СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУСПЕНЗИИ, СОДЕРЖАЩЕЙ НАНОРАЗМЕРНЫЕ ЧАСТИЦЫ ЛЕКАРСТВА
METHOD FOR OBTAINING SUSPENSION CONTAINING NANOSIZED PARTICLES OF DRUG

Область техники
Изобретение относится к фармацевтической технологии и представляет собой способ получения наноразмерных частиц лекарств путем их высвобождения из биосовместимых металл-органических каркасных структур. Основная область применения - диагностика и лечение заболеваний человека и животных.
Уровень техники
Металл-органические каркасные структуры (MOF - metal-organic frameworks) - относительно новый класс химических соединений, представляющих собой координационные пространственные структуры, образованные ионами металлов и органическими молекулами (лигандами). Структура MOF представляет собой кристаллический каркас - трехмерную решетчатую структуру, в которой органические лиганды подобно стержням соединяют ионы металлов, расположенные в углах решетки. В таких координационных сетях образуются поры, и их размер таков, что в их объем (межпоровое пространство) могут быть включены те или иные молекулы. В зависимости от свойств лигандов (углы между связями, длина цепи лиганда) и ионов металлов (координационное число иона металла), а также связности блоков решетки, в структуре могут быть как открытые каналы, так и поры с размерами от нескольких ангстрем до нескольких нанометров. В литературе описано несколько способов синтеза MOF, в общем случае синтез металлорганических каркасных структур проводится при высоких температурах и давлениях [1-3].
+
Следует отметить, что включаемые в состав MOF металлы (Zn, Cr, Fe и др.) и некоторые органические лиганды могут быть токсичны для организма и при введении полученных на их основе структур в организм вызвать побочный токсический эффект. Однако к 2010 году были достигнуты успехи в области синтеза MOF из биосовместимых элементов: ионов K и γ-циклодекстрина - олигосахарида природного происхождения [4]. В обзорных статьях [5, 6] представлена информация о современном уровне разработок и перспективах применения биосовместимых («съедобных») металлорганических каркасных структур на основе циклодекстринов в фармацевтической практике.
Циклодекстрины (CD, CDs) относятся к классу природных макроциклических олигосахаридов, получаемых путем ферментативной изомеризации крахмала. Молекулы трех видов наиболее изученных CD (α-, β- и γ-), построены из шести, семи или восьми d-глюкопиранозных звеньев, связанных между собой 1,4-гликозидной связью. Схематически молекулы циклодекстринов можно представить в форме усеченных конусов, полых внутри, в которых по окружности нижнего основания расположены 6, 7 или 8 первичных ОН-групп, а по окружности верхнего основания - 12-16 вторичных гидроксильных групп [7, 8]. Благодаря уникальным структурам CDs способны формировать комплексы включения по типу «гость-хозяин» с различными типами молекул (органическими и неорганическими), в которых молекулы CDs с их внутренней гидрофобной полостью играют роль «хозяев» и взаимодействуют с «гостевыми» молекулами за счет ван-дер-ваальсовых сил, гидрофобных взаимодействий и др. Данное свойство CDs востребовано в химико-фармацевтических исследованиях. Комплексообразование способно существенно изменять физико-химические и биологические свойства включаемых молекул, в том числе спектральные характеристики, растворимость, селективность действия. Комплексы включения CDs с лекарственными веществами обладают улучшенными фармакокинетическими и терапевтическими характеристиками. В настоящее время лекарственные препараты в виде комплексов циклодекстринов с лекарственными веществами хорошо известны на мировом фармацевтическом рынке [9-11]. В обзорной статье [10] представлены известные стратегии получения комплексов включения лекарственных веществ в циклодекстрины.
Быстроразвивающимся и перспективным направлением применения CD является получение MOFs, состоящих из ионов металлов, связанных с циклодекстринами. Циклодекстринсодержащие металлорганические каркасы (CD-MOF) обладают кристаллической структурой и системой пор разного диаметра, благодаря которой они могут адсорбировать низкомолекулярные лекарственные вещества, выступая в качестве носителей. Важное достоинство CD-MOF состоит в том, что они могут являться системой доставки для плохо растворимых лекарственных веществ. При растворении в водной среде CD-MOF с адсорбированным лекарственным веществом данная структура распадается на исходные компоненты, в том числе с формированием комплексов включения, что способствует повышению растворимости сорбированных в составе MOF веществ. CD-MOF имеют значительные перспективы в связи с уникальными адсорбционными свойствами, способностью к включению в состав функциональных групп для разнообразной химической модификации, биосовместимостью и биодеградируемостью [5, 6].
48
80
40
2
2
8
3
8
n
48
80
40
2
2
11
3
2
n
+
В сообщении [4] предложен способ получения CD-MOF на основе гамма-циклодекстрина и гидроксидов щелочных металлов. В 2-х примерах растворяли в воде (20 мл) γ-CD (1,30 г, 1 ммоль) и KOH (0,45 г, 8 ммоль) или γ-CD (1,30 г, 1 ммоль) и RbOH (0,82 г, 8 ммоль). Водные растворы фильтровали и давали возможность диффузии в них паров метанола (около 50 мл) в течение недели. Образовавшиеся в обоих случаях бесцветные кубические кристаллы отделяли, фильтровали, промывали МеОН (2×30 мл) и высушивали на воздухе. Были получены 2 продукта: CD-MOF-1 (1,20 г, 66%) и CD-MOF-2 (1,25 г, 71%), которые хорошо растворимы в воде. Данным их элементного анализа соответствовали расчетные формулы [(CHO)(KOH)(HO)(СНОН)] и [(CHO)(RbOH)(HO)(CHOH)], соответственно. Согласно рентгеноструктурному анализу продукта CD-MOF-1 ячейку кристалла можно представить в виде шести молекул γ-циклодекстрина, координированных через ионы калия (8 ионов К на одну молекулу γ-CD), которые образуют куб, ориентируясь внутрь первичными гидроксильными группами и образуя пору диаметром 1,7 нм. При этом ячейки, соединяясь через вторичные гидроксильные группы, образуют поры меньшего диаметра (0,78 нм).
+
+
+
Подобные источнику [4] способы получения CD-MOF на основе гамма-цикл одекстрина, содержащих ионы щелочных металлов (Na, K, Cs), изложены в патенте US 9,085,460 [12]. По общей процедуре растворяют 1 экв. γ-CD и 8 экв. соли щелочного металла в воде, раствор фильтруют. Затем обеспечивают в него медленную диффузию паров метанола (2-7 дней). Кристаллический продукт отфильтровывают, промывают метанолом и сушат на воздухе.
42
70
35
2
42
70
35
2
В статье [13] описаны методики получения металлорганических каркасных структур с использованием бета-циклодекстрина и гидроксидов натрия или калия (Na-CD-MOF и K-CD-MOF). Навески β-CD 1,135 г (1 ммоль) и 0,32 г NaOH (8 ммоль) или β-CD 1,135 г (1 ммоль) и 0,448 г KOH (8 ммоль) растворяли в 15 мл деионизированной воды и 5 мл этанола при перемешивании в течение 1 ч. Полученные растворы фильтровали (мембранный фильтр PTFE). Через 2 недели выделяли бесцветные кристаллы, промывали этиловым спиртом и высушивали при комнатной температуре. Выход составил 74% для Na(CHO)⋅OH⋅9HO и 76% для K(СНО)⋅ОН⋅9HO. Кратко описано получение комплекса включения Drug-CD-MOF методом измельчения при комнатной температуре. 5-Фторурацил, кверцетин и CD-MOFs были точно взвешены при молярном соотношении 1:1:1 соответственно. Получаемые соединения тщательно измельчали с абсолютным спиртом в течение 1 ч. Продукты промывали 3 раза абсолютным спиртом. Комплексы включений высушивали при 60°C до постоянной массы.
