RU2557987C1 - Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds - Google Patents

Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2557987C1
RU2557987C1 RU2014126130/15A RU2014126130A RU2557987C1 RU 2557987 C1 RU2557987 C1 RU 2557987C1 RU 2014126130/15 A RU2014126130/15 A RU 2014126130/15A RU 2014126130 A RU2014126130 A RU 2014126130A RU 2557987 C1 RU2557987 C1 RU 2557987C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixture
biologically active
rpm
peg
selenium
Prior art date
Application number
RU2014126130/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Анатольевич Волков
Александр Вилорьевич Двоенко
Сергей Васильевич Козлов
Сергей Александрович Староверов
Ренат Рушанович Хабеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "НаноФарм-про"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "НаноФарм-про" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "НаноФарм-про"
Priority to RU2014126130/15A priority Critical patent/RU2557987C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2557987C1 publication Critical patent/RU2557987C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method is implemented as follows: preparing a mixture 1 by adding 0.5M aqueous solution of selenious acid 250 mcl in PEG 400 8 ml, mixing thoroughly in a magnetic mixture at min. 750 rpm with pH of the given mixture 7.55; that is followed by preparing a mixture 2 by adding 0.5M aqueous solution of hydrazine hydrochloride 250 mcl in PEG 400 8 ml, mixing thoroughly in a magnetic mixture at min. 750 rpm with pH of the given mixture 0.68. The mixture 1 is added to the mixture 2 by mixing thoroughly drop by drop. The prepared solution is dialysed against distilled water with removing PEG 400 and hydrazine hydrochloride; the surplus water is distilled off in a rotary evaporator at 60 rpm and 70°C. The prepared solution is added with a low-molecular compound specified in a group of: gentamicin, hexamethylene tetramine, methionine, cephalexin, indole-3-carbinol; pH is reduced to 7.2-7.4. The components are mixed in an amount to provide their content in the agent, wt %: biologically active low-molecular compound 0.001-5.0; selenium 0.0001-1.0; water up to 100.
EFFECT: simplifying the technology.
2 tbl, 3 ex, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области фармакологии и медицины, в том числе ветеринарной медицины, и может быть использовано как эффективное средство внутриклеточной доставки низкомолекулярных лекарственных веществ и биологически активных молекул при лечении болезней различного генеза.The invention relates to the field of pharmacology and medicine, including veterinary medicine, and can be used as an effective means of intracellular delivery of low molecular weight drugs and biologically active molecules in the treatment of diseases of various origins.

Внутриклеточная доставка лекарственных веществ и биологически активных молекул является актуальной проблемой в биологии, медицине и ветеринарии. Прямая поставка лекарств и биомолекул к органам-мишеням, малоэффективна, что связано с ферментной деградацией активных веществ, их нейтрализацией печенью и выведением из организма почками. Поэтому поиск эффективных и безопасных переносчиков к генам, клеткам и органам-мишеням является важной областью исследования.Intracellular delivery of drugs and biologically active molecules is an urgent problem in biology, medicine and veterinary medicine. Direct supply of drugs and biomolecules to target organs is ineffective, which is associated with enzymatic degradation of active substances, their neutralization by the liver and excretion from the body by the kidneys. Therefore, the search for effective and safe carriers to genes, cells, and target organs is an important area of research.

В качестве корпускулярных носителей для биологически активных веществ используются такие структуры, как фуллерены, дендримеры, липосомы, полиакрилатные частицы, мицеллы, коллоидное золото и другие.Structures such as fullerenes, dendrimers, liposomes, polyacrylate particles, micelles, colloidal gold and others are used as corpuscular carriers for biologically active substances.

Наиболее перспективными разработками в данной области являются липидсодержащие (липосомальные) наносистемы, полимерные наночастицы, коллоидные частицы, а также наноносители из пористого кремния.The most promising developments in this area are lipid-containing (liposomal) nanosystems, polymer nanoparticles, colloidal particles, as well as porous silicon nanocarriers.

Данные транспортные наносистемы несовершенны и имеют ряд недостатков (в частности, недостаточная стабильность и высокая сложность технологии производства и, соответственно, чрезвычайно высокая стоимость), чем и объясняется отсутствие «адресных» лекарств в практической медицине.These transport nanosystems are imperfect and have a number of drawbacks (in particular, insufficient stability and high complexity of the production technology and, consequently, extremely high cost), which explains the absence of “targeted” drugs in practical medicine.

В частности, липосомальные наносистемы в большинстве случаев предлагаются в виде растворов, содержащих частицы, составляющие более 100 нм. Липосомы используются в качестве «контейнера» для доставки лекарственных средств к органам мишеням.In particular, liposomal nanosystems are in most cases offered in the form of solutions containing particles constituting more than 100 nm. Liposomes are used as a “container” for delivering drugs to target organs.

Частицы такого размера, как правило, нестабильны и, соответственно, не представляется возможным контролировать размер частиц при формировании системы. Кроме того, при введении в организм липосомы быстро выводятся из кровотока ретикуло-эндотелиальной системой, что приводит к снижению эффективности препаратов.Particles of this size are usually unstable and, accordingly, it is not possible to control the particle size during the formation of the system. In addition, when introduced into the body, liposomes are rapidly excreted from the bloodstream by the reticuloendothelial system, which leads to a decrease in the effectiveness of drugs.

Подобные недостатки присущи следующей разработке - «Иммунолипосомальная наносистема адресной доставки к коннексин-43 положительным опухолевым клеткам» (патент РФ 2422154 по кл. МПК А61К 39/00, опуб. 27.02.2011). Система включает биотинилированные моноклональные антитела к экстраклеточному фрагменту коннексина-43 (первый компонент) и ПЭГилированные липосомальные контейнеры диаметром 70-100 нм, ковалентно связанные со стрептавидином (второй компонент). Последовательное введение в живую систему первого и второго компонентов бинарной системы приводит к селективной доставке липосом к Сх-43-положительным клеткам путем специфического связывания биотинилированных антител с экстраклеточным фрагментом Сх-43 на цитолемме глиомных клеток и последующим образованием стрептавидин-биотинового комплекса.Similar disadvantages are inherent in the following development - “Immunoliposomal nanosystem targeted delivery to connexin-43 positive tumor cells” (RF patent 2422154 according to class IPC A61K 39/00, published on 02.27.2011). The system includes biotinylated monoclonal antibodies to the extracellular fragment of connexin-43 (the first component) and pegylated liposome containers with a diameter of 70-100 nm, covalently linked to streptavidin (second component). The sequential introduction of the first and second components of the binary system into the living system leads to the selective delivery of liposomes to Cx-43-positive cells by specific binding of biotinylated antibodies to the Cx-43 extracellular fragment on glioma cell cytolemma and the subsequent formation of the streptavidin-biotin complex.

Однако данная наносистема имеет узконаправленное действие - предназначена только для адресной доставки липосом к опухолевым клеткам. Кроме того, существенным недостатком данной системы является низкая стабильность липосом при хранении.However, this nanosystem has a narrowly targeted effect - it is intended only for targeted delivery of liposomes to tumor cells. In addition, a significant disadvantage of this system is the low stability of liposomes during storage.

