматривает лиофилизацию водонерастворимых и плохорастворимых биологически активных веществ с образованием в результате этого частиц в виде сферических наноразмерных структур. Лиофилизацию осуществляют липосомами, состоящими из липидов, которые образуют при ассоциации векторное окружение вокруг ядра - липосомальную мембрану. Наночастицы имеют размеры от 5 до 1500 нм.Also known is a dosage form for the delivery of water-insoluble and poorly soluble drugs in the form of nanoparticles and a method for producing a delivery system for a dosage form (see application No. 2006123043 according to class IPC A61K 31/00, published on 01.20.2008). The method provides for the lyophilization of water-insoluble and poorly soluble biologically active substances with the formation of particles in the form of spherical nanoscale structures. Lyophilization is carried out by liposomes, consisting of lipids, which, upon association, form a vector environment around the nucleus - the liposome membrane. Nanoparticles have sizes from 5 to 1500 nm.
В качестве плохорастворимых и водонерастворимых биологически активных веществ система содержит снотворные, успокаивающие, противосудорожные средства, транквилизаторы, анальгезирующие, противовоспалительные, сердечно-сосудистые, гормональные препараты, витамины, ферментные и стимулирующие метаболические процессы средства, противогрибковые, противоопухолевые, биологически активные пептиды и белки.As poorly soluble and water-insoluble biologically active substances, the system contains hypnotics, sedatives, anticonvulsants, tranquilizers, analgesic, anti-inflammatory, cardiovascular, hormonal drugs, vitamins, enzyme and metabolic stimulating agents, antifungal, antitumor, biologically active peptides and proteins.
Однако существенным недостатком данной системы является низкая стабильность при хранении и невозможность контролировать размер частиц при формировании системы.However, a significant disadvantage of this system is the low storage stability and the inability to control the particle size during the formation of the system.
Наиболее стабильной является высокодисперсная наносистема, предложенная в 2011 г. НИИ биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича (ИБМХ РАМН). Данная система получена на основе соевого фосфолипида и представляет собой систему для транспорта как жирорастворимых (гидрофобных), так и водорастворимых (гидрофильных) биологически активных соединений. Авторами разработки, на основании скрининга лекарственных субстанций разного спектра действия была проанализирована их способность встраивания в фосфолипидную транспортную наносистему, а также проведены предварительные испытания in vitro и in vivo. По результатам указанных тестов в качестве наиболее перспективных для промышленного выпуска были выбраны препараты, содержащие низкокомолекулярные соединения лекарственных веществ доксорубицин (препарат «Доксолип») и индометацин (препарат «Индолип»), снабженные фосфолипидной транспортной наносистемой. Проведены доклинические исследования этих нанолекарств, разработан полный комплект нормативно-технической документации, необходимой для их выпуска, подготовлены документы для подачи в Министерство Здравоохранения РФ для получения разрешения на проведение клинических испытаний.The most stable is the highly dispersed nanosystem proposed in 2011 by the V.N. Scientific Research Institute of Biomedical Chemistry Orekhovich (IBMH RAMS). This system is based on soybean phospholipid and is a system for the transport of both fat-soluble (hydrophobic) and water-soluble (hydrophilic) biologically active compounds. The authors of the development, on the basis of screening of medicinal substances of different spectrum of action, analyzed their ability to incorporate into the phospholipid transport nanosystem, as well as conducted preliminary tests in vitro and in vivo. According to the results of these tests, drugs containing low molecular weight compounds of drugs Doxorubicin (Doxolip drug) and indomethacin (Indolip drug) equipped with a phospholipid transport nanosystem were selected as the most promising for industrial production. Preclinical studies of these nano-drugs were carried out, a complete set of regulatory and technical documentation necessary for their production was developed, documents were prepared for submission to the Ministry of Health of the Russian Federation for obtaining permission to conduct clinical trials.
Предложенная технология позволяет получать нанолекарства в виде лиофилизированного порошка, что увеличивает их срок хранения до 5 лет, предохраняет фосфолипиды от агрегации. Однако технологический процесс, требующий наличия уникального оборудования, весьма сложный и трудоемкий. Он включает в себя получение стабильной наноэмульсии фосфолипидных частиц с включенной лекарственной субстанцией (гомогенизация высокого давления) и последующее лиофильное высушивание получаемых эмульсий. Данный фактор негативно сказывается на себестоимости готовой продукции.The proposed technology allows to obtain nanomedicines in the form of lyophilized powder, which increases their shelf life up to 5 years, protects phospholipids from aggregation. However, a technological process that requires unique equipment is very complex and time-consuming. It includes the preparation of a stable nanoemulsion of phospholipid particles with an incorporated drug substance (high pressure homogenization) and subsequent freeze drying of the resulting emulsions. This factor negatively affects the cost of finished products.
Наноносители из пористого кремния представлены следующими разработками:Porous silicon nanocarriers are represented by the following developments:
- «Способ получения наноразмерной системы доставки лекарственных средств на основе диоксида кремния» (патент РФ №2372890 по кл. МПК A61J 3/00, A61K 47/04, A61K 38/33, опуб. 20.11.2009)- “A method for producing a nanoscale drug delivery system based on silicon dioxide” (RF patent No. 2372890, class IPC A61J 3/00, A61K 47/04, A61K 38/33, publ. November 20, 2009)
- «Фармпрепараты с наноносителями. Производство фармпрепаратов с наноносителями из пористого кремния» (разработчики - Nanolek Holding Limited (Кипр) и ООО «Нанолек» Россия)- “Pharmaceutical preparations with nanocarriers. Production of pharmaceuticals with nanocarriers of porous silicon ”(developers - Nanolek Holding Limited (Cyprus) and LLC Nanolek Russia)
Наиболее близким из них к заявляемому является способ получения наноразмерной системы доставки лекарственных средств на основе диоксида кремния (см. патент РФ №2372890 по кл. МПК A61J 3/00, A61K 47/04, A61K 38/33, опуб. 20.11.2009), а именно - мет-энкефалина на гидрозоле наночастиц SiO2. Способ включает смешивание дистиллированной воды, соляной кислоты и тетраэтоксисилана, добавление приготовленного раствора в NaOH, упаривание и фильтрацию с получением гидрозоля SiO2, ультразвуковую обработку полученного гидрозоля SiO2, добавление мет-энкефалина и раствора ПАВ в количестве 0,5-2% от общего объема полученной системы. Система доставки мет-энкефалина способна преодолеть гематоэнцефалический барьер и доставлять лекарственное средство к клеткам головного мозга. Способ позволяет создать наночастицы с диаметром 6-10 нм. Данный препарат и система его доставки имеют узконаправленное действие - предназначено только для преодоления гематоэнцефалического барьера.The closest of them to the claimed one is a method of obtaining a nanoscale drug delivery system based on silicon dioxide (see RF patent No. 2372890, class IPC A61J 3/00, A61K 47/04, A61K 38/33, publ. November 20, 2009) namely, met-enkephalin on the hydrosol of SiO 2 nanoparticles. The method includes mixing distilled water, hydrochloric acid and tetraethoxysilane, adding the prepared solution to NaOH, evaporating and filtering to obtain the SiO 2 hydrosol, ultrasonically treating the obtained SiO 2 hydrosol, adding met-enkephalin and a surfactant solution in an amount of 0.5-2% of the total the volume of the resulting system. The met-enkephalin delivery system is able to cross the blood-brain barrier and deliver the drug to brain cells. The method allows to create nanoparticles with a diameter of 6-10 nm. This drug and its delivery system have a narrowly targeted effect - it is intended only to overcome the blood-brain barrier.
