[go: up one dir, main page]

RU2826499C1 - Liposome-based photosensitizer with curcumin for photodynamic therapy - Google Patents

Liposome-based photosensitizer with curcumin for photodynamic therapy Download PDF

Info

Publication number
RU2826499C1
RU2826499C1 RU2023128988A RU2023128988A RU2826499C1 RU 2826499 C1 RU2826499 C1 RU 2826499C1 RU 2023128988 A RU2023128988 A RU 2023128988A RU 2023128988 A RU2023128988 A RU 2023128988A RU 2826499 C1 RU2826499 C1 RU 2826499C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
curcumin
photosensitizer
gel
photodynamic therapy
liposomes
Prior art date
Application number
RU2023128988A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Юрьевна Чаусская
Алексей Юрьевич Дробышев
Диана Эдуардовна Никогосова
Владимир Владимирович Кириленко
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России)
Application granted granted Critical
Publication of RU2826499C1 publication Critical patent/RU2826499C1/en

Links

Abstract

FIELD: pharmacology.
SUBSTANCE: invention relates to a photosensitizer based on curcuminoid in liposomal form for photodynamic therapy of patients with inflammatory diseases of the oral mucosa and periodontal tissues. Photosensitizer based on curcuminoid in liposomal form for photodynamic therapy of patients with inflammatory diseases of oral mucosa and periodontal tissues of the following composition, wt.%: curcumin—2.0–1.0; soya lecithin—10; glycerine—2; euxyl (preservative)—1; carbopol—0.4; sodium hydroxide 10%—0.2; demineralised water—84.4–85.4.
EFFECT: above described photosensitizer has high bioavailability, antimicrobial action and pronounced bacteriostatic effect.
1 cl, 3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области фармакологии, а именно к биологически активным соединениям, содержащим в основе куркуминоид в липосомной форме, которое возможно использовать как фотосенсибилизатор (ФС) для проведения фотодинамической терапии (ФДТ) пациентов с воспалительными заболеваниями слизистой оболочки полости рта, тканей пародонта и заболеваниями, характеризующимися гиперкератозом (лейкоплакия и др.).The invention relates to the field of pharmacology, namely to biologically active compounds containing a curcuminoid base in liposomal form, which can be used as a photosensitizer (PS) for photodynamic therapy (PDT) of patients with inflammatory diseases of the oral mucosa, periodontal tissues and diseases characterized by hyperkeratosis (leukoplakia, etc.).

В основе метода фотодинамической терапии лежит использование специальных веществ - фотосенсибилизаторов, которые при попадании в организм накапливаются в патологических тканях, и при воздействии на них света с определенной длинной волны активизируются механизмы, оказывающие избирательное цитотоксическое действие. В настоящее время, известны фотосенсибилизаторы для проведения фотодинамической терапии при различных поражениях слизистой оболочки полости рта. В практической деятельности на современном этапе основную группу фотосенсибилизаторов, применяемых аппликационным способом, составляют ФС III поколения па основе хлоринов.The method of photodynamic therapy is based on the use of special substances - photosensitizers, which, when entering the body, accumulate in pathological tissues, and when exposed to light of a certain wavelength, mechanisms that have a selective cytotoxic effect are activated. At present, photosensitizers are known for photodynamic therapy for various lesions of the oral mucosa. In practical activities at the present stage, the main group of photosensitizers used by the application method are 3rd generation chlorine-based PS.

Известен ряд препаратов на основе хлоринов, разрешенных для клинического применения в качестве ФС для проведения ФДТ при различных воспалительных заболеваниях и новообразованиях в челюстно-лицевой области. К ним относятся средство для фотодинамической диагностики и терапии онкологических заболеваний ФС фотофон [RU 2152790 С1 от 20.07.2000, Кл. Л61К 31/409]. Фотосенсибилизатор содержит производное хлорофилла Л (18-карбокси-20-(карбоксиметил)-8-этенил-13- этил-2, 3-дигидро-3,7, 12, 17-тетраметил-21Н,23Н порфин-2-пропионовую кислоту), в дальнейшем - хлорин е6 и его соли, и поливинилпирролидон (ПВП), в лиофилизированной форме. Данный препарат не применяется для лечения воспалительных заболеваний СОПР.There are a number of chlorin-based drugs approved for clinical use as photosensitizers for PDT of various inflammatory diseases and neoplasms in the maxillofacial region. These include the drug for photodynamic diagnostics and therapy of oncological diseases FS photofon [RU 2152790 C1 of 20.07.2000, Cl. L61K 31/409]. The photosensitizer contains a derivative of chlorophyll L (18-carboxy-20-(carboxymethyl)-8-ethenyl-13-ethyl-2, 3-dihydro-3,7, 12, 17-tetramethyl-21H, 23H porphin-2-propionic acid), hereinafter referred to as chlorin e6 and its salts, and polyvinylpyrrolidone (PVP) in lyophilized form. This drug is not used to treat inflammatory diseases of the oral mucosa.