Предложенные в работе [13] методики просты с точки зрения исполнения и доступности ресурсов. Продукты синтеза могут быть использованы в качестве носителей лекарственных веществ, обладающих различной фармакологической активностью (5-фторурацил, кверцетин). Преследуемые в этом случае цели - повышение биодоступности веществ, обладающих низкой растворимостью в воде и водных средах организма за счет включения их в состав разрушающейся в водной среде нанопористой пространственной структуры.
В публикации [14] описана методика загрузки димеркаптоянтарной кислоты (DMSA) - нестабильной малой молекулы химического препарата - в β-циклодекстрин-металл-органический каркас (β-CD-MOF), потенциальный носитель для доставки лекарств, представляющий собой плотно упакованную слоистую кристаллическую структуру, которая предотвращает попадание лекарственного средства внутрь молекулярных пустот в большинстве CD, с высоким молярным соотношением 1:1,35 (β-CD-MOF:DMSA). Для синтеза β-CD-MOF, β-CD (250,0 г, 220,3 ммоль) и гидроксид калия (98,7 г, 352,5 ммоль/л) растворяли в 2,5 л очищенной воды в соотношении 1:8 М (β-CD/KOH). Раствор фильтровали через поливинилиден фторидный органический фильтр (0,45 мкм), а затем смешивали с таким же объемом метанола в герметичном стеклянном реакторе. Содержимое реактора перемешивалось со скоростью 150 об/мин в течение 72 ч. Через 2 ч осадок был собран после центробежной сепарации, один раз промыт 400 мл этанола, чтобы предварительно удалить возможные остатки β-CD и гидроксида калия. Затем добавляли 400 мл этанола вместе с 40 мл уксусной кислоты для нейтрализации щелочного β-GD-MOF. С целью дальнейшей очистки продукта нейтрализованный β-CD-MOF промывали 400 мл этанола дважды при перемешивании и центрифугировали (4000 об/мин, 5 мин). Полученный кристаллический осадок сушили на воздухе при 60°C в течение 3 ч. Этим методом был получен белый, кубический микрокристаллический β-CD-MOF, размером от 30 до 50 мкм при значении pH 6,5-7,5. При синтезе γ-CD-MOF γ-циклодекстрин реагировал с KOH (соотношение 1:8 М) в водно-метанольном растворе, в качестве регулятора размера кристаллов Добавляли ПЭГ 20000. Затем реакционный раствор помещали в холодную воду (15°C) чтобы вызвать образование кристаллов. Для нейтрализации щелочного γ-CD-MOF к осадку добавляли 5 мл уксусной кислоты. Полученный кристаллический осадок сушили на воздухе при 60°C в течение 5 ч. Для оптимизированной загрузки DMSA в β-CD-MOF высушенный порошок β-CD-MOF диффундировали в 40 мл этанольного раствора ДМСА с предельной концентрацией 16,5 мг/мл (молярные соотношения β-CD в CD-MOF/DMSA были 1:5) и перемешивали на магнитной мешалке при 60°C со скоростью 600 об/мин в течение 2 ч. Осадок был собран центрифугированием, промыт 3 раза по 10 мл этанола, пропущен через мембранный фильтр 0,22 мкм и высушен в вакуумной камере при 40°C в течение ночи. Та же процедура была использована для загрузки DMSA в γ-CD-MOF. Содержание DMSA в β-CD-MOF/DMSA составило 15%, а в γ-CD-MOF/DMSA - 14%. β-CD-MOF показал преимущество в эффективности загрузки лекарственного средства по сравнению с обычным простым комплексообразованием β-CD. Возможно, это связано с внутренними структурными различиями между β-CD и β-CD-MOF. Кристаллы γ-CD-MOF и γ-CD-MOF/DMSA были кубической формы с диапазоном размеров частиц 2-5 мкм, что показывает, что загрузка DMSA не привела к визуальным изменениям морфологии γ-CD-MOF. В случае β-CD-MOF морфология была преобразована из плотной микроструктуры до пористой ретикулярной микроструктуры.
-1
В работе [15] приведена методика получения металл-органических каркасов циклодекстрина (K-CD-MOFs) на основе молекул β-циклодекстрина и щелочного металла (калий), а также исследованы нагрузочные характеристики K-CD-MOFs кверцетином (QU) и эмодинином (ЕМО). Кристаллы K-CD-MOFs синтезировали оптимизированным методом диффузии паров метанола с использованием 141,875 мг β-CD (0,125 ммоль) и 5,0 мл КОН (200 ммоль⋅л) в водном растворе. Затем раствор фильтровали с помощью мембраны 0,45 мкм в стеклянный сосуд, содержащий 0,5 мл метанола, который герметизировали в мензурке с метанолом (около 45 мл) для обеспечения диффузии паров в раствор при 50°C в течение 6 ч, получали прозрачный раствор. Для того чтобы получить монодисперсные кристаллы K-CD-MOFs, раствор (около 7 мл) извлекали и переносили в другой стеклянный флакон с последующим быстрым добавлением 5 мл цетил-триметиламмоний бромида (СТАВ) (8 мг/мл), что вызывало быстрое осаждение K-CD-MOFs. Прозрачный раствор инкубировали при комнатной температуре в течение ночи. Получали белые блочные кристаллы, трижды промывали изопропанолом, а затем активировали обменом растворителя, погружая кристаллы K-CD-MOFs в дихлорметан на трое суток. Сушили при температуре 40°C в вакууме в течение ночи. Для исследования нагрузочных характеристик K-CD-MOFs были выбраны кверцетин (QU) и эмодин (ЕМО). Адсорбцию QU и ЕМО на кристаллах CD-MOFs проводили методом пропитки. Он заключается в суспендировании 30 мг CD-MOFs и препаратов (2 мг/мл) в 10 мл раствора этанола встряхиванием (150 об/мин) при определенной температуре в течение 48 ч с получением гетерогенного раствора. Загруженные лекарством комплексы извлекали центрифугированием, а твердое вещество многократно промывали этанолом и сушили при температуре 40°C в течение ночи под вакуумом. Кристаллы показали высокую адсорбцию QU и ЕМО - 150,2 и 199,8 мг/г, соответственно, при времени реакции 48 ч, температурах 35 и 45°C, использования 30 мг K-CD-MOFs, начальной концентрации QU и ЕМО 3,2 и 2,3 мг/мл, соответственно, и рН 6. Кинетика адсорбции этих двух препаратов по отношению к K-CD-MOFs в этаноле была описана кинетической моделью псевдо-второго порядка. Рентгеновский анализ рисунка показал, что процесс загрузки лекарственного препарата не разрушает кристалличность K-CD-MOFs.