Как следует из описания проекта «Фармпрепараты с наноносителями. Производство фармпрепаратов с наноносителями из пористого кремния» (разработчики - Nanolek Holding Limited (Кипр) и ООО «Нанолек» Россия) - технология адресной доставки наноносителей из пористого кремния предполагает обеспечение пролонгации биологически активного вещества за счет сорбирования его на наночастицах пористого кремния, которые выполняют транспорт активного вещества, обеспечивая постепенное выделение из пор размером около 10 нм. На данном принципе планируется разработка группы твердых лекарственных форм, включающих препараты для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, противораковые и противовирусные препараты. Действие уже известных активных веществ в этих препаратах продлевается за счет их сорбирования на наночастицах пористого кремния.As follows from the description of the project “Pharmaceutical preparations with nanocarriers. Production of pharmaceuticals with porous silicon nanocarriers ”(developers - Nanolek Holding Limited (Cyprus) and Nanolek Russia LLC) - technology for targeted delivery of porous silicon nanocarriers involves the prolongation of the biologically active substance by sorbing it on porous silicon nanoparticles that transport active substance, providing gradual release from pores of about 10 nm in size. On this principle, it is planned to develop a group of solid dosage forms, including drugs for the treatment of cardiovascular diseases, anticancer and antiviral drugs. The action of the already known active substances in these preparations is prolonged by their sorption on nanoparticles of porous silicon.
Как следует из описания, данная наносистема не подразумевает адресную доставку, а только пролонгацию действия активных веществ. Кроме того, данная система не рассчитана на перенос высокомолекулярных веществ. Неясным остается вопрос о скорости высвобождения данных веществ из пор наночастиц. Так же сомнительна вероятность дальнейшей утилизации (биодеградации) достаточно крупной кремниевой частицы (более 150 нм), находящейся в кровеносном русле. Не исключается, что данные наночастицы могут оказывать раздражающее действие на иммунную систему, что может привести впоследствии к аллергическим и аутоиммунным заболеваниям.As follows from the description, this nanosystem does not imply targeted delivery, but only the prolongation of the action of active substances. In addition, this system is not designed for the transfer of macromolecular substances. The question of the rate of release of these substances from the pores of nanoparticles remains unclear. The likelihood of further utilization (biodegradation) of a sufficiently large silicon particle (more than 150 nm) located in the bloodstream is also doubtful. It is possible that these nanoparticles can be irritating to the immune system, which can subsequently lead to allergic and autoimmune diseases.
Следует отметить, что основным недостатком применяемых в настоящее время наночастиц является их высокая токсичность по сравнению с макрочастицами. Они способны проникать в неизмененном виде через клеточные барьеры, через гематоэнцефалический барьер в центральную нервную систему, циркулировать и накапливаться в органах и тканях, вызывая более выраженные патоморфологические поражения внутренних органов (например, образование гранулем в легких, цирроз печени, гломерулонефроз), а также, обладая длительным периодом полувыведения.It should be noted that the main drawback of the currently used nanoparticles is their high toxicity compared to macroparticles. They are able to penetrate unchanged through cell barriers, through the blood-brain barrier into the central nervous system, circulate and accumulate in organs and tissues, causing more pronounced pathomorphological lesions of internal organs (for example, the formation of granulomas in the lungs, cirrhosis of the liver, glomerulonephrosis), as well as having a long half-life.
Токсичность наночастиц определяется их формой и размерами, при этом мельчайшие наночастицы веретенообразной формы вызывают более разрушительные эффекты в организме, нежели подобные им частицы сферической формы. При воздействии наночастиц на организм отчетливо прослеживается зависимость «доза-эффект». Клинические проявления определяются содержанием того или иного химического элемента в составе каждой конкретной наночастицы, однако при этом наблюдается значительное усиление токсического эффекта.The toxicity of nanoparticles is determined by their shape and size, while the smallest spindle-shaped nanoparticles cause more damaging effects in the body than similar spherical particles. Under the influence of nanoparticles on the body, the dependence “dose-effect” is clearly traced. Clinical manifestations are determined by the content of a chemical element in the composition of each particular nanoparticle, however, a significant increase in the toxic effect is observed.
Кроме этого, наночастицы могут оказывать раздражающее действие на иммунную систему. Поскольку выведение наночастиц из организма происходит длительное время, то постоянная миграция наноструктур по организму в малых количествах может привести к дестабилизации иммунной системы и, в дальнейшем, к аллергическим и аутоиммунным заболеваниям.In addition, nanoparticles can be irritating to the immune system. Since the removal of nanoparticles from the body takes a long time, the constant migration of nanostructures throughout the body in small quantities can lead to destabilization of the immune system and, in the future, to allergic and autoimmune diseases.
Изобретение направлено на решение задачи создания нетоксичного и эффективного средства внутриклеточной доставки биологически активных высокомолекулярных соединений (пептидов, белков, ДНК и др.) и способа его получения за счет способности вводимых наночастиц проникать через клеточную мембрану во внутриклеточное пространство и возможности самодеградации наночастиц в организме.The invention is aimed at solving the problem of creating a non-toxic and effective means of intracellular delivery of biologically active macromolecular compounds (peptides, proteins, DNA, etc.) and a method for its preparation due to the ability of introduced nanoparticles to penetrate through the cell membrane into the intracellular space and the possibility of self-degradation of nanoparticles in the body.