Также на рынке представлен ФС Фотодитазин [RU 2276976 С2, А61К 31/409 от 27.05.2006], который выпускается ООО BETA-ГРАНД. Согласно изобретению препарат содержит хлорин е6 в количестве не менее 98%, N-метил-D-глюкамин в мольном соотношении 1:2 и поливинилпирролидон с молекулярным весом от 9600 до 11500. Как и ранее описанные фотосенсибилизаторы, он направлен на медикаментозное воздействие на различные опухоли по средствам светового воздействия излучением с длиной волны 662±2 им.Also on the market is FS Photoditazin [RU 2276976 C2, A61K 31/409 dated 27.05.2006], which is produced by BETA-GRAND LLC. According to the invention, the drug contains chlorin e6 in an amount of at least 98%, N-methyl-D-glucamine in a molar ratio of 1:2 and polyvinylpyrrolidone with a molecular weight of 9600 to 11500. Like the previously described photosensitizers, it is aimed at medicinal action on various tumors by means of light exposure to radiation with a wavelength of 662±2 nm.

Среди ФС для проведения ФДТ запатентован препарат Радахлорин (RU 2183956 C1, А61К 31/79, от 27.06.2002, US Pat 7550587 от 23.06.2009]. Данный фотосенсибилизатор включает щелочные соли хлорина е6, пурпурина 5 и хлорина Р6. Он выпускается фирмой ООО Рада-фарма и в патенте идет указание па его противоопухолевое действие. Однако, имеется запатентованный «способ лечения поверхностно расположенных воспалительных заболеваний парод опта» с использованием [RU 2712035С1, МПК A61N 5/067] геля Радахлорина.Among the photosensitizers for PDT, the drug Radachlorin is patented (RU 2183956 C1, A61K 31/79, dated 27.06.2002, US Pat 7550587 dated 23.06.2009). This photosensitizer includes alkaline salts of chlorin e6, purpurin 5 and chlorin P6. It is produced by Rada-pharma LLC and the patent indicates its antitumor effect. However, there is a patented “method for treating superficial inflammatory diseases of the parod opta” using [RU 2712035C1, IPC A61N 5/067] Radachlorin gel.

Известен также гель фотосенсибилизатор для ФДТ под названием Ревиксан [RIJ 2568597 С1] и способ его применения в полости рта с помощью специальной каппы [RU 2728108 С1]Also known is a photosensitizer gel for PDT called Revixan [RIJ 2568597 C1] and a method for its use in the oral cavity using a special cap [RU 2728108 C1]

Ревиксан является биологически активным соединением хлоринового ряда может быть использован в качестве фотосенсибилизатора (ФС) для фотодинамической терапии (ФДТ) рака и других новообразований различного генеза, а также для флюоресцентной диагностики раковых клеток. В настоящий момент указанный ФС также применяют при лечении воспалительных заболеваний полости рта, поскольку описаны его антибактериальные свойства.Revixan is a biologically active compound of the chlorine series and can be used as a photosensitizer (PS) for photodynamic therapy (PDT) of cancer and other neoplasms of various genesis, as well as for fluorescent diagnostics of cancer cells. At present, the said PS is also used in the treatment of inflammatory diseases of the oral cavity, since its antibacterial properties have been described.

Вышеперечисленные фотосенсибилизаторы на основе хлоринов имеют недостаточно выраженный антибактериальный эффект, отсутствует противовоспалительный эффект. Также данные ФС не обладают антигипоксантным (детоксицирующим) и ранозаживляющим эффектом.The above-mentioned photosensitizers based on chlorines have an insufficiently pronounced antibacterial effect, there is no anti-inflammatory effect. Also, these PS do not have an antihypoxant (detoxifying) and wound-healing effect.

Отдельно следует отметить высокую стоимость хлорина, который используется для приготовления ФС.It is worth noting separately the high cost of chlorine, which is used to prepare FS.