2
2
4
3
2
1
В работе [16] рассматривается сольвотермический метод получения CD-MOF-1, обладающей левозакрученной спиральной структурой. CD-MOF-1 был получен в результате реакции β-CD (0,25 моль), NaCO (1 моль) и 10 мл СНОН/НО (8/2, v/v) при постоянном перемешивании в течение 1 ч При комнатной температуре, с последующим нагреванием в реакторе до 160°C в течение 3 дней. Выход конечного продукта составил 42% в пересчете на натрий. Комплексы включения лекарство-CD-MOF получали методом измельчения при комнатной температуре. 5-Фторурацил и CD-MOF-1 (в молярном соотношении 1:1) измельчали при смачивании абсолютным спиртом. После Измельчения в течение 1 ч образец промывали 3 раза абсолютным спиртом. Комплексы включения сушили при 60°C до достижения постоянной массы. Образование комплекса включения было подтверждено методом Н-ЯМР.
3
42
70
35
3
1.5
42
66.5
35
2
-1
-1
В работе [17] описаны методы получения Cs-CD-MOFs, с различной пористостью. Синтез CD-MOF-1 выполняли путем растворения β-циклодекстрина (1,1 г, 1 ммоль), CsCl (0,3 г, 2 ммоль) и 1,2,3-триазол-4,5-дикарбоновой кислоты Htzdc (0,1 г, 0,6 ммоль) в метаноле (10 мл). Полученный раствор перемешивали в течение 30 мин при комнатной температуре, а затем выдерживали при 160°C в автоклаве из нержавеющей стали с тефлоновым покрытием (20 мл) в течение 3 дней с последующим охлаждением до комнатной температуры со скоростью 5°C/ч. Продукт трижды промывали аналитически чистым МеОН, а затем собирали фильтрованием. Были получены бесцветные блочные кристаллы Cs(OH)⋅(CHO). Для синтеза CD-MOF-2 использовали туже методику с заменой Htzdc (0,1 г, 0,6 ммоль) на толуолсульфоновую кислоту TsOH (0,1 г, 0,6 ммоль). Были получены кристаллы [Cs(CHO)]. Проводили включение лекарственных веществ с помощью пропитывания десольватированных CD-MOF-1 и CD-MOF-2 в спиртовых растворах 5-фторурацила (5-FU) или метотрексата (МТХ) в течение 6 дней, после чего осадок многократно промывали этанолом. Причем насыщение CD-MOFs лекарственным веществом наступало на 4-5-й день. Включение 5-FU в CD-MOF-1, CD-MOF-2 и β-CD составило 1,379, 1,510 и 0,448 г соответственно. То есть 5-фторурацил включался в Cs-CD-MOFs лучше примерно в 3-3.4 раза, чем в β-CD. Для МТХ включение было хуже: 0,689, 1,217 и 0,791 г, соответственно для CD-MOF-1, CD-MOF-2 и β-CD.
3+
2+
2+
+
+
2+
3+
2+
В заявке US 2019/0015335 [18] описан способ получения композиций, которые могут содержать MOF или полимер, а также гепатопротекторный препарат. Данные композиции могут представлять собой наночастицы или микрочастицы. В качестве линкера в MOF могут быть использованы молекулы из ряда: фумаровая кислота, тримезиновая кислота, терефталевая кислота, лимонная кислота, яблочная кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, олеиновая кислота, линолевая кислота, метилимидазол, γ-циклодекстрин и др. В качестве ионов металлов в составе MOF могут быть использованы Fe, Fe, Zn, Na, K, Mg, Al и Ca. В качестве полимеров могут быть использованы полигидроксиэфиры, поликапролактон и полиангидриды, сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA). В качестве гепатопротектора может быть использован кумарин, сульфорафан, эруцин, берберин, диметилфумарат, силибинин, экземестан, амифостин, месна и дексразоксан и их производные. В патенте также описан способ введения композиции, которая может быть введена одновременно, либо последовательно с химиотерапевтическим агентом. Композиция обеспечивает контролируемое высвобождение гепатопротектора (период от 1 дня до 1 месяца) и гепатопротекторный эффект в виде в снижения гепатотоксичности, оцениваемый по снижению уровней аланинаминотрансферазы или/и аспартатаминорансферазы в сыворотке крови.
+
В патенте WO 2017/148439 [19] описан способ быстрого синтеза циклодекстрин-металл-органических каркасов (CD-MOF) на основе циклодекстрина (CD) с использованием термического испарения растворителя, сольвотермической, микроволновой, ультразвуковой технологий. При применении данного способа могут быть использованы α-, β- и γ-циклодекстрины, либо их производные. Средний диаметр получаемых частиц циклодекстрин-металл-органического каркаса составляет от 100 до 1000 нм или 1÷10 мкм. Выход продукта колеблется от 76 до 93%. В материале органического каркаса циклодекстрин-металл молярное отношение CD к ионам металла составляет от 1 до 1,2:6÷10. Способ включает стадии: смешивания раствора соли металла с водным раствором циклодекстрина в открытом сосуде, предварительного добавления части органического растворителя к смешанному раствору и помещения открытого сосуда в закрытый сосуд с атмосферой, содержащей органический растворитель. В системе при определенной температуре органический растворитель в парообразном состоянии диффундирует в открытый сосуд за счет испарения. После реакции в течение определенного периода времени система смешанного раствора абсорбирует большое количество органического растворителя, супернатант удаляется, а затем к нему добавляется регулятор размера. Получают металлорганический каркасный материал на основе циклодекстрина. Предпочтительны: соль металла, содержащая K, регулятор размера - ПЭГ 20000 (количество добавляемого модификатора размера - от 5 до 10 мг/мл). Отмечается, что, если не добавлять регулятор размера, то кристаллы почти не образуются или получают лишь небольшое количество кристаллов, размером, как правило, несколько десятков микрометров. В качестве органического растворителя могут выступать метанол, этанол, ацетон, изопропанол, ацетонитрил.
-3
В патенте US 10,736,967 [20] заявлен способ приготовления комплексов agent CD на основе циклодекстринов. Агентом может выступать, например, лекарство с низкой растворимостью в воде. В приведенном примере предварительно был получен ненагруженный агентом кристаллический CD-MOF диффузией паров метанола в водный раствор гамма-циклодекстрина и гидроксида калия в течение 1-2 недель в соответствии с патентом US 9,085,460 [12]. Дополнительно проводилось вакуумирование (до 10 Torr) полученных кристаллов при комнатной температуре в течение 24 ч. В следующем примере в качестве агента использовали салициловую кислоту (слабокислотное лекарство). Ее сначала растворяли в этаноле из расчета 1 г на 10 мл и загружали в CD-MOF при определенных массовых соотношениях. Например, для достижения 10% загрузки по весу 10 мг салициловой кислоты загружали в образец CD-MOF 100 мг. Процедура приготовления комплекса агент-циклодекстрин проводилась в соответствии с приведенной примерной блок-схемой, включающей 3 основные стадии: (1) получение первой композиции - раствора агента (в виде соли); (2) образование второй композиции (комплекс agent CD-MOF) - контакт первой композиции с пористым CD-MOF; (3) образование третьей композиции (комплекс agent CD) - растворение комплекса agent CD-MOF в водном растворителе. После загрузки образца CD-MOF салициловой кислотой (этанольный раствор), его сушат для испарения этанола, получают сухой нагруженный порошок γCD-MOF. Затем сухие нагруженные образцы с разным содержанием агента (от 100 до 500 мг на 100 мг γCD-MOF) растворяли в 10 мл воды и перемешивали. Количество растворенной в воде салициловой кислоты определяли при комнатной температуре спектрофотометрическим методом. Было показано, что использование γCD-MOF в качестве промежуточного продукта может образовывать комплекс салициловая кислота-CD с гораздо большей эффективностью, чем образование подобного комплекса путем добавления салициловой кислоты непосредственно в раствор, содержащий эквивалентные количества CD и КОН. Может также значительно улучшить растворимость салициловой кислоты в воде по сравнению с добавлением салициловой кислоты в воду без какой-либо добавки или добавлением салициловой кислоты в водный раствор, содержащий γ-эквивалентные количества CD и КОН.