Для решения поставленной задачи средство внутриклеточной доставки биологически активного высокомолекулярного соединения содержит высокомолекулярное соединение, в качестве наночастиц - коллоидный селен, и дистиллированную воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, the means of intracellular delivery of a biologically active high molecular weight compound contains a high molecular weight compound, colloidal selenium and distilled water as nanoparticles, in the following ratio, wt.%:
В качестве биологически активного высокомолекулярного природного соединения содержит, в частности - белок сыворотки молока, пептидные фрагменты белка сыворотки молока, белок вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней, термостабильный белок туберкулина выделенного из микобактерии Mycobacterium bovi, белок M1 вируса гриппа штамма PR8, белок вируса ящура VP1.As a biologically active macromolecular natural compound, it contains, in particular, milk whey protein, peptide fragments of milk whey protein, porcine transmissible gastroenteritis virus protein, thermostable tuberculin protein isolated from Mycobacterium bovi mycobacterium, PR8 influenza virus protein M1, and FMD virus protein VP1.
Способ получения средства внутриклеточной доставки природного высокомолекулярного соединения, согласно изобретению, с использованием в качестве наночастиц коллоидного селена, полученного при смешении раствора селенсодержащего вещества с восстановителем в соотношении 1:4, при этом природное высокомолекулярное соединение используют в виде раствора с концентрацией 10-15 г/л, в раствор природного высокомолекулярного соединения вносят раствор селенсодержащего вещества с восстановителем в течение 30-60 секунд от момента смешивания вещества и восстановителя, добавляют дистиллированную воду до 100% и доводят полученное средство до pH 7,2-7,4, проводят очистку средства путем диализа в течение 24-36 часов при температуре 2-8°C.A method of obtaining a means of intracellular delivery of a natural macromolecular compound according to the invention, using colloidal selenium as nanoparticles obtained by mixing a solution of selenium-containing substance with a reducing agent in a ratio of 1: 4, while the natural macromolecular compound is used in the form of a solution with a concentration of 10-15 g / l, a solution of a selenium-containing substance with a reducing agent is introduced into a solution of a natural high-molecular compound within 30-60 seconds from the moment of mixing the substance and a reducing agent, add distilled water to 100% and bring the resulting product to a pH of 7.2-7.4, purify the product by dialysis for 24-36 hours at a temperature of 2-8 ° C.
Раствор биологически активного вещества с концентрацией 10-15 г/л приготовлена путем добавления к биологически активному веществу буферный раствор.A solution of a biologically active substance with a concentration of 10-15 g / l was prepared by adding a buffer solution to the biologically active substance.
В качестве селенсодержащего вещества используют селенит натрия, а в качестве восстановителя - гидразин.Sodium selenite is used as a selenium-containing substance, and hydrazine is used as a reducing agent.
Доведение полученного средства до pH 7,2-7,4 осуществляют путем добавления однонормального раствора NaOH.Bringing the resulting product to a pH of 7.2-7.4 is carried out by adding a normal solution of NaOH.
В известных авторам источниках патентной и научно-технической информации не описано способов получения, в котором в качестве носителя (наноплатформы) используют коллоидный селен, с которым проводится неспецифическое связывание ряда биологически активных молекул (пептиды, белки, ДНК и т.д.).The sources of patent and scientific and technical information known to the authors do not describe the methods of preparation in which colloidal selenium is used as a carrier (nanoplatform), with which non-specific binding of a number of biologically active molecules (peptides, proteins, DNA, etc.) is carried out.
Известно использование селена в качестве терапевтического средства, т.е. препарата, способного участвовать в окислительно-восстановительных процессах клеток организма (см., например, патенты РФ №2394583, №2426444, сайты http://fitoapteka.com/read/ru; http://www.naturoprof.ru, http://bezvreda.com/selen-v-pitanii/). Селен нормализует обмен протеинов и нуклеиновых кислот; регулирует специфический и неспецифический иммунитет за счет активизации функции нейтрофилов, пролифирации Т-, В-лимфоцитов, генерирование продукции антител, лимфокинов; улучшает адаптацию организма; уменьшает токсичное влияние веществ, солей тяжелых металлов, лекарств, других различных антибиотиков; предотвращает развитие окислительного процесса, свободно-радикальных болезней, в том числе атеросклероза и его осложнений, некрозов печени, панкреатитов, рассеянного склероза, паркинсонизма, других заболеваний.It is known to use selenium as a therapeutic agent, i.e. a drug capable of participating in redox processes of body cells (see, for example, RF patents No. 2394583, No. 2426444, sites http://fitoapteka.com/read/ru; http://www.naturoprof.ru, http: //bezvreda.com/selen-v-pitanii/). Selenium normalizes the exchange of proteins and nucleic acids; regulates specific and nonspecific immunity by activating the function of neutrophils, proliferation of T-, B-lymphocytes, generating production of antibodies, lymphokines; improves body adaptation; reduces the toxic effect of substances, salts of heavy metals, drugs, other various antibiotics; prevents the development of the oxidative process, free-radical diseases, including atherosclerosis and its complications, liver necrosis, pancreatitis, multiple sclerosis, parkinsonism, and other diseases.
Общепризнано, что микроэлемент селен (Se) - необходимый нутриент для нормального функционирования организма человека и животных, так как он входит в состав большинства гормонов и ферментов, активно участвуя в обмене веществ. Он выполняет в организме каталитическую, структурную и регуляторную функции; взаимодействует с витаминами, ферментами и биологическими мембранами; участвует в окислительно-восстановительных процессах, клеточном дыхании, обмене жиров, белков и углеводов. Роль селена в организме во многом определяется его включением в состав одного из важнейших ферментов - глутатионпероксидазы, защищающей клетки от продуктов перекисного окисления. Таким образом, селен и его соединения проявляют значительную антиоксидантную активность. Данный элемент входит в состав и других ферментов, участвует в детоксикации ксенобиотиков, регулирует функции щитовидной и поджелудочной желез, проявляет гепатозащитный эффект, стимулирует антитоксическую защиту организма, положительно влияет на систему репродукции, обладает радиопротекторным действием.It is generally recognized that the trace element selenium (Se) is a necessary nutrient for the normal functioning of the human body and animals, as it is part of most hormones and enzymes, actively participating in the metabolism. It performs catalytic, structural and regulatory functions in the body; interacts with vitamins, enzymes and biological membranes; participates in redox processes, cellular respiration, metabolism of fats, proteins and carbohydrates. The role of selenium in the body is largely determined by its inclusion in the composition of one of the most important enzymes - glutathione peroxidase, which protects cells from peroxidation products. Thus, selenium and its compounds exhibit significant antioxidant activity. This element is also a part of other enzymes, participates in the detoxification of xenobiotics, regulates the functions of the thyroid and pancreas, exhibits a hepatoprotective effect, stimulates the body's antitoxic defense, positively affects the reproductive system, and has a radioprotective effect.