Куркумин активно применяют в стоматологии при красном плоском лишае, подслизистом фиброзе полости рта и заболеваниях пародонта, включая гингивит. Основными преимуществами данного препарата являются его противовоспалительные свойства, включая ингибирование NF-κВ и подавление провоспалительного фермента циклооксигеназы-2 посредством ингибирования экспрессии генов цитокинов. Препараты на основе куркумина активно исследовались как in vitro, так и в рамках клинических исследований. Опубликованное иностранными авторами исследование показало, что гель на основе куркумина, применяемый в качестве дополнения к нехирургическим методам терапии (SRP-терапии) при лечении пациентов с хроническим катаральный гингивитом, оказался более эффективным, чем гель с хлоргексидином, и может быть эффективно использован для инактивации многовидовых биопленок при проведении антибактериальной ФДТ [Dovigo, L. N., Pavarina, Л. С, Carmello, J. С, Machado, A. L., Burnetii, I. L., & Bagnato, V. S. (2011). Susceptibility of clinical isolates of Candida to photodynamic effects of cm-cumin. Lasers in Surgery and Medicine, 43(9), 927-934. doi:10.1002/lsm.21110].Curcumin is actively used in dentistry for lichen planus, submucous fibrosis of the oral cavity and periodontal diseases, including gingivitis. The main advantages of this drug are its anti-inflammatory properties, including inhibition of NF-κB and suppression of the pro-inflammatory enzyme cyclooxygenase-2 by inhibiting the expression of cytokine genes. Curcumin-based drugs have been actively studied both in vitro and in clinical trials. A study published by foreign authors showed that curcumin-based gel, used as an adjunct to non-surgical therapy (SRP therapy) in the treatment of patients with chronic catarrhal gingivitis, was more effective than chlorhexidine gel and can be effectively used to inactivate multispecies biofilms during antibacterial PDT [Dovigo, L. N., Pavarina, L. C, Carmello, J. C, Machado, A. L., Burnetii, I. L., & Bagnato, V. S. (2011). Susceptibility of clinical isolates of Candida to photodynamic effects of cm-cumin. Lasers in Surgery and Medicine, 43(9), 927-934. doi:10.1002/lsm.21110].

Особенностью куркумина является то, что он нестабилен при физиологическом рН, имеет низкую растворимость в воде и быстро метаболизируется организмом. В настоящее время существуют разработки новых форм препаратов на основе куркуминоидов, повышающие биодоступность натурального куркумина.A feature of curcumin is that it is unstable at physiological pH, has low solubility in water and is quickly metabolized by the body. Currently, there are developments of new forms of drugs based on curcuminoids that increase the bioavailability of natural curcumin.

В патенте [RU 2692473 С1, от 10.12.2014 года] описана композиция с модифицированным высвобождением куркумина. Она используется для лечения пациентов с кишечными расстройствами воспалительного, иммунологического и/или системного происхождения. Монолитные фармацевтические композиции включают ядро, содержащее гидроксипропилметилцеллюлозу, где диспергирован куркумин. Однако данный препарат неудобно применять для лечения патологий полости рта в виду плохой сорбции на слизистой и плохой пенитрации.The patent [RU 2692473 C1, dated 10.12.2014] describes a composition with modified release of curcumin. It is used to treat patients with intestinal disorders of inflammatory, immunological and/or systemic origin. Monolithic pharmaceutical compositions include a core containing hydroxypropyl methylcellulose, where curcumin is dispersed. However, this drug is inconvenient to use for the treatment of oral pathologies due to poor sorption on the mucous membrane and poor penetration.

Технической задачей изобретения является создание эффективного геля-фотосенсибилизатора на основе куркумина для проведения фотодинамической терапии у пациентов с заболеваниями слизистых оболочек полости рта, активирующегося излучением света синего спектра.The technical objective of the invention is to create an effective curcumin-based photosensitizer gel for photodynamic therapy in patients with diseases of the oral mucosa, activated by blue spectrum light.

Техническим результатом изобретения является повышенная биодоступность фотосенсибилизатора на основе куркумина, обладающего антимикробным действием и выраженным бактериостатическим эффектом.The technical result of the invention is increased bioavailability of a curcumin-based photosensitizer, which has an antimicrobial effect and a pronounced bacteriostatic effect.

Технический результат достигается созданием фотосенсибилизатора на основе куркуминоида в липосомной форме для проведения фотодинамической терапии пациентов с заболеваниями слизистых оболочек полости рта.The technical result is achieved by creating a photosensitizer based on curcuminoid in liposomal form for photodynamic therapy of patients with diseases of the mucous membranes of the oral cavity.

Для формирования липосом использовали куркуминоид - 1,7-Бис (4 гидрокси-3-метоксифенил)-гепта-1,6-диен-3-5-дион. Для гелевой основы применяли карбопол G-20.To form liposomes, curcuminoid 1,7-Bis (4 hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3-5-dione was used. Carbopol G-20 was used for the gel base.