Известна также лекарственная форма доставки водонерастворимых и плохорастворимых лекарственных средств в виде наночастиц и способ получения системы доставки лекарственной формы (см. заявку №2006123043 по кл. МПК А61К 31/00, опуб. 20.01.2008). Способ предусматривает лиофилизацию водонерастворимых и плохорастворимых биологически активных веществ с образованием в результате этого частиц в виде сферических наноразмерных структур. Лиофилизацию осуществляют липосомами, состоящими из липидов, которые образуют при ассоциации векторное окружение вокруг ядра - липосомальную мембрану. Наночастицы имеют размеры от 5 до 1500 нм. В качестве плохорастворимых и водонерастворимых биологически активных веществ система содержит снотворные, успокаивающие, противосудорожные средства, транквилизаторы, анальгезирующие, противовоспалительные, сердечнососудистые, гормональные препараты, витамины, ферментные и стимулирующие метаболические процессы средства, противогрибковые, противоопухолевые, биологически активные пептиды и белки. Однако существенным недостатком данной системы является низкая стабильность при хранении и невозможность контролировать размер частиц при формировании системы.Also known is the dosage form for the delivery of water-insoluble and poorly soluble drugs in the form of nanoparticles and a method for producing a delivery system for the dosage form (see application No. 2006123043 according to class IPC A61K 31/00, publ. 01.20.2008). The method provides for the lyophilization of water-insoluble and poorly soluble biologically active substances with the formation of particles in the form of spherical nanoscale structures. Lyophilization is carried out by liposomes, consisting of lipids, which, upon association, form a vector environment around the nucleus - the liposome membrane. Nanoparticles have sizes from 5 to 1500 nm. As poorly soluble and water-insoluble biologically active substances, the system contains hypnotics, sedatives, anticonvulsants, tranquilizers, analgesic, anti-inflammatory, cardiovascular, hormonal drugs, vitamins, enzyme and metabolic stimulating agents, antifungal, antitumor, biologically active peptides and proteins. However, a significant disadvantage of this system is the low storage stability and the inability to control the particle size during the formation of the system.

Наиболее стабильной является высокодисперсная наносистема, предложенная в 2011 г. НИИ биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича (ИБМХ РАМН). Данная система получена на основе соевого фосфолипида и представляет собой систему для транспорта как жирорастворимых (гидрофобных), так и водорастворимых (гидрофильных) биологически активных соединений. Авторами разработки на основании скрининга лекарственных субстанций разного спектра действия была проанализирована их способность встраивания в фосфолипидную транспортную наносистему, а также проведены предварительные испытания in vitro и in vivo. По результатам указанных тестов в качестве наиболее перспективных для промышленного выпуска были выбраны препараты, содержащие низкокомолекулярные соединения лекарственных веществ доксорубицин (препарат «Доксолип») и индометацин (препарат «Индолип»), снабженные фосфолипидной транспортной наносистемой. Проведены доклинические исследования этих нанолекарств, разработан полный комплект нормативно-технической документации, необходимой для их выпуска, подготовлены документы для подачи в Министерство Здравоохранения РФ для получения разрешения на проведение клинических испытаний.The most stable is the highly dispersed nanosystem proposed in 2011 by the V.N. Scientific Research Institute of Biomedical Chemistry Orekhovich (IBMH RAMS). This system is based on soybean phospholipid and is a system for the transport of both fat-soluble (hydrophobic) and water-soluble (hydrophilic) biologically active compounds. The authors of the development, based on the screening of medicinal substances of different spectrum of action, analyzed their ability to incorporate into the phospholipid transport nanosystem, as well as conducted preliminary tests in vitro and in vivo. According to the results of these tests, drugs containing low molecular weight compounds of drugs Doxorubicin (Doxolip drug) and indomethacin (Indolip drug) equipped with a phospholipid transport nanosystem were selected as the most promising for industrial production. Preclinical studies of these nano-drugs were carried out, a complete set of regulatory and technical documentation necessary for their production was developed, documents were prepared for submission to the Ministry of Health of the Russian Federation for obtaining permission to conduct clinical trials.

Предложенная технология позволяет получать нанолекарства в виде лиофилизированного порошка, что увеличивает их срок хранения до 5 лет, предохраняет фосфолипиды от агрегации. Однако технологический процесс, требующий наличие уникального оборудования, весьма сложный и трудоемкий. Он включает в себя получение стабильной наноэмульсии фосфолипидных частиц со включенной лекарственной субстанцией (гомогенизация высокого давления) и последующее лиофильное высушивание получаемых эмульсий. Данный фактор негативно сказывается на себестоимости готовой продукции.The proposed technology allows to obtain nanomedicines in the form of lyophilized powder, which increases their shelf life up to 5 years, protects phospholipids from aggregation. However, a technological process that requires unique equipment is very complex and time-consuming. It includes the preparation of a stable nano-emulsion of phospholipid particles with an incorporated drug substance (high pressure homogenization) and subsequent freeze-drying of the resulting emulsions. This factor negatively affects the cost of finished products.

Наноносители из пористого кремния представлены следующими разработками:Porous silicon nanocarriers are represented by the following developments:

- «Способ получения наноразмерной системы доставки лекарственных средств на основе диоксида кремния» (патент РФ №2372890 по кл. МПК А61J 3/00, А61К 47/04, А61К 38/33, опуб. 20.11.2009),- “A method for producing a nanoscale drug delivery system based on silicon dioxide” (RF patent No. 2372890, class IPC A61J 3/00, A61K 47/04, A61K 38/33, publ. 20.11.2009),

- «Фармпрепараты с наноносителями. Производство фармпрепаратов с наноносителями из пористого кремния» (разработчики - Nanolek Holding Limited (Кипр) и ООО «Нанолек» Россия).- “Pharmaceutical preparations with nanocarriers. Production of pharmaceuticals with nanocarriers made of porous silicon ”(developers - Nanolek Holding Limited (Cyprus) and LLC Nanolek Russia).

Наиболее близким из них к заявляемому способу является способ получения наноразмерной системы доставки лекарственных средств на основе диоксида кремния (см. патент РФ №2372890 по кл. МПК A61J 3/00, А61К 47/04, А61К 38/33, опуб. 20.11.2009), а именно - мет-энкефалина на гидрозоле наночастиц SiO2. Способ включает смешивание дистиллированной воды, соляной кислоты и тетраэтоксисилана, добавление приготовленного раствора в NaOH, упаривание и фильтрацию с получением гидрозоля SiO2, ультразвуковую обработку полученного гидрозоля SiO2, добавление мет-энкефалина и раствора ПАВ в количестве 0,5-2% от общего объема полученной системы. Система доставки мет-энкефалина способна преодолеть гематоэнцефалический барьер и доставлять лекарственное средство к клеткам головного мозга. Способ позволяет создать наночастицы с диаметром 6-10 нм. Данный препарат и система его доставки имеют узконаправленное действие - предназначено только для преодоления гематоэнцефалического барьера.The closest of them to the claimed method is a method of obtaining a nanoscale drug delivery system based on silicon dioxide (see RF patent No. 2372890, class IPC A61J 3/00, A61K 47/04, A61K 38/33, publ. 11/20/2009 ), namely, met-enkephalin on the hydrosol of SiO 2 nanoparticles. The method includes mixing distilled water, hydrochloric acid and tetraethoxysilane, adding the prepared solution to NaOH, evaporating and filtering to obtain the SiO 2 hydrosol, ultrasonically treating the obtained SiO 2 hydrosol, adding met-enkephalin and a surfactant solution in an amount of 0.5-2% of the total the volume of the resulting system. The met-enkephalin delivery system is able to cross the blood-brain barrier and deliver the drug to brain cells. The method allows to create nanoparticles with a diameter of 6-10 nm. This drug and its delivery system have a narrowly targeted effect - it is intended only to overcome the blood-brain barrier.