Однако применение коллоидного селена в качестве наноносителя для доставки высокомолекулярных биологически активных веществ до настоящего времени неизвестно.However, the use of colloidal selenium as a nanocarrier for the delivery of high molecular weight biologically active substances is still unknown.
Преимуществом способа получения средства внутриклеточной доставки природных высокомолекулярных соединений является возможность разработать средство, обладающее внутриклеточным проникновением, имеющее в качестве носителя наночастицы коллоидного селена с конъюгированными на нем лекарственными веществами. При этом, биодинамика биологически активных молекул, конъюгированных с коллоидным селеном, происходит лимфогенным путем и в меньшей степени подвергается ферментной деградации и нейтрализации печенью.An advantage of the method for producing an intracellular delivery agent for natural macromolecular compounds is the ability to develop an agent with intracellular penetration, having colloidal selenium nanoparticles with conjugated drug substances as a carrier. At the same time, the biodynamics of biologically active molecules conjugated to colloidal selenium occurs via the lymphogenous route and to a lesser extent undergoes enzymatic degradation and neutralization by the liver.
Так же определенным преимуществом служит то, что сам коллоидный селен является частью метаболической цепочки организма и способен усваиваться во внутриклеточном пространстве. Тем самым устраняются нежелательные последствия, связанные с «утилизацией» организмом самого носителя.A certain advantage is that colloidal selenium itself is part of the metabolic chain of the body and is able to be absorbed in the intracellular space. This eliminates the undesirable consequences associated with the "disposal" of the carrier itself.
Сказанное позволяет сделать вывод о наличии в заявляемом изобретении критерия «изобретательский уровень».The foregoing allows us to conclude that there is a criterion of "inventive step" in the claimed invention.
Полученное данным способом средство представляет собой прозрачный раствор, цвет которого варьируется от кирпично-красного до оранжевого, слегка опалесцирующий. Средство хранят при температуре от +2 до +20°C в темном месте. Срок хранения - 1 год.Obtained by this method, the product is a clear solution, the color of which varies from brick red to orange, slightly opalescent. The product is stored at a temperature of +2 to + 20 ° C in a dark place. Shelf life is 1 year.
Средство внутриклеточной доставки высокомолекулярных биологически активных веществ готовят следующим образом:A means for intracellular delivery of high molecular weight biologically active substances is prepared as follows:
Готовят взвесь биологически активного вещества (например, белка) с концентрацией 10-15 г/л путем добавления буферного раствора (например, 0,01 М фосфатно-солевого буфера).A suspension of a biologically active substance (e.g., protein) is prepared at a concentration of 10-15 g / l by adding a buffer solution (e.g., 0.01 M phosphate-buffered saline).
Отдельно смешивают селенсодержащее вещество (например, селенит натрия) с восстановителем (например, гидразином) в соотношении 1:4, в результате чего происходит восстановление элементарного селена, который не стабилен и очень быстро выпадает в осадок в виде крупных частиц. Для стабилизации селена и, как следствие, получения коллоидного селена в течение 30-60 секунд вносят раствор селенита натрия с гидразином в раствор с природным высокомолекулярным соединением (белком), добавляют дистиллированную воду до достижения объема 100%, доводят полученное средство до pH 7,2-7,4 путем добавления однонормального раствора NaOH, после чего проводят очистку средства путем диализа в течение 24-36 часов при температуре 2-8°C.Separately, a selenium-containing substance (for example, sodium selenite) is mixed with a reducing agent (for example, hydrazine) in a ratio of 1: 4, resulting in the restoration of elemental selenium, which is unstable and precipitates very quickly in the form of large particles. To stabilize selenium and, as a result, to obtain colloidal selenium, a solution of sodium selenite with hydrazine is added to a solution with a natural high molecular weight compound (protein) for 30-60 seconds, distilled water is added to reach a volume of 100%, the resulting product is adjusted to pH 7.2 -7.4 by adding a normal solution of NaOH, after which the product is purified by dialysis for 24-36 hours at a temperature of 2-8 ° C.
Доведение pH 7,2-7,4 обусловлено необходимостью создания стабильной системы, поскольку значения кислотности выше или ниже указанных пределов приведет к разрушению коллоидного раствора.Bringing a pH of 7.2-7.4 is due to the need to create a stable system, since acidity values above or below these limits will lead to the destruction of the colloidal solution.
Кроме этого, данная кислотность необходима для соблюдения соответствия физическим параметрам инъекционных растворов.In addition, this acidity is necessary to comply with the physical parameters of injection solutions.
Предпочтительный путь введения средства парентеральный. Доза рассчитывается в зависимости от концентрации биологически активного вещества, используемого в системе, из расчета 0,1-7 мг на килограмм массы тела биологического организма.The preferred route of administration is parenteral. The dose is calculated depending on the concentration of the biologically active substance used in the system, at the rate of 0.1-7 mg per kilogram of body weight of the biological organism.
Выбор граничных значений раствора природного высокомолекулярного соединения (10-15 г/л) обусловлен необходимостью соответствия решаемой задачи. При значениях выше или ниже указанных пределов происходит расслоение получаемого средства, оно становится неоднородным и нарушается его стабильность.The choice of the boundary values of the solution of natural high molecular weight compounds (10-15 g / l) is due to the need for compliance with the problem being solved. At values higher or lower than the specified limits, the product is stratified, it becomes heterogeneous and its stability is violated.
Пример 1Example 1
Берут 20 мг лиофилизированного лактоферрина, доводят дистиллированной водой до 2 мл (вместо дистиллированой воды можно использовать буферный раствор, например 0.01 М фосфатно-солевой буфер), получают раствор белка (лактоферрина) с концентрацией 10 г/л.Take 20 mg of lyophilized lactoferrin, bring with distilled water to 2 ml (instead of distilled water, you can use a buffer solution, for example 0.01 M phosphate-saline buffer), get a solution of protein (lactoferrin) with a concentration of 10 g / l.
Готовят раствор лактоферрина с концентрацией не менее 10 г/л.Prepare a solution of lactoferrin with a concentration of at least 10 g / l.
Отдельно смешивают 0,5 мл 1 М солянокислого гидразина с 0,125 мл 1 М селенита натрия (0,0098 г селена), вносят это в белковый раствор, перемешивают в течение 30-60 мин. (Пропорция селенит натрия-гидразин всегда одинакова для восстановления селена).Separately, 0.5 ml of 1 M hydrazine hydrochloride is mixed with 0.125 ml of 1 M sodium selenite (0.0098 g of selenium), this is introduced into a protein solution, and stirred for 30-60 minutes. (The proportion of sodium selenite-hydrazine is always the same for the recovery of selenium).
Доводят объем полученного раствора до 5 мл.Bring the volume of the resulting solution to 5 ml.