Для получения липосом применили метод скоростного диспергирования гидрофильной и липофильной фаз с мелкодисперсным порошком (патент РФ №2311449С2. 2005). Метод обеспечивает формирование мелких однослойных везикул. Такие свойства и морфология липосом необходимы для быстрой трансдермальной доставки активного вещества в поверхностные и более глубокие слои слизистых оболочек. Мелкие липосомы (50-200 нм) легко распространяются по межклеточному пространству и обеспечивают направленную доставку включенных в них активных соединений. Однослойные липосомы нужны для облегчения процесса слияния с мембранами клеток слизистых оболочек. Предпочтение выбора и использования именно этого метода обусловлено многолетним успешным опытом его применения на практике: более 30 готовых средств производятся и выпускаются отечественными предприятиями и применяются в области гигиены, косметологии, дерматологии, ветеринарии. Именно благодаря липосомам и использованию биоразлагаемых полимеров в качестве гелеобразователей, достигнута высокая эффективность и биобезопасность средства и перевод в водорастворимую форму. Исследования на культурах клеток (макрофагах, фибробластах и др.) выявлены репаративные и пластифицирующие свойства липосом. Инкорпорация специальных активных соединений усиливает эффективность фосфолинидных везикул и обеспечивает применение более низких доз веществ.To obtain liposomes, the method of high-speed dispersion of hydrophilic and lipophilic phases with fine powder was used (patent of the Russian Federation No. 2311449C2. 2005). The method ensures the formation of small single-layer vesicles. Such properties and morphology of liposomes are necessary for rapid transdermal delivery of the active substance to the superficial and deeper layers of the mucous membranes. Small liposomes (50-200 nm) easily spread through the intercellular space and ensure targeted delivery of the active compounds included in them. Single-layer liposomes are needed to facilitate the process of fusion with the membranes of the cells of the mucous membranes. The preference for choosing and using this method is due to many years of successful experience in its application in practice: more than 30 finished products are produced and released by domestic enterprises and are used in the field of hygiene, cosmetology, dermatology, veterinary medicine. It is due to liposomes and the use of biodegradable polymers as gelling agents that high efficiency and biosafety of the product and its transfer to a water-soluble form have been achieved. Studies on cell cultures (macrophages, fibroblasts, etc.) have revealed the reparative and plasticizing properties of liposomes. The incorporation of special active compounds enhances the efficiency of phospholine vesicles and ensures the use of lower doses of substances.

Процесс приготовления геля состоит из нескольких этапов.The process of preparing the gel consists of several stages.

1. Первый этап - подготовка составляющих активных и вспомогательных компонентов (подготовка водной и жировой фазы).1. The first stage is the preparation of the active and auxiliary components (preparation of the aqueous and fat phase).

1.1. Подготовка водной фазы: а) 0,5 г карбопола заливают 60 мл дистиллированной или деминерализованной водой и настаивают 20 мин при комнатной температуре в стеклянном стакане до полного набухания полимера1.1. Preparation of the aqueous phase: a) 0.5 g of carbopol is poured with 60 ml of distilled or demineralized water and infused for 20 minutes at room temperature in a glass beaker until the polymer is completely swollen.

1.2. Готовят 10% раствор NaOH. В термостакане из стекла 10 г. NaOH заливают 90 гр. Н2О, дают остыть.1.2. Prepare a 10% NaOH solution. In a glass thermos, pour 10 g of NaOH into 90 g of H2O and let cool.

1.3. Подготовка жировой фазы: 1-2 г куркумин смешивают с 10 г лецитина до однородной массы 3-5 минут на гомогенизаторе на малых оборотах (1000 об/мин);1.3. Preparation of the fat phase: 1-2 g curcumin is mixed with 10 g lecithin until a homogeneous mass is obtained for 3-5 minutes in a homogenizer at low speed (1000 rpm);

2. Второй э тап - приготовление геля:2. The second stage is preparing the gel:

2.1. В стакан с набухшим до однородного состояния полимером при перемешивании вводят жировую фазу и гомогенизируют 5-10 минут с интервалами 30 секунд при скорости 6000 об/мин на лабораторном гомогенизаторе FSH-SA со скоростью вращения ротора от 3000 до 20000 оборотов в минуту.2.1. The fat phase is introduced into the glass with the polymer swollen to a homogeneous state while stirring and homogenized for 5-10 minutes at 30-second intervals at a speed of 6,000 rpm in a FSH-SA laboratory homogenizer with a rotor speed of 3,000 to 20,000 rpm.

2.2. В полученный желтый раствор вводят раствор щелочи 2 мл (10% раствор NaOH) и перемешивают при скорости 2000 об/мин 1-2 минуты при комнатной температуре.2.2. Add 2 ml of alkali solution (10% NaOH solution) to the resulting yellow solution and stir at 2000 rpm for 1-2 minutes at room temperature.

2.3. Вводят 2 г глицерина, перемешивают 1 мин при скорости 20000 об/мин.2.3. Add 2 g of glycerin and stir for 1 min at 20,000 rpm.

2.4. Вводят эуксил (консервант), перемешивают 30 сек на минимальной скорости.2.4. Add euxyl (preservative), mix for 30 seconds at minimum speed.

2.5. Доводят объем деминерализованной водой до 100 мл.2.5. Bring the volume to 100 ml with demineralized water.

2.6. Измеряют рН готового геля. При необходимости, добавляют р-р щелочи каплями до рН в диапазоне 5.0- 7.42.6. Measure the pH of the finished gel. If necessary, add the alkali solution drop by drop until the pH is in the range of 5.0-7.4.

Перечень фигур:List of figures:

Фиг. 1 Спектр поглощения препарата в трех относительных концентрациях при разбавлении водой.Fig. 1 Absorption spectrum of the drug in three relative concentrations when diluted with water.