Для получения нано- и микроразмерных форм лекарственных веществ, характеризующихся низкой растворимостью в воде (например, флавоноиды, таксаны, подофиллотоксины и др.), применяются различные технологические приемы, в том числе описанный выше подход, основанный на включении в металл-органические структуры. Кроме них для получения наноразмерых форм лекарственных веществ используют подходы, основанные на эмульгировании, нанопреципитации и формировании комплексов включения [21-24]. Так, в патенте US 5,684,169 [24] описан циклодекстриновый комплекс включения препарата «Таксол» (МНН Паклитасел) и способ его получения. Изобретение описывает способ получения комплексов включения таксола в циклодекстрины, причем могут использоваться как незамещенные циклодекстрины (альфа-, бета-и гамма-), так и замещенные (разветвленные) производные циклодекстринов. Достигаемым результатом является повышение растворимости малорастворимого препарата в воде. Для достижения результата циклодекстрины берутся в 1-20 молярном избытке по отношению к взятому для получения комплекса количеству таксола. Таксол растворяется в подходящем органическом растворителе (предпочтительно - метанол), циклодекстрин или его производное - в воде. Далее в водный раствор циклодекстрина при интенсивном перемешивании вводится неводный раствор таксола. Реакционная смесь затем интенсивно перемешивается путем 30-кратного встряхивания или в течение 1 ч и более при температуре 15-40°C. Полученный продукт высушивается путем лиофилизации.
Недостатком подходов получения наноразмерых форм лекарственных веществ, основанных на диспергировании (включая эмульгирование), отличает высокая трудозатратность, ресурсоемкость и энергоемкость некоторых стадий процесса. В связи с этим в качестве подхода для получения наноразмерных частиц лекарств, нами был использован технологический прием, основанный на включении лекарственных субстанций в биосовместимые металлорганические каркасные структуры на основе циклодекстрина. Следует отметить, что β-циклодекстрин обладает наиболее выраженными комплексообразующими свойствами и чаще других аналогов (α-, γ- и их производных) применялся в производстве некоторых лекарственных препаратов [25], поэтому был использован нами при получении CD-MOF.
Аналогами настоящего изобретения являются технические решения, известные из статей [13-16] и патента US 10,736,967 [20]. В них раскрываются способы получения MOF, нагруженных лекарственными веществами, в которых качестве лигандов использованы циклодекстрины, включая β-циклодекстрин, либо способы получения комплексов включения различных лекарственных веществ в циклодекстрины, включая β-циклодекстрин, через стадию получения MOF. Описанные способы не лишены недостатков, в том числе - либо большой длительности процесса получения MOF на основе β-циклодекстрина (около 2 недель), либо использования высокотоксичного растворителя (метанол) при получении MOF, либо использования дополнительных вспомогательных веществ (например, ПЭГ) при получении MOF, либо использования нагрева до высоких температур (160°C). Кроме того, в качестве конечного продукта описываются либо кристаллы MOF, имеющие микронные размеры (до 500 мкм), либо циклодекстриновые комплексы включения, содержащих единичные молекулы лекарственного вещества, окруженные одной или несколькими молекулами циклодекстрина, с размерами 1-5 нм, имеющие тенденцию к агломерации до микронных размеров, что ограничивает их практическое использование. Следует отметить, что для фармацевтического применения больший интерес представляет возможность получения лекарственных веществ в форме частиц наноразмерного диапазона способом без использования высокотоксичных веществ и дополнительных вспомогательных веществ, без необходимости проведения стадий при высоких температурах. При этом наибольшее значение имеет возможность получения наночастиц для группы лекарственных веществ, плохо растворимых в воде.
Следовательно, существует необходимость в разработке способа получения наноразмерных частиц плохо растворимых лекарственных веществ, которые высвобождаются при растворении в водной среде из вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрина-натрия).
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения суспензии наноразмерных частиц плохо растворимых в воде лекарственных средств, исключая трудозатратные и энергоемкие стадии эмульгирования, лиофильного высушивания, воздействия высоких температур и без использования дополнительных вспомогательных веществ.
Технический результат заключается в том, что в предложенном рациональном способе получения суспензии, содержащей наночастицы лекарства, исключаются трудозатратные и энергоемкие стадии процесса. Получение наночастиц осуществляется в процессе растворения вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрина-натрия), содержащего в своем объеме лекарственное вещество.
Технический результат достигается тем, что предложен способ получения суспензии, содержащей наноразмерные частицы лекарственного вещества, характеризующийся тем, что включает стадии:
стадию получения вещества-носителя в виде металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий путем совместного растворения в воде β-циклодекстрина и гидроксида натрия при мольном соотношении 1:7-1:8 в присутствии этанола 15-25% от объема раствора, перемешивания полученного раствора при температуре 45-50°C в течение 2-3 ч, фильтрования раствора через мембранный фильтр, постепенного добавления-наслаивания на поверхность раствора 95%-ного этилового спирта в количестве равном объему раствора, выдерживания полученной системы при комнатной температуре без доступа света в течение 22-24 ч до начала образования кристаллов на границе раздела фаз, перемешивания смеси встряхиванием, выдерживания полученной системы в течение 4-6 ч при температуре 50-65°C в герметично закрытом сосуде, дальнейшего охлаждения до комнатной температуры в течение 15-17 ч, выдерживания при температуре 2-6°C в течение 46-48 ч, фильтрования осадка и подсушивания на фильтре, переносе осадка, представляющего собой порошок вещества-носителя, в отдельную тару и досушивания осадка при температуре 45-55°C в течение 4-6 ч, выдерживании порошка вещества-носителя в течение 22-24 ч под вакуумом 0,1-0,01 мБар,
стадию получения вещества-носителя, нагруженного лекарственным веществом, путем смешивания лекарственного вещества, выбранного из доцетаксела и силибина, с веществом-носителем при массовом соотношении 1:10 и добавления растворителя, выбранного из хлористого метилена в случае доцетаксела и ацетона в случае силибина, инкубирования полученной суспензии при комнатной температуре и встряхивании в течение 22-24 ч, фильтрования суспензии с последующей промывкой осадка на фильтре 95%-ным этиловым спиртом, высушивания осадка до постоянной массы под вакуумом,
стадию получения суспензии наночастиц путем внесения вещества-носителя, нагруженного лекарственным веществом, в воду или в невязкие водные растворы хлорида натрия 0,9% для инъекций или глюкозы 5% для инъекций в соотношении 1:1500-1:2000 по массе и перемешивания до растворения.
Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что предложенный способ позволяет стабильно получать вещество-носитель в виде металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрина-натрия, с содержащимся во внутреннем объеме лекарственным веществом, которое после внесения в воду образует суспензию наночастиц с лекарственным веществом, в которой не менее 95% от общего количества частиц имеет размер от 35 до 200 нм.
Краткое описание чертежей
На Фигуре 1 представлена микрофотография кристаллов вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий).
На Фигуре 2 представлен результат определения размера частиц в водном растворе β-циклодекстрина. По оси абсцисс - размер частиц, нм; по оси ординат - общее количество частиц, %.
На Фигуре 3 представлен результат определения размера частиц в водном растворе вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий). По оси абсцисс - размер частиц, нм; по оси ординат - общее количество частиц, %.
На Фигуре 4 представлен результат определения размера частиц в суспензии после внесения воды к навеске вещества-нрсителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натриЙ), нагруженного лекарственным веществом (доцетаксел). По оси абсцесс - размер частиц, нм; по оси ординат - общее количество частиц, %.
На Фигуре 5 представлен результат определения размера частиц в суспензии после внесения воды к навеске вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий), нагруженного лекарственным веществом (силибин). По оси абсцисс - размер частиц, нм; по оси ординат - общее количество частиц, %.
На Фигуре 6 представлены дифрактограммы, полученные методом порошковой рентгеновской дифракции для образцов: β-циклодекстрина (P-CD), металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрйн-натрий (Na-β-CD-MOF), нагруженного силибином металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий (Na-β-CD-MOF/Sil), нагруженного доцетакселом металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий (Na-β-CD-MOF/Doc).
Осуществление и примеры реализации
Для получения заявленного результата был разработан способ, включающий стадии: получения вещества-носителя в виде металлорганического каркасного соединения (β-циклодекстрин-натрий, Na-β-CD-MOF), последующего включения лекарственного веществу в вещество-носитель и получения суспензии наночастиц с лекарственным веществом.
Предложенный способ позволяет получать наноразмерные частицы в условиях, исключающих их механическое измельчение. Образование частиц происходит путем их высвобождения из растворяющейся в воде металлорганической матрицы-носителя. При этом для получения наночастиц могут быть использованы малорастворимые в воде лекарственные вещества, которые могут быть введены в объем матрицы вещества-носителя путем растворения в подходящем неводном растворителе (этанол, ацетон, дихлорметан и др.).
Вещество-носитель представляет собой металлорганическое каркасное соединение, в составе которого присутствуют физиологически приемлемые металл (катионы натрия) и лиганд (β-циклодекстрин), применяемые по отдельности в пищевой и фармацевтической промышленности для коррекции значения рН водных растворов (натрий в виде гидроксида и солей: гидрокарбонаты, фосфаты, цитраты и др.), коррекции вкуса и улучшении технологических характеристик пищевых продуктов, повышения растворимости и биодоступности лекарственных средств (β-циклодекстрин). Состав вещества-носителя (Na-β-CD-MOF) позволяет утверждать о его безопасности для человека.
Для получения вещества-носителя применялись методы комплексообразования в водном растворе с дальнейшей кристаллизацией полученного комплекса (координационного соединения) при понижении его растворимости в присутствии органического растворителя (этанола). Молярное соотношение компонентов β-циклодекстрин : натрия гидроксид берется в пределах от 1:7 до 1:8 для обеспечения полноты протекания реакции. Полученные кристаллы были собраны путем фильтрования, промыты этанолом для удаления излишков щелочи и высушены при повышенной температуре (45-55°C). Дополнительно проводилось удаление остаточных количеств этанола и воды под вакуумом (0,1-0,01 мбар).
Полученное таким образом вещество-носитель использовалось далее для получения нагруженного продукта путем инкубации в неводном растворе лекарственного вещества при комнатной температуре. Выбор неводного растворителя осуществлялся исходя из растворимости интересующего лекарственного вещества и легкости удаления остаточных количеств растворителя из готового нагруженного продукта. При этом предпочтение отдается низкокипящим малополярным растворителям, которые практически не смешиваются с водой. Концентрация суспензии вещества-носителя в объеме раствора лекарственного вещества составляла около 1% масс., концентрация лекарственного вещества в растворе была около 0,01%. Низкая концентрация лекарственного вещества облегчает его диффузию в объем матрицы вещества-носителя и ускоряет достижение равновесия в системе.
После насыщения вещества-носителя суспензия фильтруется и промывается этанолом, чтобы освободиться от излишков лекарственного вещества на поверхности вещества-носителя. Это необходимо для удаления крупных (микронного размера) частиц лекарственного вещества, которые могут сформироваться на поверхности вещества-носителя и обеспечения необходимых технологических характеристик продукта (сыпучесть, отсутствие комков и т.п.). Дальнейшее высушивание продукта проводится для удаления летучих растворителей.
Получение наночастиц осуществляется путем растворения продукта (вещество-носитель, нагруженное лекарственным веществом) в виде или водных растворов и не требует дополнительных стадий диспергирования. При растворении в воде, вещество-носитель гидролизуется с разрушением кристаллической структуры и высвобождением содержащегося в ней лекарственного вещества. Для β-циклодекстрина и вещества-носителя (без лекарственного вещества) при растворении в воде наблюдалось появление наночастиц в диапазоне от 0,6 до 3 нм, которые представляют собой мицеллы, образуемые молекулами β-циклодекстрина. В растворах вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения, β-циклодекстрин-натрий), нагруженного ЛВ, наблюдается агрегация выделившихся из полостей вещества-носителя включенных туда малорастворимых веществ в наноразмерные частицы с возможным участием молекул β-циклодекстрина в процессе. Результаты определения содержания наночастиц в растворе при этом заметно отличаются: наночастицы в диапазоне от 0,6 до 3 нм (свободный β-циклодекстрин) отсутствуют, но появляются одиночные пики с максимумами в диапазоне от 35 до 170 нм, содержащие не менее 95% от общего количества наночастиц. Ширина пика и значением максимума зависит от включенного в состав вещества-носителя лекарственного вещества.
Все применяемые для достижения результата реактивы и материалы коммерчески доступны, используемый β-циклодекстрин должен быть пригоден для применения в пищевой или фармацевтической промышленности, 95%-ный этиловый спирт - пищевого или медицинского применения, качество гидроксида натрия должно быть не ниже чда, вода должна отвечать требованиям статьи «Вода очищенная» Государственной Фармакопеи РФ 13-го (ГФ 13) и более поздних изданий.
Таким образом, условия описанного выше способа позволяют стабильно и воспроизводимо получать наночастицы малорастворимых в воде лекарственных веществ, 95% от количества которых представлены частицами размером от 35 до 170 нм без дополнительной стадии диспергирования.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.