Как следует из описания проекта «Фармпрепараты с наноносителями. Производство фармпрепаратов с наноносителями из пористого кремния» (разработчики - Nanolek Holding Limited (Кипр) и ООО «Нанолек» Россия) - технология адресной доставки наноносителей из пористого кремния предполагает обеспечение пролонгации биологически активного вещества за счет сорбирования его на наночастицах пористого кремния, которые выполняют транспорт активного вещества, обеспечивая постепенное выделение из пор размером около 10 нм. На данном принципе планируется разработка группы твердых лекарственных форм, включающих препараты для лечения сердечнососудистых заболеваний, противораковые и противовирусные препараты. Действие уже известных активных веществ в этих препаратах продлевается за счет их сорбирования на наночастицах пористого кремния.As follows from the description of the project “Pharmaceutical preparations with nanocarriers. Production of pharmaceuticals with porous silicon nanocarriers ”(developers - Nanolek Holding Limited (Cyprus) and Nanolek Russia LLC) - technology for targeted delivery of porous silicon nanocarriers involves the prolongation of the biologically active substance by sorbing it on porous silicon nanoparticles that transport active substance, providing gradual release from pores of about 10 nm in size. On this principle, it is planned to develop a group of solid dosage forms, including drugs for the treatment of cardiovascular diseases, anticancer and antiviral drugs. The action of the already known active substances in these preparations is prolonged by their sorption on nanoparticles of porous silicon.

Как следует из описания, данная наносистема не подразумевает адресную доставку, а только пролонгацию действия активных веществ. Неясным остается вопрос о скорости высвобождения данных веществ из пор наночастиц. Также сомнительна вероятность дальнейшей утилизации (биодеградации) достаточно крупной кремниевой частицы (более 150 нм), находящейся в кровеносном русле. Не исключается, что данные наночастицы могут оказывать раздражающее действие на иммунную систему, что может привести впоследствии к аллергическим и аутоиммунным заболеваниям.As follows from the description, this nanosystem does not imply targeted delivery, but only the prolongation of the action of active substances. The question of the rate of release of these substances from the pores of nanoparticles remains unclear. The probability of further utilization (biodegradation) of a sufficiently large silicon particle (more than 150 nm) located in the bloodstream is also doubtful. It is possible that these nanoparticles can be irritating to the immune system, which can subsequently lead to allergic and autoimmune diseases.

Следует отметить, что основным недостатком применяемых в настоящее время наночастиц является их высокая токсичность по сравнению с макрочастицами. Они способны проникать в неизмененном виде через клеточные барьеры, через гематоэнцефалический барьер в центральную нервную систему, циркулировать и накапливаться в органах и тканях, вызывая более выраженные патоморфологические поражения внутренних органов (например, образование гранулем в легких, цирроз печени, гломерулонефроз), а также обладая длительным периодом полувыведения.It should be noted that the main drawback of the currently used nanoparticles is their high toxicity compared to macroparticles. They are able to penetrate unchanged through cell barriers, through the blood-brain barrier into the central nervous system, circulate and accumulate in organs and tissues, causing more pronounced pathomorphological lesions of internal organs (for example, the formation of granulomas in the lungs, cirrhosis of the liver, glomerulonephrosis), as well as possessing long half-life.

Токсичность наночастиц определяется их формой и размерами, при этом мельчайшие наночастицы веретенообразной формы вызывают более разрушительные эффекты в организме, нежели подобные им частицы сферической формы. При воздействии наночастиц на организм отчетливо прослеживается зависимость «доза-эффект». Клинические проявления определяются содержанием того или иного химического элемента в составе каждой конкретной наночастицы, однако при этом наблюдается значительное усиление токсического эффекта.The toxicity of nanoparticles is determined by their shape and size, while the smallest spindle-shaped nanoparticles cause more damaging effects in the body than similar spherical particles. Under the influence of nanoparticles on the body, the dependence “dose-effect” is clearly traced. Clinical manifestations are determined by the content of a chemical element in the composition of each particular nanoparticle, however, a significant increase in the toxic effect is observed.

Кроме этого наночастицы могут оказывать раздражающее действие на иммунную систему. Поскольку выведение наночастиц из организма происходит длительное время, то постоянная миграция наноструктур по организму в малых количествах может привести к дестабилизации иммунной системы и в дальнейшем к аллергическим и аутоиммунным заболеваниям.In addition, nanoparticles can be irritating to the immune system. Since the removal of nanoparticles from the body takes a long time, the constant migration of nanostructures throughout the body in small quantities can lead to destabilization of the immune system and, in the future, to allergic and autoimmune diseases.

Изобретение направлено на решение задачи создания нетоксичного и эффективного средства внутриклеточной доставки биологически активных низкомолекулярных соединений на основе наночастиц селена, а именно на разработку способа его получения.The invention is aimed at solving the problem of creating a non-toxic and effective means of intracellular delivery of biologically active low molecular weight compounds based on selenium nanoparticles, namely the development of a method for its production.

Для решения поставленной задачи способ осуществляется следующим образомTo solve the problem, the method is as follows

Сначала готовят смесь 1 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора селенистой кислоты в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 7,55, далее готовят смесь 2 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора солянокислого гидразина в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 0,68, при интенсивном перемешивании вносится в смесь 1 смесь 2 по каплям, полученный раствор ставят на диализ против дистиллированной воды удаляя ПЭГ 400 и солянокислый гидразин, избыток воды отгоняют на роторном испарителе, в полученный раствор вносится низкомолекулярное соединение, выбранное из группы гентамицин, гексаметилентетрамин, метионин, цефалексин, индол-3-карбинол. Доводят pH до 7,2-7,4.First, mix 1 is prepared by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of selenic acid in 8 ml of PEG 400, vigorously stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 7.55, then mix 2 is prepared by adding 250 μl 0.5 M aqueous solution of hydrazine hydrochloride in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 0.68, with vigorous stirring, 1 mixture 2 is added dropwise to the mixture, the resulting solution is put on dialysis against distilled water removing PEG 400 and hydrochloric acid zine, excess water is distilled off on a rotary evaporator, a low molecular weight compound selected from the group of gentamicin, hexamethylenetetramine, methionine, cephalexin, indole-3-carbinol is introduced into the resulting solution. The pH was adjusted to 7.2-7.4.

В результате заявленного способа получают средство следующего состава, в масс. %:As a result of the claimed method receive a tool of the following composition, in mass. %:

Биологически активное низкомолекулярное соединениеBiologically active low molecular weight compound 0,001-5,00.001-5.0 СеленSelenium 0,0001-1,00.0001-1.0 ВодаWater остальноеrest

В качестве низкомолекулярного биологически активного вещества соединение может содержать гентамицин, гексаметилентетрамин, метионин, цефалексин, индол-3-карбинол.As a low molecular weight biologically active substance, the compound may contain gentamicin, hexamethylenetetramine, methionine, cephalexin, indole-3-carbinol.

В качестве селенсодержащего вещества используют селенистую кислоту.As selenium-containing substances, selenic acid is used.

В известных авторам источниках патентной и научно-технической информации не описано нетоксичного и эффективного средства внутриклеточной доставки низкомолекулярных биологически активных веществ и способов его получения, в котором в качестве носителя (наноплатформы) используют коллоидный селен, на который выполнено конъюгирование ряда биологически активных молекул.Known to the authors, the sources of patent and scientific and technical information do not describe a non-toxic and effective means of intracellular delivery of low molecular weight biologically active substances and methods for its preparation, in which colloidal selenium is used as a carrier (nanoplatform), on which a number of biologically active molecules are conjugated.