Фиг. 2 Автоматическое программируемое культивирование референтного штамма S. aureus при использовании фотосенсибилизирующего воздействия.Fig. 2 Automatic programmed cultivation of the reference strain S. aureus using photosensitizing action.

Фиг. 3. Ключевые показатели оптической плотности при культивировании референтного штамма S. aureus в комплексе с фотосенсибилизирующим воздействием.Fig. 3. Key indicators of optical density during cultivation of the reference strain S. aureus in combination with photosensitizing action.

Пример 1. Гель-фотосенсибилизатор следующего состава в мас. %:Example 1. Photosensitizer gel of the following composition in wt. %:

Куркумин 1,0 -2,0, Лецитин соевый 10,0, Глицерин 2,0, Эуксил (консервант) 1,0, Карбопол 0,4, Гидрооксид натрия 10% - 0,2, Вода деминерализованная 85,4 -84,4.Curcumin 1.0 -2.0, Soy lecithin 10.0, Glycerin 2.0, Euxyl (preservative) 1.0, Carbopol 0.4, Sodium hydroxide 10% - 0.2, Demineralized water 85.4 -84.4.

Для апробации геля фотосенсибилизатора на основе липосом с куркумином использовались различные физико-химические и биологические методы контроля и стандартизации, которые отражают возможность применения данного геля у пациентов.To test the photosensitizer gel based on liposomes with curcumin, various physicochemical and biological methods of control and standardization were used, which reflect the possibility of using this gel in patients.

Стабильность препарата установили при центрифугировании аликвот образцов. Определение коллоидной стабильности осуществлялась по ГОСТ 29188.3-91 «Изделия косметические. Методы определения стабильности эмульсии» на центрифуге лабораторной медицинской TG16WS при 6 тыс. об/мин в течение 5 минут. Стабильность геля оценивали по количеству выпавшего осадка. Гель фотосенсибилизатор с концентрацией куркумина 1,0% показал стабильность при центрифугировании, выпадение осадка нe определялось. При центрифугировании геля фотосенсибилизатора с концентрацией куркумина 2,0% выпадения осадка также не определялось, препарат стабилен.The stability of the preparation was established by centrifugation of aliquots of samples. Determination of colloidal stability was carried out according to GOST 29188.3-91 "Cosmetic products. Methods for determining the stability of the emulsion" on a laboratory medical centrifuge TG16WS at 6 thousand rpm for 5 minutes. The stability of the gel was assessed by the amount of sediment. The photosensitizer gel with a curcumin concentration of 1.0% showed stability during centrifugation, precipitation was not determined. When centrifuging the photosensitizer gel with a curcumin concentration of 2.0%, precipitation was also not determined, the preparation is stable.

Па возможность проникновения липосом в клетку влияет их размер. Оптимальный размер по литературным данным является от 100 до 220 им. Размер полученных липосом определяли с помощью анализатора Malvern Instruments Ltd. (Великобритания), Модель: Zetasizer Nano ZS. В рамках исследования, гель фотосенсибилизатор на основе куркумина как 1,0%, так и 2,0% в липосомах разбавляли в 10 раз бидистиллированной водой. Вне зависимости от концентрации, средний размер частиц составил 157 им. Более высокая степень разбавления (в 50 раз) приводит к тому, что распределение липосом по размерам становится шире и составляет 208,8 им. По полученным результатам можно сделать вывод, что средний размер липосом в геле-фотосенсибилизаторе на основе куркумина как 1,0%, так и 2,0% остается в нанометровом диапазоне.The ability of liposomes to penetrate into a cell is affected by their size. According to literature, the optimal size is from 100 to 220 im. The size of the obtained liposomes was determined using a Malvern Instruments Ltd. (UK) analyzer, Model: Zetasizer Nano ZS. In the study, the curcumin-based photosensitizer gel, both 1.0% and 2.0%, in liposomes was diluted 10 times with bidistilled water. Regardless of the concentration, the average particle size was 157 im. A higher degree of dilution (50 times) leads to a wider distribution of liposome sizes and is 208.8 im. Based on the results obtained, it can be concluded that the average size of liposomes in the curcumin-based photosensitizer gel, both 1.0% and 2.0%, remains in the nanometer range.

