RU2583923C1 - Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application - Google Patents

Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application Download PDF

Info

Publication number
RU2583923C1
RU2583923C1 RU2015123034/15A RU2015123034A RU2583923C1 RU 2583923 C1 RU2583923 C1 RU 2583923C1 RU 2015123034/15 A RU2015123034/15 A RU 2015123034/15A RU 2015123034 A RU2015123034 A RU 2015123034A RU 2583923 C1 RU2583923 C1 RU 2583923C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sod
core
superoxide dismutase
cacl
nuclei
Prior art date
Application number
RU2015123034/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Николаевна Сударева
Ольга Михайловна Суворова
Александр Дмитриевич Вилесов
Елена Викторовна Попова
Андрей Станиславович Радилов
Сергей Анатольевич Дулов
Петр Петрович Бельтюков
Сергей Гервасиевич Петунов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства
Priority to RU2015123034/15A priority Critical patent/RU2583923C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2583923C1 publication Critical patent/RU2583923C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to high-molecular chemistry and pharmacology, and is intended for use as an oral form of therapeutic protein superoxide dismutase (SOD). Invention consists in adding SOD into porous calcium carbonate (CaCO3) of core by coprecipitation of solutions Na2CO3 and CaCl2×2H2O and further formation of alginate microcapsules, containing said core. For suppressing peptidase activity in intestinal medium in system includes peptidase inhibitor - ovomucoid (OM), which, as well as SOD, but independently from it, is included in core. CaCO3 cores are generated according to following procedure: equal volumes of 0.33 m of solutions Na2CO3 and CaCl2×2H2O is drained and mixed with 30 s. Suspension matures in 15 minutes, then core is washed with water and acetone, filtered and dried at T = 40 °C. Formation of alginate microcapsules, containing a core with proteins, carried out by ionotropic cross-linking. Dimensions of alginate microcapsules is 800-900 mcm. Inclusion of SOD and OM therein is 10-30 mcg/mg and 5-20 mcg/mg, respectively. Such a configuration of oral delivery system maintains activity of SOD in presence of digestive enzyme trypsin. Release of SOD in medium simulating gastric (0.05 m HCl pH = 1.2) is minimum.
EFFECT: in a medium simulating intestinal (phosphate buffer, pH 8), SOD is released on 60 % for 24 hours that provides prolonged action of preparation.
1 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Предложение относится к области высокомолекулярной химии и фармакологии и предназначено для использования в качестве микрокапсулированной формы терапевтического белка супероксиддисмутазы (СОД) для перорального применения.The proposal relates to the field of high molecular chemistry and pharmacology and is intended for use as a microencapsulated form of the therapeutic protein superoxide dismutase (SOD) for oral use.

В литературе приведены различные способы получения инкапсулированных форм СОД в биодеградируемые микрокапсулы (МК). Препараты на базе хитозановых МК, полученных соосаждением [Ö. Çelik, J. Akbuğa. Preparation of superoxide dismutase loaded chitosan microspheres: Characterization and release studies. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 66 (2007) 42-47], или на основе МК, сформированных эмульсионным способом с использованием поли(D,L-лактида-ко-гликолида) [S. Giovagnoli, P. Blasi, M. Ricci, and C. Rossi. Biodegradable Microspheres as Carriers for Native Superoxide Dismutase and Catalase Delivery, AAPS Pharm Sci Tech, 5 (2004) 1-9], обладают способностью пролонгировать процесс высвобождения СОД с частичным сохранением ферментативной активности. Существенным недостатком этих способов является получение инъекционных форм препаратов, тогда как применение пероральных препаратов намного удобнее для пациентов и смягчает требования к обеспечению стерильности процесса изготовления лекарственных форм. Существенным недостатком аэрозольного препарата СОД, полученного методом двойной эмульсии «твердое вещество/масло/вода» на основе поликетала [V.F. Fiore, M.C. Lofton, S. Roser-Page, S.C. Yang, J. Roman, N. Murthy, T.H. Barker. Polyketal microparticles for therapeutic delivery to the lung, Biomaterials, 31 (2010) 810-817], является использование дихлорметана - вредного органического растворителя.The literature provides various methods for producing encapsulated forms of SOD in biodegradable microcapsules (MK). Preparations based on chitosan MK obtained by coprecipitation [Ö. Çelik, J. Akbuğa. Preparation of superoxide dismutase loaded chitosan microspheres: Characterization and release studies. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 66 (2007) 42-47], or based on MKs formed by an emulsion method using poly (D, L-lactide-co-glycolide) [S. Giovagnoli, P. Blasi, M. Ricci, and C. Rossi. Biodegradable Microspheres as Carriers for Native Superoxide Dismutase and Catalase Delivery, AAPS Pharm Sci Tech, 5 (2004) 1-9], have the ability to prolong the SOD release process with partial retention of enzymatic activity. A significant drawback of these methods is the preparation of injection forms of drugs, while the use of oral preparations is much more convenient for patients and mitigates the requirements for ensuring the sterility of the manufacturing process of dosage forms. A significant disadvantage of the aerosol preparation SOD obtained by the double emulsion method "solid / oil / water" based on polyketal [V.F. Fiore, M.C. Lofton, S. Roser-Page, S.C. Yang, J. Roman, N. Murthy, T.H. Barker. Polyketal microparticles for therapeutic delivery to the lung, Biomaterials, 31 (2010) 810-817], is the use of dichloromethane, a harmful organic solvent.