Известно использование селена в качестве терапевтического средства, т.е. препарата, способного участвовать в окислительно-восстановительных процессах клеток организма (см., например, патенты РФ №2394583, №2426444, сайты http://fitoapteka.com/read/ru: http://www.naturoprof.ru, http://bezvreda.com/selen-v-pitanii/). Селен нормализует обмен протеинов и нуклеиновых кислот; регулирует специфический и неспецифический иммунитет за счет активизации функции нейтрофилов, пролифирации Т-, В-лимфоцитов, генерирование продукции антител, лимфокинов; улучшает адаптацию организма; уменьшает токсичное влияние веществ, солей тяжелых металлов, лекарств, других различных антибиотиков; предотвращает развитие окислительного процесса, свободнорадикальных болезней, в том числе атеросклероза и его осложнений, некрозов печени, панкреатитов, рассеянного склероза, паркинсонизма, других заболеваний.It is known to use selenium as a therapeutic agent, i.e. a drug capable of participating in redox processes of body cells (see, for example, RF patents No. 2394583, No. 2426444, sites http://fitoapteka.com/read/ru: http://www.naturoprof.ru, http: //bezvreda.com/selen-v-pitanii/). Selenium normalizes the exchange of proteins and nucleic acids; regulates specific and nonspecific immunity by activating the function of neutrophils, proliferation of T-, B-lymphocytes, generating production of antibodies, lymphokines; improves body adaptation; reduces the toxic effect of substances, salts of heavy metals, drugs, other various antibiotics; prevents the development of the oxidative process, free radical diseases, including atherosclerosis and its complications, liver necrosis, pancreatitis, multiple sclerosis, parkinsonism, and other diseases.

Общепризнано, что микроэлемент селен (Se) - необходимый нутриент для нормального функционирования организма человека и животных, так как он входит в состав большинства гормонов и ферментов, активно участвуя в обмене веществ. Он выполняет в организме каталитическую, структурную и регуляторную функции; взаимодействует с витаминами, ферментами и биологическими мембранами; участвует в окислительно-восстановительных процессах, клеточном дыхании, обмене жиров, белков и углеводов. Роль селена в организме во многом определяется его включением в состав одного из важнейших ферментов - глутатионпероксидазы, защищающей клетки от продуктов перекисного окисления. Таким образом, селен и его соединения проявляют значительную антиоксидантную активность. Данный элемент входит в состав и других ферментов, участвует в детоксикации ксенобиотиков, регулирует функции щитовидной и поджелудочной желез, проявляет гепатозащитный эффект, стимулирует антитоксическую защиту организма, положительно влияет на систему репродукции, обладает радиопротекторным действием.It is generally recognized that the trace element selenium (Se) is a necessary nutrient for the normal functioning of the human body and animals, as it is part of most hormones and enzymes, actively participating in the metabolism. It performs catalytic, structural and regulatory functions in the body; interacts with vitamins, enzymes and biological membranes; participates in redox processes, cellular respiration, metabolism of fats, proteins and carbohydrates. The role of selenium in the body is largely determined by its inclusion in the composition of one of the most important enzymes - glutathione peroxidase, which protects cells from peroxidation products. Thus, selenium and its compounds exhibit significant antioxidant activity. This element is also a part of other enzymes, participates in the detoxification of xenobiotics, regulates the functions of the thyroid and pancreas, exhibits a hepatoprotective effect, stimulates the body's antitoxic defense, positively affects the reproductive system, and has a radioprotective effect.

Применение коллоидного селена в качестве наноносителя для доставки низкомолекулярных биологически активных веществ до настоящего времени неизвестно.The use of colloidal selenium as a nanocarrier for the delivery of low molecular weight biologically active substances is still unknown.

Преимуществом заявляемого способа доставки низкомолекулярных биологически активных веществ с помощью наночастиц на основе коллоидного селена является возможность внутриклеточного проникновения наночастицы коллоидного селена с конъюгированными на нем лекарственными веществами - низкомолекулярными соединениями. При этом биодинамика лекарственных веществ и биологически активных молекул, соединенных с коллоидным селеном, происходит лимфогенным путем и в меньшей степени подвергается ферментной деградации и нейтрализации печенью.The advantage of the proposed method for the delivery of low molecular weight biologically active substances using nanoparticles based on colloidal selenium is the possibility of intracellular penetration of a nanoparticle of colloidal selenium with drug substances conjugated thereon - low molecular weight compounds. In this case, the biodynamics of drugs and biologically active molecules connected with colloidal selenium occurs by the lymphogenous route and to a lesser extent undergoes enzymatic degradation and neutralization by the liver.

Также определенным преимуществом служит то, что сам коллоидный селен является частью метаболической цепочки организма и способен усваиваться во внутриклеточном пространстве. Тем самым устраняются нежелательные последствия, связанные с «утилизацией» организмом самого носителя.Also, a certain advantage is the fact that colloidal selenium itself is part of the metabolic chain of the body and is able to be absorbed in the intracellular space. This eliminates the undesirable consequences associated with the "disposal" of the carrier itself.

Сказанное позволяет сделать вывод о наличии в заявляемом изобретении критерия «изобретательский уровень».The foregoing allows us to conclude that there is a criterion of "inventive step" in the claimed invention.

Средство, полученное предложенным способом, представляет собой коллоидный раствор наночастиц селена с адсорбированными на его поверхности частицами низкомолекулярных соединений. Оно представляет собой прозрачный раствор, цвет которого варьируется от кирпично-красного до оранжевого. Средство хранят при температуре от +2 до +20°C в темном месте. Срок хранения - 1 год.The agent obtained by the proposed method is a colloidal solution of selenium nanoparticles with particles of low molecular weight compounds adsorbed on its surface. It is a clear solution, the color of which varies from brick red to orange. The product is stored at a temperature of +2 to + 20 ° C in a dark place. Shelf life is 1 year.

Для получения средства внутриклеточной доставки биологически активного низкомолекулярного соединения готовят смесь 1 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора селенистой кислоты в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 7,55, далее готовят смесь 2 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора солянокислого гидразина в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 0,68, при интенсивном перемешивании вносится в смесь 1 смесь 2 по каплям, полученный раствор ставят на диализ против дистиллированной воды, удаляя ПЭГ 400 и солянокислый гидразин, избыток воды отгоняют на роторном испарителе при 60 об/мин и 70°C, в полученный раствор вносится низкомолекулярное соединение, выбранное из группы гентамицин, гексаметилентетрамин, метионин, цефалексин, индол-3-карбинол, в концентрации 0,001-5,0% по массе, доводят pH до 7,2-7,4.To obtain a means of intracellular delivery of a biologically active low molecular weight compound, mixture 1 is prepared by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of selenic acid in 8 ml of PEG 400, intensive stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 7.55, then mix 2 is prepared by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of hydrazine hydrochloride in 8 ml of PEG 400, stirring vigorously with a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 0.68, with vigorous stirring, 1 mixture is added to the mixture 2 drop by drop, gender the scientific solution is put on dialysis against distilled water, removing PEG 400 and hydrazine hydrochloride, the excess water is distilled off on a rotary evaporator at 60 rpm and 70 ° C, a low molecular weight compound selected from the group of gentamicin, hexamethylenetetramine, methionine, cefalexin is introduced into the resulting solution indole-3-carbinol, at a concentration of 0.001-5.0% by weight, adjust the pH to 7.2-7.4.

Доведение pH до 7,2-7,4 обусловлено необходимостью создания стабильной системы, поскольку значения кислотности выше или ниже указанных пределов приведет к разрушению коллоидного раствора.Bringing the pH to 7.2-7.4 is due to the need to create a stable system, since acidity values above or below the specified limits will lead to the destruction of the colloidal solution.