Определение термостабильности осуществлялась по ГОСТ 29188.3-91 «Изделия косметические. Методы определения стабильности эмульсии». Образцы выдерживали 24 часа и 14 суток при температуре 40°С в инкубаторе BD-53 (BINDER). По результатам исследования стабильности при хранении 40°С образец геля фотосенсибилизатора на основе куркумина 1,0% в липосомах па протяжении 24 часов и 14 суток показал стабильность, выделения водной и масляной фазы не наблюдалось. Образец геля фотосенсибилизатора на основе 2,0% куркумина в липосомах также показал стабильность и отсутствие выделения водной и масляной фазы. Оба образца показали высокую стабильность.Thermal stability was determined according to GOST 29188.3-91 "Cosmetic products. Methods for determining emulsion stability". The samples were kept for 24 hours and 14 days at 40°C in a BD-53 incubator (BINDER). According to the results of the stability study during storage at 40°C, a sample of the photosensitizer gel based on 1.0% curcumin in liposomes showed stability for 24 hours and 14 days, and no separation of the aqueous and oil phases was observed. A sample of the photosensitizer gel based on 2.0% curcumin in liposomes also showed stability and no separation of the aqueous and oil phases. Both samples showed high stability.

Для определения биологической активности образцов фотосенсибилизатора на основе куркуминоида в липосомах оценивали их детоксицирующее (антигипоксантное) действие. Для этого использовали методику НЛО «ДИОД»: «Определение антигипоксической активности на модели гемической гипоксии методом ультразвуковой допплерографии сосудов хориоалантоисной оболочки куриного эмбриона ex vivo» (Методические рекомендации MP 1.2.0025-11). По результатам исследования образец геля фотосенсибилизатора на основе 1,0% куркумина в липосомах обладает ярко выраженным антигипоксантным (детоксицирующим) эффектом и эквивалентен образцу диметилсульфоксид, который используется в качестве стандартного растворителя водонерастворимых веществ. Образец геля фотосеисибилизатора па основе 2,0% куркумина в липосомах обладает слабым антигипоксантным (детоксицирующим) действием.To determine the biological activity of the curcuminoid-based photosensitizer samples in liposomes, their detoxifying (antihypoxic) effect was assessed. For this purpose, the NLO "DIOD" technique was used: "Determination of antihypoxic activity on the hemic hypoxia model by ultrasound Dopplerography of the vessels of the chorioalantois membrane of a chicken embryo ex vivo" (Methodological recommendations MP 1.2.0025-11). According to the study results, the photosensitizer gel sample based on 1.0% curcumin in liposomes has a pronounced antihypoxic (detoxifying) effect and is equivalent to a dimethyl sulfoxide sample, which is used as a standard solvent for water-insoluble substances. The photosensitizer gel sample based on 2.0% curcumin in liposomes has a weak antihypoxic (detoxifying) effect.

Для определения спектральных свойств (спектра поглощения) геля-фотосенсибилизатора на основе куркуминоида в липосомах использовался спектрофотометр Hitachi. Этот метод позволил определить пик поглощения свеч а, при котором происходит активация фотосенсибилизатора. В исследовании использовался препарат в концентрации 1 г/50 г геля. Поглощение препарата было исследовано при его разведении в Н2О в концентрациях: 0,5, 1, 2 / концентрация 0.5: 0.05 г препарата / 1 мл растворителя; концентрация 1: 0.1 г препарата / 1 мл растворителя; концентрация 2: 0.2 г препарата / 1 мл растворителя). Основной пик поглощения препаратов лежит в синем диапазоне спектра с максимумом в 410-450 им (фиг.1), что позволит проводить как флуоресцентную диагностику, так и последующую фотодинамическую терапию.To determine the spectral properties (absorption spectrum) of the curcuminoid-based photosensitizer gel in liposomes, a Hitachi spectrophotometer was used. This method made it possible to determine the absorption peak of the suppositories, at which the photosensitizer is activated. The study used the drug at a concentration of 1 g / 50 g of gel. The absorption of the drug was studied when diluted in H 2 O at concentrations of 0.5, 1, 2 / concentration 0.5: 0.05 g of the drug / 1 ml of solvent; concentration 1: 0.1 g of the drug / 1 ml of solvent; concentration 2: 0.2 g of the drug / 1 ml of solvent). The main absorption peak of the drugs lies in the blue range of the spectrum with a maximum at 410-450 nm (Fig. 1), which will allow both fluorescent diagnostics and subsequent photodynamic therapy.