Пример 1. Получение суспензии, содержащей наночастицы с доцетакселом, заявленным способом
Для получения вещества-носителя в виде металл-органического каркасного соединения (β-циклодекстрин-натрий) брали навеску 1,135 г β-циклодекстрина (пищевого или фармакопейного качества) и 0,32 г гидроксида натрия (квалификации не ниже чда). Навеску β-циклодекстрина вносили в подходящий по объему стеклянный флакон 15 мл воды очищенной (ГФ 13) при постоянном перемешивании на магнитной мешалке. При этом образовывалась непрозрачная суспензия белого цвета. Далее в суспензию вносили навеску гидроксида натрия. Наблюдали переход от суспензии к бесцветному прозрачному раствору. К образовавшемуся раствору добавляли 5 мл 95%-ного этилового спирта (фарм.), закрывали флакон крышкой и продолжали перемешивание, установив температуру плитки-мешалки 45-50°C, в течение 2-3 ч. После окончания перемешивания полученный раствор фильтровали под вакуумом через фильтр из PTFE, PET или нейлона с размером пор не более 1 мкм. Фильтрат собирали в пробирку для центрифугирования вместимостью 50 мл с юбкой для вертикальной установки и герметично завинчиваемой крышкой (Falcon, США). На поверхность фильтрата постепенно и осторожно добавляли (наслаивали) 20 мл 95%-ного этилового спирта, Наблюдая при этом преципитацию на границе раздела фаз в виде белого помутнения в форме кольца. Закрывали сосуд крышкой и оставляли в темном месте при комнатной температуре на 22-24 ч. Явления преципитации исчезали, обе жидкие фазы визуально определялись раздельно, на стенках пробирки в области раздела фаз отмечалась незначительная кристаллизация. Пробирку энергична встряхивали до помутнения содержимого, и оставляли в сушильном шкафу при температуре 50-65°C на 4-6 ч. Затем нагрев выключали и оставляли остывать шкаф до комнатной температуры в течение 15-17 ч. Пробирку из сушильного шкафа переносили в холодильник с температурой 2-6°C, где оставляли на 46-48 ч. По истечении указанного времени в пробирке сформировался белый осадок в виде кристаллов и собрался в ее нижней части. Полученный осадок отфильтровали через фильтр из PTFE, PET или нейлона с размером пор 1 мкм под вакуумом. Затем осадок промывали троекратно на фильтре по 15 мл 95%-ного этилового спирта, взмучивая его, и подавали вакуум для отсасывания растворителя. После промывок осадок подсушивали, прокачивая через него воздух вакуумном насосом в течение 15-20 мин. Далее осадок с фильтра переносили в низкий химический стакан из стекла подходящего объема, равномерно распределяли шпателем по дну и оставляли в сушильном шкафу при температуре 45-55°C в течение 4-6 ч. После высушивания порошок взвешивали, выход составлял 0,98 г. Полученное вещество-носитель (в виде металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий) - белый мелкий кристаллический порошок без запаха. Дополнительно его подвергали вакуумированию при остаточном давлении 0,1-0,03 мбар в течение 22-24 ч.
Далее проводили получение вещества-носителя, нагруженного доцетакселом. Навеску подсушенного вещества-носителя в количестве 102,6 мг помещали в стеклянный флакон вместимостью 20 мл. В тот же флакон загружали навеску 9,7 мг доцетаксела тригидрата (соответствующего требованиям ЕР 7.5). К навескам веществ добавляли 15 мл дихлорметана (хч, Химмед, РФ) и перемешивали смесь при встряхивании. Флакон герметично закрывали крышкой и оставляли перемешиваться на орбитальном шейкере (90 об/мин) в течение 22-24 ч. После инкубирования на шейкере суспензию фильтровали под вакуумом через мембранный фильтр из PTFE с размером пор 1 мкм. Остатки суспензии из флакона смывали на фильтр 95%-ным этиловым спиртом. Затем отключали вакуум, заливали в фильтрующую воронку 10-15 мл 95%-ного спирта и шпателем взмучивали осадок. После взмучивания вновь подключали вакуум и фильтровали взвесь. Промывку осадка проводили еще 2 раза. Осадок подсушивали на фильтре в течение 25-30 мин. Затем его переносили в предварительно взвешенный стеклянный бюкс и досушивали при комнатной температуре под вакуумом 0,1-0,03 мбар в течение 22-24 ч. Бюкс с осадком взвешивали, масса сухого осадка (вещество-носитель нагруженное доцетакселом) составила 0,086 г, проводили его анализ (см. далее)
Для получения суспензии наночастиц, содержащих лекарственное вещество, к навеске полученного сухого осадка (вещество-носитель, нагруженное доцетакселом) добавляли воду (или раствор натрия хлорида 0,9% или раствор глюкозы 5%) в соотношении 1:1500-1:2000 по массе (около 1,5-2,0 мг/мл), растворяли при легком встряхивании. Определяли размер частиц.
Размер частиц водной суспензии, полученной по Примеру 1, определяли на приборе Zetasizer Nano ZS ZEN 3600 (Malvern Instruments Ltd., Великобритания) методом динамического светорассеяния Суспензию испытуемого образца анализировали через 1-1,5 ч после приготовления (см. выше). Ультразвуковую обработку образца не проводили. Для определения размеров частиц использовали стеклянную спектрофотометрическую кювету вместимостью 4 мл и длиной оптического пути 1 см, количество испытуемого образца в кювете 1,5 мл. Температура 25°C. На Фигуре 2 представлен результат определения размера частиц в водном растворе β-циклодекстрина. Определяется один пик в диапазоне от 0,6 до 2,32 нм, максимум пика - 1,117 нм. На Фигуре 3 представлен результат определения размера частиц в водном распоре вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрий-натрий). Распределение частиц по размеру имеет один пик, близкий по характеристикам к пику для β-циклодекстрина: пик в диапазоне 0,83-3,122 нм, максимум пика - 1,499 нм. На Фигуре 4 представлен результат определения размера частиц в суспензии после внесения воды к навеске вещества-носителя, нагруженного доцетакселом и его высвобождения. Распределение частиц по размеру имеет один пик, который находится в диапазоне 50,75-164,2 нм с максимумом 78,82 нм. Менее 5% от общего количества частиц находятся в диапазоне от 190,1 до 458,7 нм с максимумом 295,3 нм (плавный подъем на графике). Характерный для β-циклодекстрина пик в диапазоне 0,6-3 нм отсутствует.
Содержание доцетаксела в сухом образце нагруженного вещества-носителя определяли методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) при УФ детектировании с помощью хроматографической системы Agilent 1200 Series (США), оснащенной градиентным насосом, термостатом колонок, автосамплером и диодно-матричным (UV) детектором. Колонка: Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18, 250×4,6 мм, 5 мкм. Подвижная фаза: элюент А - вода (Milli-C), элюент В-ацетонитрил. Режим: градиентный (время, мин - содержание глюента В, %: 0-28; 9,0-28; 39,0-72; 39,1-28; 50-28). Температура термостата колонок: 35°C. Скорость потока подвижной фазы: 1,2 мл/мин. Аналитическая длина волны: 230 нм. Объем вводимой пробы: 30 мкл. Время удерживания пика доцетаксела в этих условиях: около 29 мин. Время регистрации хроматограммы: 50 мин.
Испытуемый образец в количестве около 20 мг (точная навеска) растворяли в 1 мл диметилсульфоксида (ДМСО) при перемешивании. Полученный раствор количественно переносили в мерную колбу вместимостью 10 мл, доводили до метки растворителем (раствор 0,1 мл уксусной кислоты ледяной в 100 мл ацетонитрила) и тщательно перемешивали. Отбирали 2 мл полученного раствора, центрифугировали при 14000 об/мин в течение 10 мин, 1 мл надосадочной жидкости переносили в виалу для хроматографирования и проводили анализ. Содержание доцетаксела в испытуемом образце составило около 0,1%.