В полученный раствор по каплям добавляют однонормальный NaOH до достижения pH 7,2, после чего полученную смесь диализуют против 0,01 М фосфатно-солевого буфера (любого другого буферного раствора с pH 7,2-7,4) в течение 24 часов при температуре +4°C.Uninormal NaOH was added dropwise to the resulting solution until a pH of 7.2 was reached, after which the resulting mixture was dialyzed against 0.01 M phosphate-buffered saline (any other buffer solution with a pH of 7.2-7.4) for 24 hours at a temperature + 4 ° C.
Итого в данном растворе получают:Total in this solution receive:
Белок - 0,02 гProtein - 0.02 g
Коллоидный селен - 0,0098 гColloidal selenium - 0.0098 g
В процентном соотношении от общего объема (5 мл) состав средства будет следующим, мас.%:As a percentage of the total volume (5 ml), the composition of the product will be as follows, wt.%:
Белок - 0,4%Protein - 0.4%
Коллоидный селен - 0,2%Colloidal selenium - 0.2%
Дистиллированная вода до 100%Distilled water up to 100%
Пример 2Example 2
Берут 8 мл раствора белка вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней (ТГЭС), измеряют концентрацию белка. Если концентрация белка выше 10 г/л, доводят разбавлением дистиллированной водой (можно использовать буферный раствор) до 10 г/л. При этом, при приготовлении конечного препарата необходимо соблюдать определенную концентрацию вещества для того, чтобы знать его содержание в продукте.Take 8 ml of a solution of a protein of a virus of a transmissible gastroenteritis of pigs (THES), measure the concentration of protein. If the protein concentration is above 10 g / l, dilute with distilled water (a buffer solution can be used) to 10 g / l. At the same time, when preparing the final preparation, it is necessary to observe a certain concentration of the substance in order to know its content in the product.
Отдельно смешивают 0,5 мл 1 М солянокислого гидразина с 0,125 мл 1 М селенита натрия (0,0098 г селена), вносят это в белковый раствор в течение 30-60 мин. (Пропорция селенит натрия-гидразин всегда одинакова для восстановления селена).Separately, 0.5 ml of 1 M hydrazine hydrochloride is mixed with 0.125 ml of 1 M sodium selenite (0.0098 g of selenium), this is introduced into the protein solution for 30-60 minutes. (The proportion of sodium selenite-hydrazine is always the same for the recovery of selenium).
Доводят объем полученного раствора до 5 мл.Bring the volume of the resulting solution to 5 ml.
В полученный раствор по каплям добавляют однонормальный NaOH до достижения pH 7,2, после чего полученную смесь диализуют против 0,01 М фосфатно-солевого буфера (любого другого буферного раствора с pH 7,2-7,4) в течение 24 часов при температуре +4°C.Uninormal NaOH was added dropwise to the resulting solution until a pH of 7.2 was reached, after which the resulting mixture was dialyzed against 0.01 M phosphate-buffered saline (any other buffer solution with a pH of 7.2-7.4) for 24 hours at a temperature + 4 ° C.
Итого в данном растворе получают:Total in this solution receive:
Белок вируса ТГЭС - 0,04 гTGES virus protein - 0.04 g
Коллоидный селен - 0,0098 гColloidal selenium - 0.0098 g
В процентном соотношении от общего объема (5 мл) состав средства будет следующим, мас.%:As a percentage of the total volume (5 ml), the composition of the product will be as follows, wt.%:
Белок вируса ТГЭС - 0,8%TGES virus protein - 0.8%
Коллоидный селен - 0,2%Colloidal selenium - 0.2%
Дистиллированная вода до 100%Distilled water up to 100%
Пример 3Example 3
Берут 8 мл термостабильного белка туберкулина, выделенного из микобактерии Mycobacterium bovi, измеряют концентрацию белка. Если концентрация белка выше 10 г/л, доводят разбавлением дистиллированной водой (можно использовать буферный раствор) до 10 г/л. При этом, при приготовлении конечного препарата необходимо соблюдать определенную концентрацию вещества для того, чтобы знать его содержание в продукте.Take 8 ml of thermostable tuberculin protein isolated from mycobacterium Mycobacterium bovi, measure the protein concentration. If the protein concentration is above 10 g / l, dilute with distilled water (a buffer solution can be used) to 10 g / l. At the same time, when preparing the final preparation, it is necessary to observe a certain concentration of the substance in order to know its content in the product.
Отдельно смешивают 0,5 мл 1 М солянокислого гидразина с 0,125 мл 1 М селенита натрия (0,0098 г селена), вносят это в белковый раствор в течение 30-60 мин. (Пропорция селенит натрия-гидразин всегда одинакова для восстановления селена).Separately, 0.5 ml of 1 M hydrazine hydrochloride is mixed with 0.125 ml of 1 M sodium selenite (0.0098 g of selenium), this is introduced into the protein solution for 30-60 minutes. (The proportion of sodium selenite-hydrazine is always the same for the recovery of selenium).
Доводят объем полученного раствора до 5 мл.Bring the volume of the resulting solution to 5 ml.
В полученный раствор по каплям добавляют однонормальный NaOH до достижения pH 7,2, после чего полученную смесь диализуют против 0,01 М фосфатно-солевого буфера (любого другого буферного раствора с pH 7,2-7,4) в течение 24 часов при температуре +4°C.Uninormal NaOH was added dropwise to the resulting solution until a pH of 7.2 was reached, after which the resulting mixture was dialyzed against 0.01 M phosphate-buffered saline (any other buffer solution with a pH of 7.2-7.4) for 24 hours at a temperature + 4 ° C.
Итого в данном растворе получают:Total in this solution receive:
Белок туберкулин - 0,04 гTuberculin protein - 0.04 g
Коллоидный селен - 0,0098 гColloidal selenium - 0.0098 g
Дистиллированная вода - остальноеDistilled water - the rest
В процентном соотношении от общего объема (5 мл) состав средства будет следующим, мас.%:As a percentage of the total volume (5 ml), the composition of the product will be as follows, wt.%:
Белок туберкулин - 0,8%Tuberculin protein - 0.8%
Коллоидный селен - 0,2%Colloidal selenium - 0.2%
Дистиллированная вода до 100%Distilled water up to 100%
Пример 4Example 4
Берут 8 мл антигена, приготовленного из лиофилизированного белка вируса ящура VP1, длина белка которого составляет 25 аминокислот, с последовательностью KYSAGGMGRRGDLEPLAARVAAQLP, брутто-формула - C111H186N36O33S1, молекулярная масса - 2584.96 Da с учетом естественного содержания изотопов, изоэлектрическая точка - pI=10.32). Данный антиген растворяли в 0,01 М фосфатно-солевом буфере pH 7,2 до концентрации 1 г/мл.Take 8 ml of antigen prepared from the lyophilized protein of foot and mouth disease virus VP1, the protein length of which is 25 amino acids, with the sequence KYSAGGMGRRGDLEPLAARVAAQLP, the gross formula is C111H186N36O33S1, the molecular weight is 2584.96 Da, taking into account the natural content of isotopes, pI = 32). This antigen was dissolved in 0.01 M phosphate buffered saline pH 7.2 to a concentration of 1 g / ml.