Для определения антимикробного действия геля фотосенсибилизатора с куркумином 1,0% и куркумином 2,0% проводили эксперимент при культивировании S. Aureus (Фиг. 1). Культивирование проводилось на питательные среды, время культивирования составило 36 часов. При этом проводилась оценка оптической плотности (OD) на разных этапах эксперимента. Для сравнения антимикробного действия дополнительно взяли образец фотосенсибилизатора на основе Хлорина Е6, для контроля роста бактерий был использован образец с Chlorhexidini bigluconas 0,05%. При культивировании бактериальной популяции с добавлением исследуемого образца Chlorhexidini bigluconas 0,05%, признаков развития бактериальных клеток не выявлено. При анализе значения OD при культивировании S. Aureus с образцами Хлорина Е6, Куркумина 1,0% и Куркумина 2,0% было отмечено, что скорость увеличения показателя оптической плотности пролонгация фазы адаптивного нахождения клеток (до 4 часа культивирования) (Фиг. 2). При этом период ускоренного развития популяции обладал меньшей интенсивностью увеличения значения OD, и переход в экспоненциальное развитие культуры было отсрочен на 4 часа относительно всех ранее описанных образцов. Однако, оценивая скорость увеличения показателя оптической плотности, было отмечено, что по своей тенденции она была сопоставима с образцом куркумин 1,0%, и статистически значимо выше, чем при использовании куркумина 2,0%. Это показывает, что образец с куркумином 2,0% обладает выраженным бактериостатическим эффектом относительно образцов с Хлорином Е6 и образцом в Куркумином 1,0% (Фиг. 3).To determine the antimicrobial effect of the photosensitizer gel with 1.0% curcumin and 2.0% curcumin, an experiment was conducted with the cultivation of S. Aureus (Fig. 1). Cultivation was carried out on nutrient media, the cultivation time was 36 hours. In this case, the optical density (OD) was assessed at different stages of the experiment. To compare the antimicrobial effect, a sample of the photosensitizer based on Chlorin E6 was additionally taken, and a sample with Chlorhexidini bigluconas 0.05% was used to control bacterial growth. When culturing the bacterial population with the addition of the studied sample of Chlorhexidini bigluconas 0.05%, no signs of bacterial cell development were detected. When analyzing the OD value during cultivation of S. Aureus with samples of Chlorin E6, Curcumin 1.0% and Curcumin 2.0%, it was noted that the rate of increase in the optical density index prolongation of the adaptive phase of cell presence (up to 4 hours of cultivation) (Fig. 2). At the same time, the period of accelerated population development had a lower intensity of increase in the OD value, and the transition to exponential culture development was delayed by 4 hours relative to all previously described samples. However, when assessing the rate of increase in the optical density index, it was noted that in its trend it was comparable with the curcumin 1.0% sample, and statistically significantly higher than when using curcumin 2.0%. This shows that the sample with curcumin 2.0% has a pronounced bacteriostatic effect relative to the samples with Chlorin E6 and the sample with Curcumin 1.0% (Fig. 3).

В итоге, активными компонентами геля фотосенсибилизатора являются куркумин и лецитин, входящие в жировую фазу. Лецитин амфифильное соединение, поэтому позволяет получить коллоидный раствор куркумина без применения спирта или агрессивных для клеточных мембран поверхностно активных веществ. Мембраны клетки легко взаимодействуют с мембранами липосом и осуществляется трансмембранный перенос активного вещества.As a result, the active components of the photosensitizer gel are curcumin and lecithin, which are part of the fat phase. Lecithin is an amphiphilic compound, therefore it allows to obtain a colloidal solution of curcumin without using alcohol or surfactants that are aggressive for cell membranes. Cell membranes easily interact with liposome membranes and transmembrane transfer of the active substance is carried out.

По результатам апробация геля фотосенсибилизатора на основе как 1,0%, так и 2,0% с помощью физико-химических и биологических методов контроля и стандартизации были сделаны выводы о его свойствах. Проведена оценка стабильности препарата при центрифугировании с определением количества выпадения осадка и при длительном термическом воздействии. По их результатам, препарат показал стабильность. Наряду с этим, определен размер полученных липосом, который соответствует оптимальным параметрам. Дополнительно исследовано, что гель-фотосенсибилизатор обладает антигомотоксическим действием. Определен ник поглощения свеча, при котором происходит активация фотосенсибилизатора. Он соответствовал синему диапазону спектра и составил 410-450 нм. Таким образом, можно сделать вывод о том, что гель фотосенсибилизатор на основе куркумина как 1,0%, так и 2,0% не обладает токсичностью и возможен к применению у пациентов. Также был проведен эксперимент по определению антимикробного действия и выявлено, что гель фотосенсибилизатор на основе куркумина в липосомах, особенно в концентрации 2,0%, обладает выраженным бактериостатическим эффектом.Based on the results of testing the photosensitizer gel based on both 1.0% and 2.0% using physicochemical and biological methods of control and standardization, conclusions were made about its properties. An assessment of the stability of the drug was carried out during centrifugation with the determination of the amount of sedimentation and under prolonged thermal exposure. According to their results, the drug showed stability. Along with this, the size of the obtained liposomes was determined, which corresponds to the optimal parameters. It was additionally studied that the gel photosensitizer has an antihomotoxic effect. The absorption of the candle, at which the activation of the photosensitizer occurs, was determined. It corresponded to the blue range of the spectrum and was 410-450 nm. Thus, it can be concluded that the photosensitizer gel based on curcumin, both 1.0% and 2.0%, is non-toxic and can be used in patients. An experiment was also conducted to determine the antimicrobial effect and it was found that the curcumin-based photosensitizer gel in liposomes, especially at a concentration of 2.0%, has a pronounced bacteriostatic effect.