Результаты количественного определения доцетаксела показали его низкое содержание в сухом образце, однако в пересчете на единицу объема образца, содержание доцетаксела в веществе-носителе превосходит содержание доцетаксела на единицу объема раствора, в котором проводилось насыщение в веществе-носителе.
Оптическая микроскопия выполнялась на конфокальной микроскопе ZEISS LSM 900 (ФРГ) с использованием объектива 10Х (неиммерсионный воздушный объектив, числовая апертура 0,3). Полученное изображение (Фигура 1) - обработанное многоканальное изображение микропрепарата порошка вещества-носителя (металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрин-натрий), ненагруженного лекарственным препаратом, полученное при освещении лазером 543 нм с детектированием в диапазоне 550-760 нм. Кристаллы неправильной формы, размеры кристаллов основной фракции по максимальной оси от 25 до 50 мкм, присутствуют и более мелкие частицы, поверхность кристаллов гладкая, а края - острые. Микропрепараты образцов вещества-носителя, нагруженного доцетакселом, не имели отличий от микропрепаратов вещества-носителя без лекарственного вещества
Рентгеновская дифрактометрия. Запись кривых дифракционного отражения осуществлялась с помощью рентгеновского дифрактометра SmartLab (Rigaku Corporation, Япония) с медным катодом (длина волны излучения 1,54 А) при ускоряющем напряжении 45 кВ и силе тока 200 мА. Пучок формировался параболическим зеркалом по типу зеркал Гебеля и двукратным германиевым монохроматором (220). Измерения осуществлялись путем сканирования детектором в диапазоне углов 2θ 5-40°. Полученные дифрактограммы образцов (Фигура 6) показали качественное отличие дифрактограммы образца в виде нагруженного доцетакселом металлорганического каркасного соединения β-циклодекстрина-натрия (Na-β-CD-MOF/Doc) от дифрактограмм образцов β-циклодекстрина (β-CD) и от ненагруженного металл-органического каркасного соединения β-циклодекстина-натрия (Na-β-CD-MOF). При увеличении нагрузки лекарственным веществом, отличия в дифрактограммах будут более значительными по причине увеличения интенсивности пика включенного вещества.
Пример 2. Получение суспензии, содержащей наночастицы с силибином, заявленным способом
Полученный по Примеру 1 порошок вещества-носителя (металлорганическое каркасной соединение β-циклодекстрин-натрий) подвергали вакуумированию при остаточном давлении 0,1-4,03 мбар в течение 22-24 ч. Навеску подсушенного вещества-носителя в количества 100,3 мг помещали в стеклянный флакон вместимостью 20 мл. В этот же флакон загружали навеску 9,6 мг силибина (>98%, S0417 Sigma, Belgium). К навескам веществ добавляли 10 мл ацетона (хч, Химмед, РФ) и перемешивали смесь при встряхивании. Флакон герметично закрывали крышкой и составляли перемешиваться на орбитальном шейкере (90 об/мин) в течение 22-24 ч. После инкубирования на шейкере суспензию фильтровали под вакуумом через мембранный фильтр из PTFE с размером пор 1 мкм. Остатки суспензии из флакона смывали на фильтр 95%-ным этиловым спиртом. Затем отключали вакуум, заливали в фильтрующую воронку 10-15 мл спирта и шпателем взмучивали осанок. После взмучивания вновь подключали вакуум и фильтровали взвесь. Операцию промывки осадка проводили еще 2 раза. Осадок подсушивали на фильтре в течение 25-30 мин. Затем его переносили в предварительно взвешенный стеклянный бюкс и досушивали при комнатной температуре под вакуумом (0,1-0,03 мбар) в течение 22-24 ч. Бюкс с осадком взвешивали и находили массу сухого осадка (вещество-носитель, нагруженное силибином), которая составила 0,059 г, проводили его анализ (см. далее).
Для получения суспензии наночастиц, содержащих лекарственное вещество, к навеске сухого осадка (вещество-носитель, нагруженный силибином) добавляли воду (или раствор натрия хлорида 0,9% или раствор глюкозы 5%) в соотношении 1:1500-1:2000, растворяли при легком встряхивании. Определяли размер частиц.
Размер частиц водной суспензии, полученной по Примеру 2, проводили на приборе Zetasizer Nario ZS ZEN 3600 методом динамического светорассеяния (см. Пример 1). Суспензию испытуемого образца анализировали через 1-1,5 ч после приготовления. Ультразвуковую обработку не проводили. На Фигуре 5 представлен результат определения размера частиц в суспензии после внесения воды к навеске вещества-носителя, нагруженного силибином. Распределение частиц по размерам имеет один пик, который находится в диапазоне 37,84-105,7 нм с максимумом 58,77 нм. Характерный для β-циклодекстрина пик в диапазоне 0,6-3 нм отсутствует.
Содержание силибина в сухом образце, нагруженного вещества-носителя, полученного по Примеру 2, определяли методом ВЭЖХ при УФ детектировании с помощью хроматографической системы Agilent 1200 Series (США), оснащенной градиентным насосом, термостатом коленок, автэсамплером и диодно-матричным (UV) детектором. Колонка: Agilent ZORBAX Eclipse XDB-С18, 250×4,6 мм, 5 мкм. Подвижная фаза: элюент А - воца (Milli-Q), элюент В - ацетонитрил (40%). Режим: изократический. Температура Термостата колонок: 35°C. Скорость потока подвижной фазы: 1,1 мл/мин. Аналитическая длина волны: 288 нм. Объем вводимой пробы: 30 мкл. Время удерживания пика силибина в этих условиях: около 5,2 мин. Время регистрации хроматограммы: 10 мин.
Испытуемый образец в количестве около 20 мг (точная навеска) растворяли в 1 мл ДМСО при перемешивании. Полученный раствор количественно переносили в мерную колбу вместимостью 10 мл, доводили до метки водой (Milli-Q) и тщательно перемешивали. Отбирали 2 мл полученного раствора, центрифугировали при 14000 об/мин в течение 10 мин, 1 мл надосадочной жидкости переносили в виалу для хроматографирования и проводили анализ. Содержание силибина составило около 0,1%.
Результаты количественного определения силибина показали его низкое содержание в сухом образце, однако в пересчете на единицу объема образца, содержание силибина в веществе-носителе превосходит содержание силибина на единицу объема раствора, в котором проводилось насыщение вещества-носителя.
Оптическая микроскопия кристаллического продукта выполнялась на конфокальном микроскопе ZEISS LSM 900 с использованием объектива 10Х (неиммерсионный воздушный объектив, числовая апертура 0,3). Микропрепараты образцов вещества-носителя, нагруженного силибином, не имели отличий от микропрепаратов вещества-носителя без лекарственного вещества (Фигура 1).