Вместе с тем в настоящее время не известны препараты СОД для перорального применения. Для пероральных лекарственных форм необходимо обеспечить устойчивость в кислой среде желудка и в щелочной среде кишечника. Для белковых лекарственных форм существенную опасность представляют, кроме того, и протеолитические ферменты кишечника трипсин, химотрипсин, эластаза и др.At the same time, SOD preparations for oral administration are not currently known. For oral dosage forms, it is necessary to ensure stability in the acidic environment of the stomach and in the alkaline environment of the intestine. For protein dosage forms, in addition, proteolytic intestinal enzymes trypsin, chymotrypsin, elastase, etc.

Наиболее близким по сущности является способ получения перорального инкапсулируемого инсулина, заключающийся в формировании микрочастиц, которые получали постадийной адсорбцией противоположно заряженных полиэлектролитов на матрице, представляющей собой нерастворимый комплекс белков - инсулина и ингибиторов кишечных пептидаз с полианионом (декстрансульфатом и хитозаном) [Печенкин М.А., Балабушевич Н.Г., Зоров И.Н., Изумрудов В.А., Клячко Н.Л., Кабанов А.В., Ларионова Н.И. Использование ингибиторов протеаз в составе полиэлектролитных микрочастиц для увеличения биодоступности капсулируемых белков при пероральном применении. ХФЖ 47 (2013) 49-56].The closest in essence is a method for producing oral encapsulated insulin, which consists in the formation of microparticles, which were obtained by stepwise adsorption of oppositely charged polyelectrolytes on a matrix, which is an insoluble complex of proteins - insulin and intestinal peptidase inhibitors with polyanion (M. dextransulfate and chitosan) [Pechenkin M. , Balabushevich N.G., Zorov I.N., Izumrudov V.A., Klyachko N.L., Kabanov A.V., Larionova N.I. The use of protease inhibitors in the composition of polyelectrolyte microparticles to increase the bioavailability of encapsulated proteins when administered orally. CFC 47 (2013) 49-56].

Существенным недостатком этого способа получения пероральной микрокапсулированной формы белка является то, что способ разработан для инкапсулирования именно инсулина. В случае использования способа для инкапсулирования белка с другими характеристиками (прежде всего с другим значением изоэлектрической точки) совместное введение целевого белка и ингибиторов пептидаз в процессе их соосаждения с полимером не исключает взаимодействия составляющих системы и уменьшения их активности. Агрегаты белков с полимером крайне неоднородны по размерам и морфологии. Стадия формирования микрокапсулы методом полиэлектролитной адсорбции крайне трудоемка и приводит к потерям целевого продукта.A significant disadvantage of this method of obtaining an oral microencapsulated form of the protein is that the method is designed to encapsulate insulin. In the case of using the method for encapsulating a protein with other characteristics (primarily with a different value of the isoelectric point), the joint administration of the target protein and peptidase inhibitors during their coprecipitation with the polymer does not exclude the interaction of the components of the system and a decrease in their activity. Aggregates of proteins with a polymer are extremely heterogeneous in size and morphology. The stage of microcapsule formation by the method of polyelectrolyte adsorption is extremely laborious and leads to the loss of the target product.