Выбор количественного содержания селена в средстве 0,0001-1,0% масс., а также биологически активного низкомолекулярного соединения 0,001-5% масс., обусловлен необходимостью соответствия решаемой задачи. Значения концентраций компонентов обеспечивает однородность и стабильность полученного средства.The choice of the quantitative content of selenium in the agent is 0.0001-1.0 wt.%, As well as of the biologically active low molecular weight compound 0.001-5 wt.%, Due to the need to meet the task at hand. The values of the concentrations of the components ensures uniformity and stability of the obtained funds.

Предпочтительный путь введения средства для внутриклеточной доставки - парентеральный. Доза рассчитывается в зависимости от биологически активного вещества, используемого в системе, из расчета 0,1-7 мг на килограмм массы тела биологического организма.The preferred route of administration of an agent for intracellular delivery is parenteral. The dose is calculated depending on the biologically active substance used in the system, at the rate of 0.1-7 mg per kilogram of body weight of the biological organism.

Пример 1Example 1

Готовят смесь 1 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора селенистой кислоты в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 7,55, далее готовят смесь 2 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора солянокислого гидразина в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 0,68, при интенсивном перемешивании вносится в смесь 1 смесь 2 по каплям, полученный раствор ставят на диализ против дистиллированной воды, удаляя ПЭГ 400 и солянокислый гидразин, избыток воды отгоняют на роторном испарителе при 60 об/мин при 70°, в полученный раствор вносится метионин до конечной концентрации 1,7 масс. %, доводят pH до 7,2-7,4.Mixture 1 is prepared by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of selenic acid in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring with a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 7.55, then mixture 2 is prepared by adding 250 μl of 0 , 5M aqueous solution of hydrazine hydrochloride in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 0.68, with vigorous stirring, 1 mixture of 2 is added dropwise to the mixture, the resulting solution is put on dialysis against distilled water, removing PEG 400 and hydrazine hydrochloride, A test of water is distilled off on a rotary evaporator at 60 rpm at 70 °, methionine is added to the resulting solution to a final concentration of 1.7 mass. %, adjust the pH to 7.2-7.4.

Итого получаем:Total we get:

Низкомолекулярное биологически активное вещество метионинLow molecular weight biologically active substance methionine 0,017 г/мл0.017 g / ml СеленSelenium 0,00062 г/мл0,00062 g / ml ВодаWater остальноеrest

В процентном соотношении от общего объема состав средства будет следующим, в масс. %:As a percentage of the total volume, the composition of the product will be as follows, in mass. %:

Низкомолекулярное биологически активное вещество метионинLow molecular weight biologically active substance methionine 1,71.7 СеленSelenium 0,0620,062 ВодаWater до 100up to 100

Пример 2Example 2

Готовят смесь 1 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора селенистой кислоты в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 7,55, далее готовят смесь 2 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора солянокислого гидразина в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 0,68, при интенсивном перемешивании вносится в смесь 1 смесь 2 по каплям, полученный раствор ставят на диализ против дистиллированной воды, удаляя ПЭГ 400 и солянокислый гидразин, избыток воды отгоняют на роторном испарителе при 60 об/мин при 70°, в полученный раствор вносится гентамицин или цефалексин до конечной концентрации 1 масс. %, доводят pH до 7,2-7,4.Mixture 1 is prepared by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of selenic acid in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring with a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 7.55, then mixture 2 is prepared by adding 250 μl of 0 , 5M aqueous solution of hydrazine hydrochloride in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 0.68, with vigorous stirring, 1 mixture of 2 is added dropwise to the mixture, the resulting solution is put on dialysis against distilled water, removing PEG 400 and hydrazine hydrochloride, A test of water is distilled off on a rotary evaporator at 60 rpm at 70 °, gentamicin or cephalexin is introduced into the resulting solution to a final concentration of 1 mass. %, adjust the pH to 7.2-7.4.

Итого получаем:Total we get:

Низкомолекулярное биологически активное вещество гентамицин или цефалексинLow molecular weight biologically active substance gentamicin or cephalexin 0,095 г0.095 g СеленSelenium 0,0098 г0.0098 g

В процентном соотношении от общего объема состав средства будет следующим, в масс. %:As a percentage of the total volume, the composition of the product will be as follows, in mass. %:

Низкомолекулярное биологически активное вещество гентамицин или цефалексинLow molecular weight biologically active substance gentamicin or cephalexin 1one Коллоидный селенColloidal selenium 0,20.2 ВодаWater до 100up to 100

Пример 3Example 3

Готовят смесь 1 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора селенистой кислоты в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 7,55, далее готовят смесь 2 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора солянокислого гидразина в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 0,68, при интенсивном перемешивании вносится в смесь 1 смесь 2 по каплям, полученный раствор ставят на диализ против дистиллированной воды, удаляя ПЭГ 400 и солянокислый гидразин, избыток воды отгоняют на роторном испарителе при 60 об/мин при 70°, в полученный раствор вносится гексаметилентетрамин до конечной концентрации 5 масс. %, доводят pH до 7,2-7,4.Mixture 1 is prepared by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of selenic acid in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring with a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 7.55, then mixture 2 is prepared by adding 250 μl of 0 , 5M aqueous solution of hydrazine hydrochloride in 8 ml of PEG 400, vigorous stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 0.68, with vigorous stirring, 1 mixture of 2 is added dropwise to the mixture, the resulting solution is put on dialysis against distilled water, removing PEG 400 and hydrazine hydrochloride, A test of water is distilled off on a rotary evaporator at 60 rpm at 70 °, hexamethylenetetramine is introduced into the resulting solution to a final concentration of 5 wt. %, adjust the pH to 7.2-7.4.

Итого получаем:Total we get:

Низкомолекулярное биологически активное вещество гексаметилентетраминLow molecular weight biologically active substance hexamethylenetetramine 0,05 г/мл0.05 g / ml СеленSelenium 0,00062 г/мл0,00062 g / ml

В процентном соотношении от общего объема состав средства будет следующим, в масс. %:As a percentage of the total volume, the composition of the product will be as follows, in mass. %:

Низкомолекулярное биологически активное вещество гексаметилентетраминLow molecular weight biologically active substance hexamethylenetetramine 55 СеленSelenium 0,0620,062 ВодаWater до 100up to 100

Размер частиц полученного средства изучали с использованием электронной микроскопии, результаты которой показали, что средство, полученное предложенным способом, содержит частицы селена от 40 до 100 нм (см. рис. 1). На рисунке видны наночастицы с размером от 40 до 100 нм.The particle size of the obtained agent was studied using electron microscopy, the results of which showed that the agent obtained by the proposed method contains selenium particles from 40 to 100 nm (see Fig. 1). The figure shows nanoparticles with sizes from 40 to 100 nm.

Влияние коллоидного селена на внутриклеточное проникновение метионина определяли по его накоплению во внутриклеточном пространстве. Измерение метионина определяли хроматографически по следующей методике:The effect of colloidal selenium on the intracellular penetration of methionine was determined by its accumulation in the intracellular space. The methionine measurement was determined chromatographically by the following procedure:

Определение концентрации метионина осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Измерение концентрации метионина в клетках определяли на жидкостном хроматографе типа «Стайер», анализ проводили при длине волны - 288 нм, скорости потока - 0,9 см3/мин, объем вносимой пробы - 20 мкл, температура проведения анализа -30-35°C, элюэнт - ацетонитрил «для жидкостной хроматографии» - 1% раствор уксусной кислоты в соотношении 2:3 по объему. В указанных условиях хроматографируют стандартные растворы по два раза каждый. Измеряют площадь пика при времени удерживания 3,9-4,3 мин (зависит от эффективности колонки). По средним параллельных измерений, расхождение между которыми не должно превышать 5% (отн.), строят калибровочный график в координатах: площадь пика - концентрация мг/мл. Хроматографию анализируемых образцов проводят аналогично. По полученному среднему значению двух параллельных измерений (относительное стандартное отклонение которых не должно превышать 5%) из калибровочного графика находят концентрацию метионина в анализируемом растворе.Determination of methionine concentration was carried out by high performance liquid chromatography. The concentration of methionine in the cells was determined using a Stayer liquid chromatograph, the analysis was carried out at a wavelength of 288 nm, a flow rate of 0.9 cm 3 / min, a sample volume of 20 μl, and an analysis temperature of -30-35 ° C , eluent - acetonitrile "for liquid chromatography" - 1% solution of acetic acid in a ratio of 2: 3 by volume. Under these conditions, standard solutions are chromatographed twice each. The peak area is measured at a retention time of 3.9-4.3 minutes (depending on column efficiency). Using the average of parallel measurements, the difference between them should not exceed 5% (rel.), Build a calibration graph in the coordinates: peak area - concentration mg / ml. Chromatography of the analyzed samples is carried out similarly. Using the obtained average value of two parallel measurements (the relative standard deviation of which should not exceed 5%), the concentration of methionine in the analyzed solution is found from the calibration graph.