Рентгеновская дифрактометрия. Запись кривых дифракционного отражения осуществлялась с помощью рентгеновского дифрактометра SmartLab (Rigaku Corporation, Япония) с медным катодом (длина волны излучения 1,54 А) при ускоряющем напряжении 45 кВ и силе тока 200 мл. Пучок формировался параболическим зеркалом по типу зеркал Гебеля и двукратным германиевым монохроматором (220). Измерения осуществлялись путем сканирования детектором в диапазоне углов 2θ 5-40°. Полученные дифрактограммы образцов (Фигура 6) показали качественное отличие дифрактограммы образца в виде нагруженного силибином металл-органического каркасного соединения β-циклодекстрина-натрия (Na-β-CD-MOF/Sil) от дифрактограмм образцов β-циклодекетрина (β-CD) и от ненагруженного металл-органического каркасного соединения β-циклодекстина-натрия (Na-β-CD-MOF).
Настоящее изобретение не ограничивается описанными в примерах 1 и 2 лекарственными веществами, и может быть реализовано тающее с использованием других лекарственных веществ, характеризующиеся плохой растворимостью в воде, в том числе относящимся к группам тгкеанов (паклитаксел), подофиллотоксинов (этопозид), флавоноидов (кверцетин), 1-арил-3,4-триазолов (анастрозол) и др., для растворения которых, используются органические растворители, применяемые в Примерах 1 и 2 (дихлорметан или ацетон). Для получения суспензий, содержащих наноразмерные частицы лекарств, могут быть применимы условия осуществления, описанные в Примерах 1 и 2.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Liu Y., Zhao Y., Chen X. Bioengineering of Metal-organic Frameworks for Nanomedicine // Theranostics. 2019. V. 9 (11). P. 3122-3133. DOI: 10.7150/thno.31918.
2. Dhakshinamoorthy A., Asiri A.M., Garcia H. Metal-Organic Framework (MOF) Compounds: Photocatalysts for Redox Reactions and Solar Fuel Production // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2016. V. 55 (18). P. 5414-5445. DOI: 10.1002/anie.2015Q5581.
3. Кустов Л.М., Куделина A.M., Исаева В.И. Строение и периодичность свойств металл-органических каркасов // Журнал физической химии. 2019. Т. 93. №12. С. 1763-1772. DOI: 110.1134/S004445371912015X.
4. Smaldone R.A., Forgan R.S., Furukawa H., et al. Metal-organic frameworks from edible natural products // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 201Q. V. 4) (46). P. 8630-8634. DOI: 10.1002/anie.201002343.
5. Han Y., Liu W., Huang J., et al. Cyclodextrin-Based Metal-Organic Frameworks (CD-MOFs) in Pharmaceutics and Biomedicine // Pharmaceutics. 2018. V. 10 (4). P. 271. DOI: 10.3390/pharmaceutics 10040271.
6. Rajkumar А.Т., Kiikkar D., Kim K.H., et al. Cyclodextriri-metal-organic framework (CD-MOF): From synthesis to applications // J. Ind. Eng. Cliem. 2019. V 72, P. 50-66. DOI: 10.1Q16/i.iiec.2018.12.048.
7. Cyclodextrin Fundamentals, Reactivity and Ahalysis. Eds. S. Fourmentin, G. Crini, E. Lichtfouse. Springer. 2018. 255 p.
8. Kurkov S.V., Loftsson T. Cyclodextrins // Int. J. Pharm. 2013. V. 453. P. 167-180. DPI: 10.1016/i.iiDharrn.2012.06.055.
9. Loftsson Т., Brewste M.E. Pharmaceutical applications of cyclodextrins: basic science and product development // J. Pharm. Pharmacol. 2010. V. 62 (11). P. 1607-1621. DOI: 10.1111/j.2042-7158.2010.01030.x.
10. Carneiro S.B, Costa Duarte F.I., Heimfarth L., et al. Cyclodextrin-Prug Inclusion Complexes: In Vivo and In Vitro Approaches // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. e642. DOI: 10.3390/ijms26030642.
11. Кедик C.A., Панов А.В., Тюкова B.C., Золотарева M.C. Циклодекстрины и их применение в фармацевтической промышленности (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2016. №3. С. 68-75. https://elibrary.ru/item.asp?id=28803927.
12. Патент US 9,085,460 (2015). Nanoporous carbohydrate frampworks and the sequestration and detection of molecules using the same / Stoddart J.F., Forgan R.S., Smaldone R.A. Gassensmith J.J.
13. ShaJ.-Q., Wu L.-H., Li S.-X., et al. Synthesis and structure of new carbohydrate metal-organic frameworks and inclusion complexes // J. Mol. Struct. 2015. V. 1101. P. 14-20. DOI: 10.1016/j.molstruc.2015.08.20.
14. Xiong Y., Wu L., Guo Т., et al. Crystal Transformation of β-CD-MPF Facilitates Loading of Dimercaptosuccinic Acid // AAPS PharmSciTech. 2019. V. 20 (6). P. 224. DPI: 10.1208/s 12249-019- 1422-z.
15. Yang A., Liu H., LiZ., et al. Green synthesis of β-cyclodextrin metal-organic j frameworks and the adsorption of quercetin and emodin // Polyhedron. 2019. V. 159. P. 116-126. DPI: 10.1016/j.poly.2018.11.043.
16. Lu H., Yang X, Li S., et al. Study on a new cyclodextrin based metal- organic framework with chiral helices // Inorg. Chem. Comrrt in. 2015. V. 61. P. 48-52. DPI: 10.1016/i.inoche.2015.08.015.
17. LiuJ., Bao T.Y., YangXY, et al. Controllable porosity conversion of metal-organic frameworks composed of natural ingredients for drug delivery // Chem. Commun. 2017. V. 53 (55). P. 7804-7807. DPI: 10.1039/c7cc03673f.
18. Заявка US 2019/0015335. Hepatoprotective particles and systems and methods of use thereof / Reineke J., Durymanov M., Pe.rmyakova A.
19. Патент WP 2017/148439. [Rapid synthesis method for cyclodextrin-metal oganic organic frameworks] (in Chines). https://patents.google.com/patent/WP2017148439A1/en?oq=WO+2017%2f148439.
20. Патент US 10,736,967 (2020). Method of preparing cyclodextrin complexes / Limketkai B.N., Botros Y.Y.
21. Poltavets Y.I., Zavarzina V.V., Kuznetsov S.L., et al. Development of docetaxel-loaded folate-modified Poly(lactic-co-glycolic acid) particles // J. Reports Pharm. Sci. 2019. V. 8 (2). P. 253-281. DPI: 10.4103/jrptps.JjRPTPS_64_19.
22. Патент РФ 2716706. Способ получения полимер содержащей композиции силибина / Гукасова Н.В., Кузнецов С.Л., Тубашева И. А. и др. Опубл. 16.3.2019.
23. Терещенко О.Г., Никольская Е.Д., Жунина О.А. и др. Получение перспективных полимерных форм гепатопротекторов на основе силибина и урсодезоксихолевой кислоты // Известия Академии наук. Сербия химическая. 2018. №12. С. 2290-2296. DPI: 10.1007/s11172-018-2372-4.
24. Патент US 5,684,169 (1997). Cyclodextrin inclusion complex of taxol, and method for its production and its use // Hamada H, Saito K., Mikuni K. et al.
25. Федорова П.Ю., Андресон P.K., Алехин E.К., Усанов Н.Г: Природные циклические олигоахариды - циклодекстрины, в системах доставки лекарств // Медицинский вестник Башкотостана. 2011. Т. 6. №4. С. 125-131. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17264474.