Claims (2)

Фотосенсибилизатор на основе куркуминоида в липосомной форме для проведения фотодинамической терапии пациентов с воспалительными заболеваниями слизистой оболочки полости рта и тканей пародонта следующего состава в мас.%:Photosensitizer based on curcuminoid in liposomal form for photodynamic therapy of patients with inflammatory diseases of the oral mucosa and periodontal tissues of the following composition in wt.%: Куркумин Curcumin 2,0-1,02.0-1.0 Лецитин соевый Soy lecithin 1010 Глицерин Glycerol 22 Эуксил (консервант) Euxil (preservative) 11 Карбопол Carbopol 0,40.4 Гидроксид натрия 10% Sodium hydroxide 10% 0,20.2 Вода деминерализованнаяDemineralized water 84,4-85,484.4-85.4
RU2023128988A 2023-11-09 Liposome-based photosensitizer with curcumin for photodynamic therapy RU2826499C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2826499C1 true RU2826499C1 (en) 2024-09-11

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766122C2 (en) * 2016-04-01 2022-02-08 Триоптотек Гмбх Photosensitizer dispersion and its application

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766122C2 (en) * 2016-04-01 2022-02-08 Триоптотек Гмбх Photosensitizer dispersion and its application

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LAN LI et al. Liposome-encapsulated curcumin. In Vitro and In Vivo Effects on Proliferation, Apoptosis, Signaling, and Angiogenesis // Cancer, 2005 Sep 15; 104(6): 1322-31. ЧАУССКАЯ И.Ю. и др. Применение фотодинамической терапии с фотосенсибилизатором на основе куркумина при лечении пациентов с гингивитом. - Клиническая стоматология. - 2023, опубликовано 25.01.2023; 26 (1): 92-97. DOI: 10.37988/1811-153X_2023_1_92. ASTUTI S.D. et al. Effectiveness of bacterial biofilms photodynamic inactivation mediated by curcumin extract, nanodoxycycline and laser diode, Biomedical Photonics, 2020, vol. 9, no 4, pp. 4-14. doi: 10.24931/2413-9432-2020-9-4-4-14. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101810148B1 (en) Combination of an oxidant and a photoactivator for the healing of wounds
Sun et al. Light-activatable Chlorin e6 (Ce6)-imbedded erythrocyte membrane vesicles camouflaged Prussian blue nanoparticles for synergistic photothermal and photodynamic therapies of cancer
RU2668127C2 (en) Biophotonic compositions, kits and methods
JP5558827B2 (en) Nanoemulsion
US10568961B2 (en) Photosensitising composition and its uses
Yang et al. Near-infrared light triggered liposomes combining photodynamic and chemotherapy for synergistic breast tumor therapy
Zhang et al. Transdermal delivery of 5-aminolevulinic acid by nanoethosome gels for photodynamic therapy of hypertrophic scars
US6559183B1 (en) Nano-emulsion of 5-aminolevulinic acid
US20200376122A1 (en) Hydrophilic gel for topical delivery of 5-aminolevulinic acid
Singh et al. Photodynamic therapy: An adjunct to conventional root canal disinfection strategies
Shaheen et al. Innovative coenzyme Q10-loaded nanoformulation as an adjunct approach for the management of moderate periodontitis: preparation, evaluation, and clinical study
De Oliveira et al. Thermoresponsive hydrogel-loading aluminum chloride phthalocyanine as a drug release platform for topical administration in photodynamic therapy
EP0447318A1 (en) Composition for the cosmetic and/or pharmaceutical treatment of the surface epidermal layers by topical application on the skin and the relative production process
RU2826499C1 (en) Liposome-based photosensitizer with curcumin for photodynamic therapy
de Oliveira Miguel et al. Polymeric nanoparticles favor the in vitro dermal accumulation of Protoporphyrin IX (PpIX) with optimal biocompatibility and cellular recovery in culture of healthy dermal fibroblasts after Photodynamic Therapy
CN1954796A (en) Compositions containing polymeric emulsifiers and methods of use thereof
Fadel et al. Indocyanine green transferosomal hydrogel with enhanced stability and skin permeation for treatment of acne vulgaris:(in-vitro and clinical study)
WAGH et al. Development and optimization of rizatriptan benzoate ethosomes
AU2013211509B2 (en) Combination of an oxidant and a photoactivator for the healing of wounds
CN113518627A (en) Topical formulations comprising phthalocyanine photosensitizers
Tedesco et al. Nanosystems Comprising Biocompatible Polymers for the Delivery of Photoactive Compounds in Biomedical Applications
Rawat et al. Curcumin-Loaded Gelatin Ethosomal Gel: A Novel Approach for Anti-Inflammatory Efficacy
CN121059535A (en) A nanoparticle, a nano-eye drop, its preparation method and application
CN116549374A (en) Rhein nano emulsion gel and preparation method and application thereof
Fernanda Belincanta Borghi-Pangoni Preparation and characterization of bioadhesive system