Накопление метионина наблюдали в перитонеальных клетках крыс и лимфоцитах.Methionine accumulation was observed in rat peritoneal cells and lymphocytes.

Получение перитонеальных макрофаговObtaining peritoneal macrophages

Перитонеальные макрофаги получали из брюшной полости крыс. Усыпленным хлороформом крысам внутрибрюшинно вводили 10 мл среды для выделения клеток из брюшной полости (среда 199+2% лошадиной сыворотки + 100 ед. гепарина + 100 ед. пенициллина) и выдерживали 1 мин, массируя брюшко. Затем крысу вскрывали и собирали введенную среду со смытыми макрофагами. После клетки осаждали при 2500 об/мин в течение 30 мин и отмывали 3 раза средой для отмывания клеток (среда 199+2% лошадиной сыворотки + 100 ед. пенициллина). Далее клетки ресуспендировали в среде для культивирования (среда 199+10% лошадиной сыворотки + 100 ед., пенициллина). Содержание и лейкограмму выделенных клеток определяли на геманализаторе «Arkus» (Австрия).Peritoneal macrophages were obtained from the abdominal cavity of rats. 10 ml of medium was added intraperitoneally to the euthanized chloroform rats to isolate cells from the abdominal cavity (medium 199 + 2% horse serum + 100 units of heparin + 100 units of penicillin) and kept for 1 min, massaging the abdomen. Then the rat was opened and collected the introduced medium with washed macrophages. After the cells were besieged at 2500 rpm for 30 min and washed 3 times with medium for washing cells (medium 199 + 2% horse serum + 100 units of penicillin). Next, the cells were resuspended in culture medium (medium 199 + 10% horse serum + 100 units, penicillin). The content and leukogram of the isolated cells were determined on an Arkus hemanalyzer (Austria).

Получение лимфоцитовReceiving lymphocytes

Лимфоидные клетки получали из периферической крови телят. Периферическую кровь центрифугировали при 1500 об/мин в течение 30 мин, после чего отбирали плазму. Полученную плазму разводили раствором Хенкса 3:1. Разбавленную плазму наслаивали на фикол-верографин, не нарушая границу раздела плазма/фикол и центрифугировали при 1500 об/мин в течение 30 мин.Lymphoid cells were obtained from the peripheral blood of calves. Peripheral blood was centrifuged at 1500 rpm for 30 minutes, after which plasma was taken. The resulting plasma was diluted with Hanks 3: 1 solution. The diluted plasma was layered on ficol-verographin without violating the plasma / ficol interface and centrifuged at 1500 rpm for 30 minutes.

После центрифугирования собирали образовавшееся кольцо мононуклеарных клеток в отдельную пробирку, разбавляли раствором Хенкса 1:1 и осаждали клеточную фракцию при 3000 об/мин в течение 10 мин. Осадок отмывали раствором Хенкса 1:7 от фикол-верографина, осаждая клеточную фракцию так же. Осадок с остатком супернатанта в суммарном объеме 1 мл разводили средой для получения лимфоцитов (среда 199+5% лошадиной сыворотки + 0,1% желатина) 1:1, осаждали при 2000 об/мин в течение 10 мин и полученный осадок ресуспендировали в той же среде. Содержание и лейкограмму выделенных клеток определяли на геманализаторе «Arkus» (Австрия).After centrifugation, the resulting mononuclear cell ring was collected in a separate tube, diluted with Hanks' solution 1: 1, and the cell fraction was precipitated at 3000 rpm for 10 min. The precipitate was washed with Hanks' solution 1: 7 from ficol-verographin, precipitating the cell fraction in the same way. The precipitate with the supernatant residue in a total volume of 1 ml was diluted with medium for receiving lymphocytes (medium 199 + 5% horse serum + 0.1% gelatin) 1: 1, precipitated at 2000 rpm for 10 min and the resulting precipitate was resuspended in the same environment. The content and leukogram of the isolated cells were determined on an Arkus hemanalyzer (Austria).

Инкубация частиц коллоидного селена конъюгированного с метионином с перитонеальными макрофагами и лимфоцитамиIncubation of particles of colloidal selenium conjugated with methionine with peritoneal macrophages and lymphocytes

Исследуемый коллоидные частицы инкубировали с перитонеальными макрофагами и лимфоцитами в течение 3 часов в термостате при 37°C.The studied colloidal particles were incubated with peritoneal macrophages and lymphocytes for 3 hours in an incubator at 37 ° C.

После окончания инкубации клетки трижды отмывали холодным физиологическим раствором для удаления непоглощенных частиц. После отмывки клетки суспендировали в 200 мкл физиологического раствора. В полученной клеточной суспензии замеряли количество накопившегося в клетках метионина методом ВЭЖХ, а также готовили мазки.After incubation, the cells were washed three times with cold saline to remove unabsorbed particles. After washing, the cells were suspended in 200 μl of physiological saline. In the obtained cell suspension, the amount of methionine accumulated in the cells was measured by HPLC, and smears were also prepared.

В результате проведенных экспериментов были получены следующие данные. При культивировании метионина, конъюгированного с коллоидным селеном как носителем, наибольшая концентрация препарата определялась при использовании в качестве объекта исследования перитонеальных макрофагов крыс. При использовании лимфоцитов цельной крови телят в качестве объекта проникновения нами наблюдалось снижение количества метионина в 2 раза в клеточной популяции (табл. 1). Полученные данные указывают на способность коллоидного селена переносить метионин во внутриклеточное пространство.As a result of the experiments, the following data were obtained. During the cultivation of methionine conjugated with colloidal selenium as a carrier, the highest concentration of the drug was determined using rat peritoneal macrophages as an object of study. When using calf whole blood lymphocytes as an object of penetration, we observed a 2-fold decrease in the amount of methionine in the cell population (Table 1). The data obtained indicate the ability of colloidal selenium to transport methionine into the intracellular space.

Таблица 1Table 1 Концентрация метионина внутри клеток при использовании коллоидного селена как носителяThe concentration of methionine inside the cells when using colloidal selenium as a carrier Вид конъюгата/вид клетокType of conjugate / type of cells Внесено метионина, мкгContributed methionine, mcg Найдено метионина, мкг ×108/LiFound methionine, mcg × 10 8 / Li конъюгат метионин/селен/перитонеальные макрофагиmethionine conjugate / selenium / peritoneal macrophages 30,4530.45 29,1329.13 конъюгат метионин/селен/лимфоциты цельной кровиmethionine conjugate / selenium / whole blood lymphocytes 30,4530.45 15,6315.63 метионин/лимфоциты цельной кровиwhole blood methionine / lymphocytes 30,430,4 0,060.06 метионин/перитонеальные макрофагиmethionine / peritoneal macrophages 30,430,4 2,42,4

Аналогичные результаты получены и при использовании других низкомолекулярных веществ - гентамицина, гексаметилентетрамина, цефалексина, индол-3 карбинола.Similar results were obtained using other low molecular weight substances - gentamicin, hexamethylenetetramine, cephalexin, indole-3 carbinol.