Конъюгацию с селеном проводили по следующей схеме: к 1 мл раствора антигена добавляли 25 мкл 1 М раствор солянокислого гидразина и 6,25 мкл 1 М раствора неорганических соединений селена (селенит натрия). Доводили общий объем раствора до 2 мл дистиллированной водой. Останавливали реакцию доведением pH раствора до 7,2 1 М раствором гидроксида натрия (100 мкл). Препарат освобождали от низкомолекулярных соединений диализом против фосфатно-солевого буфера pH 7,2.Conjugation with selenium was carried out according to the following scheme: 25 μl of a 1 M solution of hydrazine hydrochloric acid and 6.25 μl of a 1 M solution of inorganic selenium compounds (sodium selenite) were added to 1 ml of antigen solution. The total solution volume was adjusted to 2 ml with distilled water. The reaction was stopped by adjusting the pH of the solution to 7.2 with a 1 M sodium hydroxide solution (100 μl). The drug was freed from low molecular weight compounds by dialysis against phosphate-buffered saline pH 7.2.
Итого в данном растворе получают:Total in this solution receive:
Белок VP1 - 0,004 гProtein VP1 - 0.004 g
Коллоидный селен - 0,0098 гColloidal selenium - 0.0098 g
В процентном соотношении от общего объема (5 мл) состав средства будет следующим, мас.%:As a percentage of the total volume (5 ml), the composition of the product will be as follows, wt.%:
Белок VP 1-0,08%Protein VP 1-0.08%
Коллоидный селен - 0,2%Colloidal selenium - 0.2%
Дистиллированная вода до 100%Distilled water up to 100%
Пример 5Example 5
Берут 8 мл белка M1 белком вируса гриппа штамма PR8. Если концентрация белка выше 10 г/л, доводят разбавлением дистиллированной водой (можно использовать буферный раствор), до 10 г/л. При этом, при приготовлении конечного препарата необходимо соблюдать определенную концентрацию вещества для того, чтобы знать его содержание в продукте.Take 8 ml of protein M1 protein of the influenza virus strain PR8. If the protein concentration is higher than 10 g / l, it is adjusted by dilution with distilled water (a buffer solution can be used) to 10 g / l. At the same time, when preparing the final preparation, it is necessary to observe a certain concentration of the substance in order to know its content in the product.
Отдельно смешивают 0,5 мл 1 М солянокислого гидразина с 0,125 мл 1 М селенита натрия (0,0098 г селена), вносят это в белковый раствор в течение 30-60 мин. (Пропорция селенит натрия-гидразин всегда одинакова для восстановления селена).Separately, 0.5 ml of 1 M hydrazine hydrochloride is mixed with 0.125 ml of 1 M sodium selenite (0.0098 g of selenium), this is introduced into the protein solution for 30-60 minutes. (The proportion of sodium selenite-hydrazine is always the same for the recovery of selenium).
Доводят объем полученного раствора до 5 мл.Bring the volume of the resulting solution to 5 ml.
В полученный раствор по каплям добавляют однонормальный NaOH до достижения pH 7,2, после чего полученную смесь диализуют против 0,01 М фосфатно-солевого буфера (любого другого буферного раствора с pH 7,2-7,4) в течение 24 часов при температуре +4°C.Uninormal NaOH was added dropwise to the resulting solution until a pH of 7.2 was reached, after which the resulting mixture was dialyzed against 0.01 M phosphate-buffered saline (any other buffer solution with a pH of 7.2-7.4) for 24 hours at a temperature + 4 ° C.
Итого в данном растворе получают:Total in this solution receive:
Белок M1 - 0,04 гProtein M1 - 0.04 g
Коллоидный селен - 0,0098 гColloidal selenium - 0.0098 g
В процентном соотношении от общего объема (5 мл) состав средства будет следующим, мас.%:As a percentage of the total volume (5 ml), the composition of the product will be as follows, wt.%:
Белок M1 - 0,8%Protein M1 - 0.8%
Коллоидный селен - 0,2%Colloidal selenium - 0.2%
Дистиллированная вода до 100%Distilled water up to 100%
Пример 6Example 6
Берут 100 мг лиофилизированного лактоферрина, растворяют в 20 мл дистиллированной воды, добавляют 2 мг пепсина и оставляют в термостате при 37°C на 3 часа, в результате чего получают протеолитические фрагменты лактоферрина. Полученный раствор диализуют против 0,01 М фосфатно-солевого буфера (любого другого буферного раствора с pH 7,2-7,4). Определяют концентрацию белка. Если концентрация белка выше 15 г/л, то осуществляют разведение дистиллированной водой (можно использовать буферный раствор) до 15 г/л.Take 100 mg of lyophilized lactoferrin, dissolve in 20 ml of distilled water, add 2 mg of pepsin and leave in an incubator at 37 ° C for 3 hours, resulting in proteolytic fragments of lactoferrin. The resulting solution was dialyzed against 0.01 M phosphate-buffered saline (any other buffer solution with a pH of 7.2-7.4). Determine the concentration of protein. If the protein concentration is above 15 g / l, then dilution with distilled water is carried out (a buffer solution can be used) up to 15 g / l.
Если концентрация белка во взвеси менее 10 г/л, проводят обезвоживание раствора против полиэтиленгликоля 40000. Затем замеряют концентрацию белка и при необходимости доводят ее до 15 г/л дистиллированной водой (буферным раствором).If the protein concentration in suspension is less than 10 g / l, the solution is dehydrated against polyethylene glycol 40,000. Then, the protein concentration is measured and, if necessary, it is brought to 15 g / l with distilled water (buffer solution).
Отдельно смешивают 5 мл 1 М солянокислого гидразина с 1,25 мл 1 М селенита натрия (0,098 г селена), вносят это в белковый раствор в течение 30-60 сек. (Пропорция селенит натрия-гидразин всегда одинакова для восстановления селена).Separately, 5 ml of 1 M hydrazine hydrochloride is mixed with 1.25 ml of 1 M sodium selenite (0.098 g of selenium), this is introduced into the protein solution for 30-60 seconds. (The proportion of sodium selenite-hydrazine is always the same for the recovery of selenium).