Технической задачей и положительным результатом заявляемого способа является разработка методики получения микрокапсулированной формы терапевтического белка супероксиддисмутазы для перорального применения в виде двухуровневой микрокапсулы, обладающей устойчивостью к воздействию кислой среды желудка и с пролонгированным выделением в щелочную среду кишечника, а для защиты СОД от кишечных пептидаз в препарат введен ингибитор пептидаз - овомукоид (ОМ).The technical task and the positive result of the proposed method is the development of a method for obtaining a microencapsulated form of a therapeutic protein superoxide dismutase for oral use in the form of a two-level microcapsule, which is resistant to the acidic environment of the stomach and with prolonged excretion into the alkaline environment of the intestine, and is introduced into the drug to protect SOD from intestinal peptidases peptidase inhibitor - ovomukoid (OM).

Указанная задача и технический результат достигается в способе получения микрокапсулированной пероральной формы терапевтического белка супероксиддисмутазы, включающем раздельное введение методом соосаждения целевого фермента - СОД и ингибитора пептидаз - ОМ в первичные носители - пористые кальций карбонатные ядра с последующим совместным включением их во вторичную оболочку - альгинатную МК, формируемую методом ионотропной сшивки. А именно: целевой белок супероксиддисмутаза, как и овомукоид - игибитор пептидазной активности в кишечной среде, вводят независимо друг от друга в пористые кальций карбонатные (СаСО3) ядра методом соосаждения равных объемов 0.33 М растворов Na2CO3 и CaCl2×2H2O (в последнем содержатся белки СОД или ОМ в концентрации 2-3 мг/мл) при перемешивании в течение 30 с, после созревания суспензии в течение 15 мин ядра промывают на фильтре Шотта №16 водой, отфильтровывают, затем промывают ацетоном и сушат в термостате при Т=40-50°C; в дальнейшем альгинатные микрокапсулы (АМК), служащие наружной оболочкой для обоих типов ядер, формируют методом ионотропной сшивки, согласно следующей процедуре: дисперсию ядер в 3% растворе альгината натрия (не более 200 мг ядер в 1 мл раствора) вводят при перемешивании по каплям в осадительную ванну, содержащую 1% раствор СаС12 в 0.2-0.5% растворе хитозана в 1% уксусной кислоте, затем фильтруют на воронке Бюхнера, промывают водой и сушат при комнатной температуре; размеры полученных таким способом АМК составляют 800-900 мкм, включение СОД и ОМ в предлагаемые системы составляет 10-30 мкг/мг и 5-20 мкг/мг соответственно.The specified task and technical result is achieved in a method for producing a microencapsulated oral form of a therapeutic protein of superoxide dismutase, which includes the separate introduction by the method of coprecipitation of the target enzyme — SOD and the peptidase inhibitor — OM in primary carriers — porous calcium carbonate nuclei with their subsequent inclusion in the secondary membrane — alginate MK, formed by ionotropic crosslinking. Namely: the target protein superoxide dismutase, like ovomucoid, an inhibitor of peptidase activity in the intestinal medium, is introduced independently into porous calcium carbonate (CaCO 3 ) nuclei by the method of coprecipitation of equal volumes of 0.33 M solutions of Na 2 CO 3 and CaCl 2 × 2H 2 O (the latter contains SOD or OM proteins at a concentration of 2-3 mg / ml) with stirring for 30 s, after the maturation of the suspension for 15 min, the cores are washed on a No. 16 Schott filter, filtered, then washed with acetone and dried in an oven with T = 40-50 ° C; hereinafter, alginate microcapsules (AMA), which serve as the outer shell for both types of nuclei, are formed by ionotropic crosslinking, according to the following procedure: the dispersion of nuclei in a 3% solution of sodium alginate (not more than 200 mg of nuclei in 1 ml of solution) is introduced dropwise into the precipitation bath containing a 1% solution of CaCl 2 in a 0.2-0.5% solution of chitosan in 1% acetic acid, then filtered on a Buchner funnel, washed with water and dried at room temperature; the sizes of the AMA obtained in this way are 800-900 μm, the inclusion of SOD and OM in the proposed systems is 10-30 μg / mg and 5-20 μg / mg, respectively.