Изучали биодинамику средства внутриклеточной доставки биологически активных веществ путем оценки проникающей способности коллоидных частиц селена внутрь клетки.We studied the biodynamics of the means of intracellular delivery of biologically active substances by evaluating the penetrating ability of colloidal particles of selenium into the cell.

В качестве средства внутриклеточной доставки использовали средство, полученное в соответствии с примером 1 или 2.As the means of intracellular delivery used the tool obtained in accordance with example 1 or 2.

Осуществляли маркирование препарата флуоресцентным красителем (ФИТЦ) по методике, описанной, например, в книге: Иммунологическаие методы / Под редакцией Г. Фримель, Перевод с немецкого А.П. Тарасова. - М.: Медицина, 1987, с. 130.The drug was labeled with a fluorescent dye (FITC) according to the method described, for example, in the book: Immunological methods / Edited by G. Frimel, Translated from German by A.P. Tarasova. - M.: Medicine, 1987, p. 130.

Объектом исследований служили белые мыши массой 20 грамм.The object of research was white mice weighing 20 grams.

Все животные были разбиты на группы: первой группе мышей (n=3) препарат, меченый ФИТЦ, вводили внутримышечно в дозе 0,1 мл; второй - внутрибрюшинно в дозе 0,2 мл, третьей - орально в дозе 0,2 мл. Одна мышь была контрольной.All animals were divided into groups: the first group of mice (n = 3) a drug labeled with FITC was administered intramuscularly at a dose of 0.1 ml; the second - intraperitoneally at a dose of 0.2 ml, the third - orally at a dose of 0.2 ml. One mouse was a control.

Через 2, 6 и 24 часа постмортально были получены отпечатки печени, почек, селезенки, костного мозга и мазок цельной крови.After 2, 6, and 24 hours postmortal imprints of the liver, kidneys, spleen, bone marrow, and whole blood smear were obtained.

Результаты исследований представлены в таблице 2.The research results are presented in table 2.

Таблица 2table 2 №п/пNo. ОрганыOrgans Внутриклеточная флуоресценцияIntracellular fluorescence 2 часа2 hours 6 часов6 o'clock 24 часа24 hours ОРАЛЬНОЕ ВВЕДЕНИЕORAL INTRODUCTION 1.one. КровьBlood ++ 2.2. ПеченьLiver ++ ++ 3.3. ПочкаBud ++ 4.four. СелезенкаSpleen ++ ++ ++ 5.5. Костный мозгBone marrow ++ ++ ВНУТРИБРЮШИННОЕ ВВЕДЕНИЕIntraperitoneal Introduction 1.one. КровьBlood ++ ++ 2.2. ПеченьLiver ++ ++ 3.3. ПочкаBud ++ 4.four. СелезенкаSpleen ++ ++ 5.5. Костный мозгBone marrow ++ ++ ВНУТРИМЫШЕЧНОЕ В ВЕДЕНИЕINTRAMUSCULAR MANAGEMENT 1.one. КровьBlood ++ ++ 2.2. ПеченьLiver ++ ++ 3.3. ПочкаBud ++ 4.four. СелезенкаSpleen ++ ++ 5.5. Костный мозгBone marrow ++ ++

Как видно из таблицы 2, комплекс на основе коллоидного селена с метионином или гентамицином в организме животных находится внутри структурных элементов, имеющих оболочку, т.е. внутри иммунокомпетентных клеток. При этом средство чаще всего проникает в клетки селезенки. Препарат достаточно быстро всасывается в желудочно-кишечном тракте.As can be seen from table 2, the complex based on colloidal selenium with methionine or gentamicin in the animal body is located inside structural elements that have a shell, i.e. inside immunocompetent cells. In this case, the agent most often penetrates into the cells of the spleen. The drug is rapidly absorbed in the gastrointestinal tract.

Однако при оральном введении препарата в клеточные элементы крови он попадает значительно позднее, чем при парентеральном введении. Вместе с этим при парентеральном введении препарат достигает печени и селезенки позднее чем, при оральном.However, with the oral administration of the drug into the cellular elements of the blood, it enters much later than with parenteral administration. At the same time, with parenteral administration, the drug reaches the liver and spleen later than with oral administration.

Представленные данные свидетельствуют о проникновении препарата в клеточные элементы иммунокомпетентных органов, где и происходит его метаболизация. Отсутствие препарата в межклеточном пространстве указывает на его полную биодеградацию клеточными элементами.The data presented indicate the penetration of the drug into the cellular elements of immunocompetent organs, where its metabolism occurs. The absence of the drug in the intercellular space indicates its complete biodegradation by cellular elements.

Таким образом, средство не подвергается ферментной деградации и нейтрализации печенью, т.е. оно полностью проникает во внутриклеточное пространство.Thus, the agent is not subjected to enzymatic degradation and neutralization by the liver, i.e. it completely penetrates into the intracellular space.

Сам коллоидный селен, являясь частью метаболической цепочки организма, усваивается во внутриклеточном пространстве, т.е. в данном изобретении решена задача «утилизации» в организме самого носителя.Colloidal selenium itself, being part of the metabolic chain of the body, is absorbed in the intracellular space, i.e. in this invention, the problem of "disposal" in the body of the carrier itself is solved.

Определяли острую токсичность препарата методом Кербера.The acute toxicity of the preparation was determined by the Kerber method.

Для этого использовали белых беспородных мышей в количестве 10 голов живой массой 20-25 г.For this, white outbred mice were used in an amount of 10 animals with a live weight of 20-25 g.

Средство на основе метионина или гентамицина вводили мышам внутрибрюшинно в максимально возможной дозе - 0,5 мл. Средство вводили в течение суток через каждые 3-4 часа.The drug based on methionine or gentamicin was administered intraperitoneally to mice at the maximum possible dose of 0.5 ml. The drug was administered during the day every 3-4 hours.

В течение первых суток за мышами вели тщательное наблюдение, отмечая поведение, потребление пищи, воды, а также общее состояние.During the first day, the mice were closely monitored, noting the behavior, consumption of food, water, as well as the general condition.

Всего наблюдения вели в течение 2-х недель, гибели мышей не наблюдали. Таким образом, можно констатировать, что препарат относится к группе нетоксичных соединений.All observations were carried out for 2 weeks, the death of mice was not observed. Thus, it can be stated that the drug belongs to the group of non-toxic compounds.

Аналогичные результаты получены и при использовании других низкомолекулярных веществ - гексаметилентетрамина, цефалексина, индол-3-карбинола.Similar results were obtained using other low molecular weight substances - hexamethylenetetramine, cephalexin, indole-3-carbinol.

Вышеизложенные эксперименты доказывают, что средство, полученное разработанным способом обладает низкой токсичностью и высокой биодоступностью.The above experiments prove that the agent obtained by the developed method has low toxicity and high bioavailability.

Кроме того, биодинамика биологически активных низкомолекулярных соединений, конъюгированных с коллоидным селеном, происходит лимфогенным путем и в меньшей степени подвергается ферментной деградации и нейтрализации печенью, при этом биологически активные низкомолекулярные вещества проявляют свое действие непосредственно в патологическом очаге.In addition, the biodynamics of biologically active low molecular weight compounds conjugated to colloidal selenium occurs via the lymphogenous route and undergoes enzymatic degradation and neutralization of the liver to a lesser extent, while biologically active low molecular weight substances exert their effect directly in the pathological focus.