Доводят объем полученного раствора до 100 мл.Bring the volume of the resulting solution to 100 ml.
В полученный раствор по каплям добавляют однонормальный NaOH до достижения pH 7,2, после чего полученную смесь диализуют против 0,01 М фосфатно-солевого буфера (любого другого буферного раствора с pH 7,2-7,4) в течение 24 часов при температуре +4°C.Uninormal NaOH was added dropwise to the resulting solution until a pH of 7.2 was reached, after which the resulting mixture was dialyzed against 0.01 M phosphate-buffered saline (any other buffer solution with a pH of 7.2-7.4) for 24 hours at a temperature + 4 ° C.
Итого в данном растворе получают:Total in this solution receive:
Протеолитические фрагменты лактоферрина - 0,75 гProteolytic fragments of lactoferrin - 0.75 g
Коллоидный селен - 0,098 гColloidal selenium - 0.098 g
В процентном соотношении от общего объема (100 мл) состав средства будет следующим, в масс %:As a percentage of the total volume (100 ml), the composition of the product will be as follows, in mass%:
Протеолитические фрагменты лактоферрина - 0,75%Proteolytic fragments of lactoferrin - 0.75%
Коллоидный селен - 0,098%Colloidal selenium - 0.098%
Дистиллирования вода до 100%Distillation water up to 100%
Для определения равномерности и однородности распределения компонентов полученного средства определяли спектр в диапазонах длин волн от 200 до 1000 нм, с шагом 1 нм. Результаты спектрального анализа показали, что препарат имеет достаточно однородную среду поглощения света в диапазоне от 200 до 650 нм. Это указывает на то, что частицы селена равномерно конъюгированы с белком и имеют практически одинаковый размер.To determine the uniformity and homogeneity of the distribution of the components of the obtained product, the spectrum was determined in the wavelength ranges from 200 to 1000 nm, in increments of 1 nm. The results of spectral analysis showed that the drug has a fairly uniform light absorption medium in the range from 200 to 650 nm. This indicates that the particles of selenium are uniformly conjugated with the protein and have almost the same size.
Способы получения данного средства обеспечивают возможность регулирования размеров наночастиц получаемой коллоидной системы.Methods of obtaining this tool provide the ability to control the size of the nanoparticles of the resulting colloidal system.
Размер частиц полученного препарата изучали с использованием электронной микроскопии, результаты которой показали, что средство содержит частицы селена от 60 до 100 нм.The particle size of the resulting preparation was studied using electron microscopy, the results of which showed that the tool contains particles of selenium from 60 to 100 nm.
Изучали биодинамику полученных данных способом биологически активных веществ путем оценки проникающей способности коллоидных частиц селена внутрь клетки.We studied the biodynamics of the data obtained by the method of biologically active substances by evaluating the penetrating ability of colloidal particles of selenium into the cell.
Использовали препарат, полученный в соответствии с примерами 1-3.Used the drug obtained in accordance with examples 1-3.
Осуществляли маркирование препарата флуоресцентным красителем (ФИТЦ) по методике, описанной, например, в книге: Иммунологические методы / Под редакцией Г. Фримель, Перевод с немецкого А.П. Тарасова. - М.: Медицина, 1987, с.130.The drug was labeled with a fluorescent dye (FITC) according to the method described, for example, in the book: Immunological methods / Edited by G. Frimel, Translated from German by A.P. Tarasova. - M .: Medicine, 1987, p.130.
Объектом исследований служили белые мыши массой 20 г.The object of the study was white mice weighing 20 g.
Все животные были разбиты на группы: первой группе мышей (n=3) препарат, меченный ФИТЦ, вводили внутримышечно в дозе 0,1 мл; второй - внутрибрюшинно в дозе 0,2 мл, третьей - орально в дозе 0,2 мл. Одна мышь была контрольной.All animals were divided into groups: the first group of mice (n = 3) a drug labeled with FITC was administered intramuscularly at a dose of 0.1 ml; the second - intraperitoneally at a dose of 0.2 ml, the third - orally at a dose of 0.2 ml. One mouse was a control.
Через 2, 6 и 24 часа постмортально были получены отпечатки печени, почек, селезенки, костного мозга и мазок цельной крови.After 2, 6, and 24 hours postmortal imprints of the liver, kidneys, spleen, bone marrow, and whole blood smear were obtained.
Результаты исследований представлены в таблице.The research results are presented in the table.
Как видно из таблицы, комплекс коллоидного селена с лактоферрином в организме животных находится внутри структурных элементов, имеющих оболочку, т.е. внутри иммунокомпетентных клеток. При этом, средство чаще всего проникает в клетки селезенки. Препарат достаточно быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте.As can be seen from the table, the complex of colloidal selenium with lactoferrin in the animal organism is located inside structural elements that have a shell, i.e. inside immunocompetent cells. In this case, the agent most often penetrates into the cells of the spleen. The drug is rapidly absorbed in the gastrointestinal tract.
Однако при оральном введении препарата в клеточные элементы крови он попадает значительно позднее, чем при парентеральном введении. Вместе с этим, при парентеральном введении препарат достигает печени и селезенки позднее, чем при оральном.However, with the oral administration of the drug into the cellular elements of the blood, it enters much later than with parenteral administration. At the same time, with parenteral administration, the drug reaches the liver and spleen later than with oral administration.
Представленные данные свидетельствуют о проникновении препарата в клеточные элементы иммунокомпетентных органов, где и происходит его метаболизация. Отсутствие препарата в межклеточном пространстве указывает на его полную биодеградацию клеточными элементами.The data presented indicate the penetration of the drug into the cellular elements of immunocompetent organs, where its metabolism occurs. The absence of the drug in the intercellular space indicates its complete biodegradation by cellular elements.
Таким образом, средство не подвергается ферментной деградации и нейтрализации печенью, т.е. оно полностью проникает во внутриклеточное пространство.Thus, the agent is not subjected to enzymatic degradation and neutralization by the liver, i.e. it completely penetrates into the intracellular space.
Сам коллоидный селен, являясь частью метаболической цепочки организма, усваивается во внутриклеточном пространстве, т.е. в данном изобретении решена задача «утилизации» в организме самого носителя.Colloidal selenium itself, being part of the metabolic chain of the body, is absorbed in the intracellular space, i.e. in this invention, the problem of "disposal" in the body of the carrier itself is solved.
Определяли острую токсичность препарата - методом Кербера.The acute toxicity of the drug was determined by the Kerber method.
Для этого использовали белых беспородных мышей в количестве 10 голов живой массой 20-25 г.For this, white outbred mice were used in an amount of 10 animals with a live weight of 20-25 g.