Более полно способ излагается на приводимых примерах, где в экспериментах использовали следующие реактивы: ОМ (Реахим, Россия), трипсин (Sigma-Aldrich), Na2CO3, СаС12×2 H2O и безводный СаС12 - все puriss p.a. (Sigma-Aldrich), Na2HPO4, NaH2PO4 - чда (Реахим Россия), кислота уксусная, чда (Вектон Россия), вода деионизованная extra pure reagent grade III (Acros Organics), альгинат Na низковязкий медицинский (Архангельский комбинат), хитозан кислоторастворимый, ТУ 15-01482-88 с ММ=560 кДа и ММ=35 кДа, набор реагентов Ransod (SD125) для определения активности СОД (Randox).The method is described more fully in the examples given, where the following reagents were used in the experiments: OM (Reakhim, Russia), trypsin (Sigma-Aldrich), Na 2 CO 3 , CaCl 2 × 2 H 2 O and anhydrous CaCl 2 - all puriss pa ( Sigma-Aldrich), Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 - chda (Reakhim Russia), acetic acid, chda (Vecton Russia), deionized water extra pure reagent grade III (Acros Organics), low-viscosity medical alginate Na (Arkhangelsk plant) , acid-soluble chitosan, TU 15-01482-88 with MM = 560 kDa and MM = 35 kDa, Ransod reagent kit (SD125) for determining the activity of SOD (Randox).

Пример 1. Двухуровневые АМК, содержащие СаСО3 ядра с включенными в них антиоксидантным ферментом СОД и пептидазным ингибитором ОМ, получали следующим образом. Супероксиддисмутаза (СОД) является ключевым ферментом антиоксидантной защиты организма. Физиологическое действие связано с детоксикацией супероксидных радикалов, образующихся при развитии различных патологических состояний. Основное ограничение при терапевтическом использовании СОД - короткий период полувыведения из плазмы - всего 6 минут. В работе использовали препарат Рексод (ВНИИ ОЧБП), основным действующим веществом которого является рекомбинантная СОД человека, получаемая из дрожжей Saccharomyces cerevisiae, штамм Y2134. Рексод - оригинальный препарат, в зарубежных фармакопеях не описан. Регистрационное удостоверение ЛСР-007164/09 от 10.09.2009. ОМ - ингибитор пептидазных ферментов, содержащихся в кишечнике - трипсина, химотрипсина и эластазы. Первый уровень инкапсулирования соосаждение СОД в пористые ватериты СаСО3- проводили следующим образом: равные объемы 0.33 М растворов Na2CO3 и СаС12×2H2O (в последнем содержатся белки СОД или ОМ в концентрации 2-3 мг/мл) сливали и перемешивали в течение 30 с. Суспензия созревала в течение 15 мин, затем ядра на фильтре Шотта №16 промывали 6-кратным объемом воды, отфильтровывали, затем промывали ацетоном и сушили в термостате при Т=40-50°C. Температурный режим влияет на морфологию кристаллов СаСО3. Сушка геля CaCO3 при Т ниже 30°C приводит к формированию непористых кальцитов, при Т выше 50°C формируется смесь пористых сферических ватеритов и непористых арагонитов, с ростом температуры увеличивается доля арагонитов. Введение ингибитора пептидаз ОМ на первом уровне инкапсулирования проводили аналогично введению СОД. Размеры карбонатных ядер, содержащих белки СОД или ОМ, составляют 4-6 мкм. Второй уровень инкапсулирования - формирование АМК, содержащих ядра с белками, проводили методом ионотропной сшивки. Дисперсию ядер (не более 200 мг на 1 мл раствора) в 3% растворе альгината натрия вводили при перемешивании по каплям в осадительную ванну, содержащую 1% водный раствор СаСl2. Для улучшения качества поверхности АМК вводят добавки хитозана, для этого осадительная ванна СаСl2 содержала 0.2-0.5% раствор хитозана в 1% уксусной кислоте. При попадании в ванну альгинат натрия в составе капли пространственно сшивается двухвалентными ионами кальция, образуя прочную эластичную АМК, внутри которой заключены карбонатные ядра с белком. Затем АМК фильтровали, промывали водой и сушили при комнатной температуре. Размеры АМК составляют 800-900 мкм. Полученные АМК являются основным компонентом перорального препарата СОД пролонгированного действия. Включение СОД и ОМ в предлагаемые системы составляет 10-30 мкг/мг и 5-20 мкг/мг соответственно. Высвобождение СОД в среду, имитирующую желудочную (0.05 М НСl, рН=1.2), минимально. В среду, имитирующую