Claims (1)

Способ получения средства внутриклеточной доставки биологически активного низкомолекулярного соединения, заключающийся в том, что готовят смесь 1 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора селенистой кислоты в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 7,55, далее готовят смесь 2 путем внесения 250 мкл 0,5М водного раствора солянокислого гидразина в 8 мл ПЭГ 400, интенсивного перемешивания на магнитной мешалке при не менее 750 об/мин, pH данной смеси - 0,68, при интенсивном перемешивании вносится в смесь 1 смесь 2 по каплям, полученный раствор ставят на диализ против дистиллированной воды, удаляя ПЭГ 400 и солянокислый гидразин, избыток воды отгоняют на роторном испарителе при 60 об/мин и 70°C, в полученный раствор вносится низкомолекулярное соединение, выбранное из группы гентамицин, гексаметилентетрамин, метионин, цефалексин, индол-3-карбинол, доводят pH до 7,2-7,4, при этом компоненты смешивают в количестве, обеспечивающем содержание их в средстве, в масс. %:
Биологически активное низкомолекулярное соединение 0,001-5,0 Селен 0,0001-1,0 Вода до 100
A method of obtaining a means of intracellular delivery of a biologically active low molecular weight compound, which consists in preparing mixture 1 by adding 250 μl of a 0.5 M aqueous solution of selenic acid in 8 ml of PEG 400, intensive stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, pH of this the mixture is 7.55, then mixture 2 is prepared by adding 250 μl of a 0.5M aqueous solution of hydrazine hydrochloride in 8 ml of PEG 400, intensive stirring on a magnetic stirrer at at least 750 rpm, the pH of this mixture is 0.68, with intensive stirring is introduced into mixture 1 mixture 2 dropwise, the resulting solution is put on dialysis against distilled water, removing PEG 400 and hydrazine hydrochloride, the excess water is distilled off on a rotary evaporator at 60 rpm and 70 ° C, a low molecular weight compound selected from the gentamicin group is introduced into the resulting solution , hexamethylenetetramine, methionine, cephalexin, indole-3-carbinol, the pH is adjusted to 7.2-7.4, while the components are mixed in an amount ensuring their content in the product, in mass. %:
Biologically active low molecular weight compound 0.001-5.0 Selenium 0.0001-1.0 Water up to 100
RU2014126130/15A 2014-06-27 2014-06-27 Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds RU2557987C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014126130/15A RU2557987C1 (en) 2014-06-27 2014-06-27 Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014126130/15A RU2557987C1 (en) 2014-06-27 2014-06-27 Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2557987C1 true RU2557987C1 (en) 2015-07-27

Family

ID=53762621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014126130/15A RU2557987C1 (en) 2014-06-27 2014-06-27 Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557987C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2322998C1 (en) * 2006-11-16 2008-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Березовый мир" Carrier for medicinal and diagnostic agents
RU2348666C2 (en) * 2007-03-16 2009-03-10 Вера Матвеевна Елинсон Method of obtaining bioactive nanocomposite polymer materials, and nanocomposite polymer materials obtained thereby
RU2372890C2 (en) * 2007-10-03 2009-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации - Федеральное государственное учреждение "27 Научный центр Министерства обороны Российской Федерации" Method of making nanosised system for delivering medicinal agents based on silicon dioxide
RU2012130202A (en) * 2012-07-16 2014-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "НаноФарм-про" (ООО "НаноФарм-про") MEANS OF INTRACELLULAR DELIVERY OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES BASED ON NANO-SIZED CARRIERS AND METHOD OF ITS PRODUCTION (OPTIONS)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2322998C1 (en) * 2006-11-16 2008-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Березовый мир" Carrier for medicinal and diagnostic agents
RU2348666C2 (en) * 2007-03-16 2009-03-10 Вера Матвеевна Елинсон Method of obtaining bioactive nanocomposite polymer materials, and nanocomposite polymer materials obtained thereby
RU2372890C2 (en) * 2007-10-03 2009-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации - Федеральное государственное учреждение "27 Научный центр Министерства обороны Российской Федерации" Method of making nanosised system for delivering medicinal agents based on silicon dioxide
RU2012130202A (en) * 2012-07-16 2014-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "НаноФарм-про" (ООО "НаноФарм-про") MEANS OF INTRACELLULAR DELIVERY OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES BASED ON NANO-SIZED CARRIERS AND METHOD OF ITS PRODUCTION (OPTIONS)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Chitosan mediated solid lipid nanoparticles for enhanced liver delivery of zedoary turmeric oil in vivo
Wang et al. Mitoxantrone-preloaded water-responsive phospholipid-amorphous calcium carbonate hybrid nanoparticles for targeted and effective cancer therapy
Jain et al. Surface-engineered dendrimeric nanoconjugates for macrophage-targeted delivery of amphotericin B: formulation development and in vitro and in vivo evaluation
CN103040757B (en) Core-shell drug nano-particles, as well as preparation method and application thereof
Jeong et al. Transdermal delivery of Minoxidil using HA-PLGA nanoparticles for the treatment in alopecia
Lin et al. Brain-targeted gene delivery of ZnO quantum dots nanoplatform for the treatment of Parkinson disease
Wu et al. PDA-based drug delivery nanosystems: a potential approach for glioma treatment
KR20080043638A (en) Low molecular water soluble chitosan nanoparticles for delivery of gene carrier modified with folate as a target ligand and preparation method thereof
CN112826808A (en) Neutral/cation mixed lipid nano preparation of cyclic dinucleotide or analogue thereof and application thereof
US20170049701A1 (en) Clustoidal multilamellar soy lecithin phospholipid structures for transdermal, transmucosal, or oral delivery, improved intestinal absorption, and improved bioavailability of nutrients
CN106344924A (en) Nano-formulation combined with metabolic block and drug resistant reverse application thereof
Gao et al. Self-amplified ROS production from fatty acid oxidation enhanced tumor immunotherapy by atorvastatin/PD-L1 siRNA lipopeptide nanoplexes
Hu et al. The application of nanoparticles in immunotherapy for hepatocellular carcinoma
CN101945670B (en) Drug delivery system for administration of a water soluble, cationic and amphiphilic pharmaceutically active substance
Liu et al. Nanoparticle-mediated therapeutic management in cholangiocarcinoma drug targeting: Current progress and future prospects
Baviskar et al. Development and evaluation of N-acetyl glucosamine-decorated vitamin-E-based micelles incorporating resveratrol for cancer therapy
Chen et al. M1 macrophage-derived Sonoresponsive nanoparticles for Sonodynamic Anticancer Therapy
Xu et al. Anti-osteosarcoma trimodal synergistic therapy using NiFe-LDH and MXene nanocomposite for enhanced biocompatibility and efficacy
Paraiso et al. Preparation of envelope-type lipid nanoparticles containing gold nanorods for photothermal cancer therapy
Patel et al. An overview of resealed erythrocyte drug delivery
CN107872979A (en) Shape memory particle for biomedical applications
Fan et al. Polysialic acid self-assembled nanocomplexes for neutrophil-based immunotherapy to suppress lung metastasis of breast cancer
RU2557987C1 (en) Method for producing agent for intracellular delivery of biologically active low-molecular nanoparticle-based compounds
Ghorbanizamani et al. Glutathione encapsulation in core-shell drug nanocarriers (polymersomes and niosomes) prevents advanced glycation end-products toxicities
CN105997892A (en) Preparation method of SOD active drug carrier wrapped with novel microsphere biological material