Препарат (также на основе лактоферрина) вводили мышам внутрибрюшинно в максимально возможной дозе - 0,5 мл. Препарат вводили в течение суток через каждые 3-4 часа.The drug (also based on lactoferrin) was administered intraperitoneally to mice at the maximum possible dose of 0.5 ml. The drug was administered during the day every 3-4 hours.
В течение первых суток за мышами вели тщательное наблюдение, отмечая поведение, потребление пищи, воды, а также общее состояние.During the first day, the mice were closely monitored, noting the behavior, consumption of food, water, as well as the general condition.
Всего наблюдения вели в течение 2-х недель, гибели мышей не наблюдали. Таким образом, можно констатировать, что препарат относится к группе нетоксичных соединений.All observations were carried out for 2 weeks, the death of mice was not observed. Thus, it can be stated that the drug belongs to the group of non-toxic compounds.
Вышеизложенные эксперименты доказывают, что разработанная композиция по примерам 1-3 обладает низкой токсичностью и высокой биодоступностью.The above experiments prove that the developed composition according to examples 1-3 has low toxicity and high bioavailability.
Кроме того, биодинамика лекарственных веществ и биологически активных молекул, конъюгированных с коллоидным селеном, происходит лимфогенным путем и в меньшей степени подвергается ферментной деградации и нейтрализации печенью, при этом биологически активные высокомолекулярные вещества проявляют свое действие непосредственно в патологическом очаге.In addition, the biodynamics of drugs and biologically active molecules conjugated to colloidal selenium occurs via the lymphogenous route and to a lesser extent undergoes enzymatic degradation and neutralization by the liver, while biologically active high-molecular substances show their effect directly in the pathological focus.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014113432/15A RU2541121C1 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Agent for intracellular delivery of biologically high-molecular compound of nanoparticles and method for preparing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014113432/15A RU2541121C1 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Agent for intracellular delivery of biologically high-molecular compound of nanoparticles and method for preparing it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2541121C1 true RU2541121C1 (en) | 2015-02-10 |
Family
ID=53287082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014113432/15A RU2541121C1 (en) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | Agent for intracellular delivery of biologically high-molecular compound of nanoparticles and method for preparing it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541121C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990003175A1 (en) * | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Avram, Elena | Selenium compositions for treatment of disease |
| US7205002B2 (en) * | 2002-11-06 | 2007-04-17 | Mcw Research Foundation, Inc. | Method of making, and the use of cytotoxic agents containing elemental selenium |
| RU2372890C2 (en) * | 2007-10-03 | 2009-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации - Федеральное государственное учреждение "27 Научный центр Министерства обороны Российской Федерации" | Method of making nanosised system for delivering medicinal agents based on silicon dioxide |
-
2014
- 2014-04-07 RU RU2014113432/15A patent/RU2541121C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990003175A1 (en) * | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Avram, Elena | Selenium compositions for treatment of disease |
| US7205002B2 (en) * | 2002-11-06 | 2007-04-17 | Mcw Research Foundation, Inc. | Method of making, and the use of cytotoxic agents containing elemental selenium |
| RU2372890C2 (en) * | 2007-10-03 | 2009-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации - Федеральное государственное учреждение "27 Научный центр Министерства обороны Российской Федерации" | Method of making nanosised system for delivering medicinal agents based on silicon dioxide |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВАЛУЕВА С.В. "Самоорганизация и структура селенсодержащих биологически активных наносистем" Электронный журнал "Структура и динамика молекулярных систем". N10, A, 2011 г. [онлайн] [Найдено в Интернет 01.10.2013] * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wilson et al. | Nanoparticles based on albumin: preparation, characterization and the use for 5-flurouracil delivery | |
| US9364549B2 (en) | Hydrophobic drug-delivery material, method for manufacturing thereof and methods for delivery of a drug-delivery composition | |
| KR102154880B1 (en) | Pharmaceutical nanoparticles showing improved mucosal transport | |
| Jiang et al. | Self-assembled peptide nanoparticles responsive to multiple tumor microenvironment triggers provide highly efficient targeted delivery and release of antitumor drug | |
| CN111569082B (en) | Oral delivery system for protein-loaded polypeptide drug exosomes | |
| US20040105888A1 (en) | Buoyant polymer particles for delivery of therapeutic agents to the central nervous system | |
| Karaman et al. | Silica-based nanoparticles as drug delivery systems: Chances and challenges | |
| CN105708848A (en) | Environmentally responsive tumor targeted combined administration transfer system | |
| Mohantya et al. | An overview of nanomedicine in veterinary science | |
| Guo et al. | Enhanced drug release from a pH-responsive nanocarrier can augment colon cancer treatment by blocking PD-L1 checkpoint and consuming tumor glucose | |
| Wiącek et al. | Cyclosporine CsA—The physicochemical characterization of liposomal and colloidal systems | |
| CN117138042A (en) | Divalent inorganic metal ion/photosensitizer protein nanoparticle and preparation and application thereof | |
| Xu et al. | Anti-osteosarcoma trimodal synergistic therapy using NiFe-LDH and MXene nanocomposite for enhanced biocompatibility and efficacy | |
| Jin et al. | Glutamate affects self-assembly, protein corona, and anti-4 T1 tumor effects of melittin/vitamin E-succinic acid-(glutamate) n nanoparticles | |
| CN104814934A (en) | Herceptin modified paclitaxel-carried targeting nanoparticle transfer system | |
| Pourmadadi et al. | The smart nanocarrier containing zein/starch co-biopolymers enhanced by graphitic carbon nitride; exploring opportunities in brain cancer treatment | |
| Lee et al. | A novel pH-responsive polysaccharidic ionic complex for proapoptotic D-(KLAKLAK) 2 peptide delivery | |
| WO2022206451A1 (en) | Targeted ferritin cage nano-carrier co-loading hydrophilic/hydrophobic drugs and use thereof | |
| RU2541121C1 (en) | Agent for intracellular delivery of biologically high-molecular compound of nanoparticles and method for preparing it | |
| RU2557987C1 (en) | Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds | |
| Shirole et al. | Aquasomes: A Nanoparticulate approach for the Delivery of Drug | |
| KR20160110762A (en) | Synthesis of carbon nanoparticle-polymer composite for delivery of bioactive materials and the uses thereof | |
| Wang et al. | Personalized tumor vaccines based on carrier-free double-adjuvant nanoparticles and tumor-associated antigens for enhancing immune responses | |
| Foster et al. | Effect of ursodiol on alginate/PLL nanoparticles with non-ionic surfactant for gene delivery | |
| Rao et al. | Recent advances in extracellular matrix-inspired nanocarriers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210408 |