кишечную (Na фосфатный буфер, рН=8.0), СОД высвобождается на 60% за 24 часа, что обеспечивает пролонгированное действие препарата. Кривые высвобождения СОД в модельную кишечную среду из двухуровневой системы, а также из АМК без карбонатных ядер и только из СаСО3 - системы первого уровня приведены на фиг. 1. Видно, что карбонатные ядра практически не задерживают СОД в кишечной среде. Сравнение профилей высвобождения СОД из заявляемой двухуровневой системы и АМК о более значительной пролонгации процесса в первом случае.Example 1. Two-level AMA containing CaCO 3 nuclei with the antioxidant enzyme SOD and peptidase inhibitor OM included in them were prepared as follows. Superoxide dismutase (SOD) is a key enzyme in the body's antioxidant defense. The physiological effect is associated with the detoxification of superoxide radicals formed during the development of various pathological conditions. The main limitation in the therapeutic use of SOD is a short plasma half-life of only 6 minutes. In this work, we used the Rexod drug (VNII OBChP), the main active ingredient of which is recombinant human SOD obtained from the yeast Saccharomyces cerevisiae, strain Y2134. Rexod is an original drug, not described in foreign pharmacopoeias. Registration certificate LSR-007164/09 from 09/10/2009. OM is an inhibitor of peptidase enzymes in the intestines - trypsin, chymotrypsin and elastase. The first level of encapsulation, the deposition of SOD in the porous CaCO 3 vaterite was carried out as follows: equal volumes of 0.33 M solutions of Na 2 CO 3 and CaCl 2 × 2H 2 O (the last contains SOD or OM proteins at a concentration of 2-3 mg / ml) were drained and stirred for 30 s. The suspension matured for 15 min, then the cores on a 16 Schott filter were washed with a 6-fold volume of water, filtered, then washed with acetone and dried in an oven at T = 40-50 ° C. The temperature regime affects the morphology of CaCO 3 crystals. Drying of the CaCO 3 gel at T below 30 ° C leads to the formation of non-porous calcites, at T above 50 ° C a mixture of porous spherical vaterites and non-porous aragonites forms, and the fraction of aragonites increases with temperature. The introduction of an OM peptidase inhibitor at the first level of encapsulation was carried out similarly to the introduction of SOD. The sizes of carbonate nuclei containing SOD or OM proteins are 4–6 μm. The second level of encapsulation - the formation of AMA containing nuclei with proteins, was carried out by ionotropic crosslinking. A dispersion of nuclei (not more than 200 mg per 1 ml of solution) in a 3% sodium alginate solution was introduced dropwise with stirring into a precipitation bath containing a 1% aqueous CaCl 2 solution. To improve the surface quality of AMA, chitosan additives are introduced; for this, the CaCl 2 precipitation bath contained a 0.2-0.5% solution of chitosan in 1% acetic acid. When sodium alginate in the droplet enters the bath, it is spatially crosslinked with divalent calcium ions, forming a strong elastic AMA, inside which carbonate nuclei are enclosed with protein. Then the AMA was filtered, washed with water and dried at room temperature. Dimensions AMK are 800-900 microns. The obtained AMA are the main component of the long-acting oral SOD preparation. The inclusion of SOD and OM in the proposed systems is 10-30 μg / mg and 5-20 μg / mg, respectively. The release of SOD in a simulated gastric medium (0.05 M Hcl, pH = 1.2) is minimal. On Wednesday, simulating intestinal (Na phosphate buffer, pH = 8.0), SOD is released by 60% in 24 hours, which ensures a prolonged effect of the drug. The curves for the release of SOD into the model intestinal environment from a two-level system, as well as from AMA without carbonate nuclei and only from CaCO 3 - systems of the first level are shown in FIG. 1. It is seen that carbonate nuclei practically do not retain SOD in the intestinal environment. Comparison of SOD release profiles from the claimed two-level system and AMC on a more significant prolongation of the process in the first case.

Пример 2. Отличается от Примера 1 тем, что на первом уровне инкапсулирования проводили совместное соосаждение СОД и ОМ.Example 2. It differs from Example 1 in that, at the first level of encapsulation, co-precipitation of SOD and OM was performed.

Этот пример приведен для сравнения эффективности систем доставки различной конфигурации в присутствии ингибитора протеолитических ферментов.This example is provided to compare the effectiveness of delivery systems of various configurations in the presence of a proteolytic enzyme inhibitor.

Испытания активности АМК, содержащих СОД, полученных по заявленному изобретению (Пример 1), и по методикам, приведенным в Примере 2, проводились in vitro. Активность СОД определяли с помощью набора реагентов Ransod (SD125) производства фирмы Randox. Расчет активности СОД осуществляли по величине ингибирования реакции образования формазана в результате окисления хромогена (2-(4-иодофенил)-3-(4-нитрофенол)-5-фенилтетразолий хлорид) кислородными радикалами, генерируемыми ксантиноксидазой в ходе окисления ксантина. Измерения оптической плотности растворов осуществляли с использованием планшетного фотометра FLx800 (Biotek). Пробы разводили в 3000 раз 10 мМ натрий-фосфатным буфером. В 96-луночный планшет вносили по 6 мкл разведенной пробы или стандартов и 200 мкл реагента 1 (ксантин) и перемешивали. Затем добавляли 30 мкл реагента 2, содержащего ксантиноксидазу, перемешивали и измеряли начальную оптическую плотность Ан при длине волны 505 нм. Через 8 минут инкубации измеряли конечную оптическую плотность Ак. Все измеренные значения для стандартов и проб (средние из двух измерений) переводили в проценты ингибирования: Ing=100-[dAH/dAK]·100%. В качестве калибровочной кривой использовали кривую зависимости ингибирования реакции образования формазана от логарифма (Log10) активности СОД в стандарте, выраженной в Ед/мл. Временные профили изменения активности СОД при высвобождении фермента из двухуровневых АМК различного состава, соответствующего Примерам 1-2, в модельную кишечную среду, а именно: в 0.07М Фосфатный буфер, рН=7,8, содержащий трипсин в концентрации 0.125 мг/мл, приведены на фиг. 2. Попытка ввести пептидазный ингибитор ОМ в CaCO3 ядра совместно с СОД (Пример 2) не привела к ожидаемому результату. Не исключено взаимодействие белков в ходе процедуры формирования системы инкапсулирования.Tests of the activity of AMA containing SOD obtained according to the claimed invention (Example 1), and by the methods described in Example 2, were carried out in vitro. SOD activity was determined using a Randox Ransod (SD125) kit. SOD activity was calculated by the inhibition of the reaction of the formation of formazan as a result of oxidation of the chromogen (2- (4-iodophenyl) -3- (4-nitrophenol) -5-phenyltetrazolium chloride) with oxygen radicals generated by xanthine oxidase during the oxidation of xanthine. The optical density of the solutions was measured using a FLx800 flat panel photometer (Biotek). Samples were diluted 3,000 times with 10 mM sodium phosphate buffer. 6 μl of diluted sample or standards and 200 μl of reagent 1 (xanthine) were added to a 96-well plate and mixed. Then, 30 μl of xanthine oxidase-containing reagent 2 was added, mixed, and the initial optical density An was measured at a wavelength of 505 nm. After 8 minutes of incubation, the final absorbance Ak was measured. All measured values for standards and samples (the average of two measurements) were converted to percent inhibition: Ing = 100- [dAH / dAK] · 100%. As a calibration curve, we used the curve of the inhibition of the reaction of the formation of formazan on the logarithm (Log 10 ) of SOD activity in the standard, expressed in units / ml. Temporal profiles of changes in the activity of SOD during the release of an enzyme from two-level AMA of various compositions, corresponding to Examples 1-2, into a model intestinal environment, namely: in 0.07 M Phosphate buffer, pH = 7.8, containing trypsin at a concentration of 0.125 mg / ml, are given in FIG. 2. An attempt to introduce a peptidase OM inhibitor in CaCO 3 nuclei together with SOD (Example 2) did not lead to the expected result. The interaction of proteins during the procedure for the formation of the encapsulation system is not excluded.

Предпочтительной является микрокапсулированная форма СОД, полученная по способу, описанному в Примере 1, когда ОМ включен в СаСО3 ядра независимо от СОД. Такая конфигурация системы пероральной доставки эффективно сохраняет активность СОД in vitro в присутствии кишечного фермента трипсина. Высвобождение СОД в среду, имитирующую желудочную (рН=1.2), минимально. В среду, имитирующую кишечную (фосфатный буфер, рН=8.0), СОД высвобождается на 60% за 24 часа, что обеспечивает пролонгированное действие препарата.Preferred is the microencapsulated form of SOD obtained by the method described in Example 1, when OM is included in the CaCO 3 nucleus regardless of SOD. This configuration of the oral delivery system effectively retains SOD activity in vitro in the presence of the intestinal trypsin enzyme. The release of SOD in a simulated gastric medium (pH = 1.2) is minimal. On Wednesday, simulating the intestinal (phosphate buffer, pH = 8.0), SOD is released by 60% in 24 hours, which ensures a prolonged effect of the drug.

В заявленном способе весь технологический процесс проводится с применением водных растворов, экологически безвреден, пожаробезопасен. Это позволяет получить препарат, обладающий следующими положительными характеристиками: пероральная форма приема препарата СОД намного удобнее, чем парентеральная как для пациента, так и для персонала. При производстве пероральных форм требования к стерильности производства менее жесткие, чем при производстве парентеральных форм. При прохождении желудочно-кишечного тракта пероральная микрокапсулированная форма СОД обеспечивает защиту терапевтического белка в желудочной среде и обеспечивает ее постепенное высвобождение в среду кишечника. Пролонгированное действие препарата позволяет сократить количество приемов лекарственного средства. Благодаря оптимальному варианту включения ингибитора кишечных пептидаз предлагаемый препарат сохраняет активность терапевтического белка СОД в присутствии кишечного фермента трипсина.In the inventive method, the entire process is carried out using aqueous solutions, environmentally friendly, fireproof. This allows you to get a drug with the following positive characteristics: the oral form of taking the drug SOD is much more convenient than parenteral for both the patient and staff. In the production of oral forms, the requirements for sterility of production are less stringent than in the production of parenteral forms. When passing through the gastrointestinal tract, the oral microencapsulated form of SOD protects the therapeutic protein in the gastric environment and ensures its gradual release into the intestinal environment. The prolonged action of the drug reduces the number of doses of the drug. Due to the optimal variant of inclusion of an intestinal peptidase inhibitor, the proposed preparation retains the activity of the therapeutic protein SOD in the presence of the intestinal trypsin enzyme.

Claims (1)

Способ получения микрокапсулированной формы терапевтического белка супероксиддисмутазы для перорального применения, включающий формирование двухуровневой микрокапсулы, содержащей внутри целевой белок и ингибитор пептидаз, отличающийся тем, что целевой белок супероксиддисмутаза, как и овомукоид - ингибитор пептидазной активности в кишечной среде, вводят независимо друг от друга в пористые кальций карбонатные (СаСО3) ядра методом соосаждения равных объемов 0.33 М растворов Na2CO3 и CaCl2×2H2O, в последнем содержатся белки СОД или ОМ в концентрации 2-3 мг/мл, при перемешивании в течение 30 с, после созревания суспензии в течение 15 мин ядра промывают на фильтре Шотта №16 водой, отфильтровывают, затем промывают ацетоном и сушат в термостате при Т=40-50°C; в дальнейшем альгинатные микрокапсулы, служащие наружной оболочкой для обоих типов ядер, формируют методом ионотропной сшивки, согласно следующей процедуре: дисперсию ядер в 3% растворе альгината натрия не более 200 мг ядер в 1 мл раствора вводят при перемешивании по каплям в осадительную ванну, содержащую 1% раствор CaCl2 в 0.2-0.5% растворе хитозана в 1% уксусной кислоте, затем фильтруют на воронке Бюхнера, промывают водой и сушат при комнатной температуре; размеры полученных таким способом альгинатных микрокапсул составляют 800-900 мкм, включение супероксиддисмутазы и овомукоида в них составляет 10-30 мкг/мг и 5-20 мкг/мг соответственно. A method for producing a microencapsulated form of a therapeutic superoxide dismutase protein for oral administration, comprising the formation of a two-level microcapsule containing the target protein and a peptidase inhibitor inside, characterized in that the target superoxide dismutase protein, like the ovomucoid, an inhibitor of peptidase activity in the intestinal medium, is introduced independently into porous calcium carbonate (CaCO 3) of the core by the coprecipitation of equal volumes of solutions of 0.33 M Na 2 CO 3 and CaCl 2 × 2H 2 O, in the latter contained SOD proteins or OM in conc ntratsii 2-3 mg / ml with stirring for 30 seconds, after maturation in the suspension for 15 min nucleus washed on the sinter №16 water, filtered off, then washed with acetone and dried in oven at T = 40-50 ° C; subsequently, alginate microcapsules serving as the outer shell for both types of nuclei are formed by ionotropic crosslinking, according to the following procedure: the dispersion of nuclei in a 3% sodium alginate solution of not more than 200 mg of nuclei in 1 ml of a solution is introduced dropwise into the precipitation bath containing 1 % solution of CaCl 2 in a 0.2-0.5% solution of chitosan in 1% acetic acid, then filtered on a Buchner funnel, washed with water and dried at room temperature; the sizes of alginate microcapsules obtained in this way are 800-900 μm, the inclusion of superoxide dismutase and ovomukoid in them is 10-30 μg / mg and 5-20 μg / mg, respectively.
RU2015123034/15A 2015-06-17 2015-06-17 Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application RU2583923C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123034/15A RU2583923C1 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123034/15A RU2583923C1 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2583923C1 true RU2583923C1 (en) 2016-05-10

Family

ID=55960257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015123034/15A RU2583923C1 (en) 2015-06-17 2015-06-17 Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2583923C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601898C1 (en) * 2015-09-11 2016-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства Method of producing microencapsulated form of therapeutic peptide for oral application
CN107006847A (en) * 2017-04-17 2017-08-04 江西省食品发酵研究所 The Microencapsulation Method of cactus enzyme microencapsulated products and cactus enzyme
RU2695135C1 (en) * 2018-07-11 2019-07-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1919445A (en) * 2006-08-15 2007-02-28 浙江大学 Method for preparing microcapsule by using doping porous calcium carbonate mould plates
CN101053813A (en) * 2007-04-28 2007-10-17 浙江大学 Method for preparing layer-layer assembled microcapsule based on host-guest interactions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1919445A (en) * 2006-08-15 2007-02-28 浙江大学 Method for preparing microcapsule by using doping porous calcium carbonate mould plates
CN101053813A (en) * 2007-04-28 2007-10-17 浙江大学 Method for preparing layer-layer assembled microcapsule based on host-guest interactions

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОРОДИНА Т.Н. и др. Полиэлектролитные микрокапсулы как системы доставки биологически активных веществ. Биомедицинская химия, 2007, том 53, вып. 5, с. 557-565. *
ПЕЧЕНКИН М.А. и др. Использование ингибиторов протеаз в составе полиэлектролитных микрочастиц для увеличения биодоступности капсулируемых белков при пероральном применении. Химико-фармацевтический журнал, издательство Фолиум (М.), 2013, Т. 47, 1, с. 49-56. Combination of adsorption by porous CaCO3 microparticles and encapsulation by polyelectrolyte multilayer films for sustained drug delivery. International Journal of Pharmaceutics. Vol. 308, Iss. 1-2, 3 February 2006, PP. 160-167. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2601898C1 (en) * 2015-09-11 2016-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства Method of producing microencapsulated form of therapeutic peptide for oral application
CN107006847A (en) * 2017-04-17 2017-08-04 江西省食品发酵研究所 The Microencapsulation Method of cactus enzyme microencapsulated products and cactus enzyme
RU2695135C1 (en) * 2018-07-11 2019-07-22 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101104349B1 (en) Pharmaceutical composition containing esomeprazole
RU2583923C1 (en) Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application
RU2138254C1 (en) Pharmaceutical composition with enterosoluble coating, method of its preparing, method of treatment of patients
US4596705A (en) Oral mopidamol preparation
CN102791271B (en) Method for improving dissolvability of anticoagulant
EP2120887A1 (en) Controlled-release preparation containing cilostazol and process for the preparation thereof
KR19990072826A (en) A process for producing enteric-coated pancreatin granules
RU2375047C2 (en) Pharmaceutical medicinal form, resistant to gastric juice activity, which includes n-(2-(2-phthalimidoetoxy)acetyl)-l-alanyl-d-glutamic acid (lk 423)
PT1121103E (en) Orally disintegrable tablets comprising a benzimidazole
KR101820181B1 (en) Enteric tablet
EP0351987A1 (en) Use of polymeric compounds in treatment
Sudareva et al. Two-level delivery systems for oral administration of peptides and proteins based on spore capsules of Lycopodium clavatum
US6468959B1 (en) Peroral dosage form for peptide containing medicaments, in particular insulin
RU2015155470A (en) HIGH-PERFORMANCE PHARMACEUTICAL PANCREATIN COMPOSITIONS
CN102085188B (en) Novel lansoprazole enteric pellet and preparation method thereof
EP2600847A1 (en) Oral pharmaceutical formulations of esomeprazole in the form of mups (multi unit pellets system) tablets
JP2023525202A (en) Controlled release formulation containing drotaverine or its salt
KR20130060220A (en) Enteric tablet
WO2021244481A1 (en) Compositions and methods for treating a sars-cov-2 infection
CN104940141A (en) Preparation method for oral insulin enteric-coated preparations
EP3498260A1 (en) Oral gastroretentive sustained-release pharmaceutical formulation
JP2024514853A (en) Radical cross-linked zwitterionic gels and uses thereof
RU2695135C1 (en) Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it
CN105769824A (en) Dexlansoprazole slow-release capsule and preparation method thereof
RU2601898C1 (en) Method of producing microencapsulated form of therapeutic peptide for oral application

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170618