RU2599488C1 - Use of indocyanine green as a marker of nanoparticles - Google Patents

Use of indocyanine green as a marker of nanoparticles Download PDF

Info

Publication number
RU2599488C1
RU2599488C1 RU2015121070/15A RU2015121070A RU2599488C1 RU 2599488 C1 RU2599488 C1 RU 2599488C1 RU 2015121070/15 A RU2015121070/15 A RU 2015121070/15A RU 2015121070 A RU2015121070 A RU 2015121070A RU 2599488 C1 RU2599488 C1 RU 2599488C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nanoparticles
peptide
drug
pmhc
substance
Prior art date
Application number
RU2015121070/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Сергеевна Хазанова
Сергей Юрьевич Ногай
Дмитрий Вячеславович Егоров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Изварино Фарма"
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 "Изварино Фарма" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Изварино Фарма"
Priority to RU2015121070/15A priority Critical patent/RU2599488C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599488C1 publication Critical patent/RU2599488C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/52Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and is intended for use of indocyanine green as nanoparticles optical mark containing medicinal substance of protein nature. Indocyanine is used as a nanoparticles matrix marker based on polylactic acid or copolymer of polylactic and glycolic acid with average size of not more than 500 nm, containing substance of protein nature. Using the invention enables to study internalization of nanoparticles (IN) and encapsulated active substance in parallel, without impacting on the optical properties of each mark - marked protein or peptide and marked IN with cells, their intracellular distribution.
EFFECT: marking of IN allows to study the pharmacokinetic parameters of IN, their bio-distribution and their safety in parallel with the active substance, that is important for introduction and wider application of IN in vivo.
1 cl, 6 tbl, 12 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к применению индоцианина зеленого (ИЦЗ) в качестве оптической метки наночастиц, содержащих лекарственное вещество белковой природы.The invention relates to biotechnology, in particular to the use of green indocyanin (ICZ) as an optical label for nanoparticles containing a protein substance of a medicinal substance.

В наши дни в результате развития сферы биотехнологии на коммерческом уровне производится огромное количество пептидных и белковых препаратов. В последнее десятилетие возрос интерес к созданию и выпуску биологических препаратов, предназначенных для лечения ряда заболеваний со значительной нереализованной потребностью медицины. Клиническая разработка препаратов таких типов невозможна без специального технического оснащения, в отличие от традиционно используемых препаратов на основе малых молекул. Пероральный прием препаратов является самым распространенным способом приема, но он, как правило, невозможен в случае пептидных и белковых препаратов. Основной причиной низкой биодоступности биопрепаратов при пероральном приеме является досистемное ферментативное расщепление и затрудненное проникновение в кровоток. В последние десятилетия был досконально изучен механизм всасывания макромолекулярных препаратов из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), а также барьеры, препятствующие всасыванию в ЖКТ. Были испытаны различные методы преодоления этих барьеров и стратегии, направленные на разработку безопасных и эффективных систем для перорального приема белков. Пероральный прием пептидов и белков все еще вызывает значительные трудности и является объектом многих фармакологических исследований.Today, as a result of the development of the sphere of biotechnology at the commercial level, a huge number of peptide and protein preparations are produced. In the last decade, there has been an increase in interest in the creation and production of biological products intended for the treatment of a number of diseases with a significant unrealized need for medicine. Clinical development of drugs of these types is impossible without special technical equipment, in contrast to the traditionally used drugs based on small molecules. Oral administration of drugs is the most common method of administration, but it is usually impossible in the case of peptide and protein preparations. The main reason for the low bioavailability of biological products when taken orally is the pre-systemic enzymatic cleavage and the difficult penetration into the bloodstream. In recent decades, the mechanism of absorption of macromolecular preparations from the gastrointestinal tract (GIT), as well as barriers to absorption in the digestive tract, have been thoroughly studied. Various methods have been tested to overcome these barriers and strategies to develop safe and effective systems for oral protein ingestion. Oral administration of peptides and proteins still causes significant difficulties and is the subject of many pharmacological studies.

Перенос препаратов на основе белков затрудняется следующим:The transfer of protein-based drugs is hindered by the following:

- Большинство терапевтических пептидов и белков гидрофильно и имеет значение LogP<0. Таким образом, они не могут подвергнуться трансцеллюлярной абсорбции путем пассивной диффузии.- Most therapeutic peptides and proteins are hydrophilic and have a LogP value of <0. Thus, they cannot undergo transcellular absorption by passive diffusion.

- Размеры параклеточного пространства находятся в пределах 10 и 30-50А°, и параклеточный путь невозможен для всасывания макромолекул, так как он ограничен сравнительно малыми гидрофильными молекулами, которые могут пройти сквозь такое пространство.- The sizes of the paracellular space are in the range of 10 and 30-50A °, and the paracellular path is impossible for the absorption of macromolecules, since it is limited by the relatively small hydrophilic molecules that can pass through such a space.

В то время как некоторые белки активно всасываются через клеточную апикальную мембрану клеток тонкого кишечника, после связывания с клеточными рецепторами, лишь незначительная их часть выходит на базолатеральной мембране и выделяется в кровоток в неизмененной форме. Несмотря на это, все чаще появляются данные о том, что значительное количество пептидов и белков (достаточное для проявления фармакологического эффекта) может всасываться при условии, что они защищены от воздействия протеолитических ферментов в ЖКТ.While some proteins are actively absorbed through the cell apical membrane of the cells of the small intestine, after binding to cell receptors, only a small fraction goes to the basolateral membrane and is released into the bloodstream in an unchanged form. Despite this, there is increasing evidence that a significant amount of peptides and proteins (sufficient for a pharmacological effect) can be absorbed, provided that they are protected from proteolytic enzymes in the digestive tract.

Для увеличения биодоступности биологических препаратов при пероральном приеме может быть эффективна стратегия, направленная на повышение их проникновения или использование ингибиторов протеаз в качестве добавок (см. Innovations in the Delivery of Peptides. Business Insights, (2012), 1-242., A. Sood, et. al. Chem. Rev. 101, (2001), 3275-3303., Leone-Bay, M. Sato, et. al., Pharmaceut. Res. 18 (2001) 964-970., A. LeoneBay, K.H. Ho, et. al., J. Med. Chem. 39, (1996), 2571-2578, S. Lee, et. al., Diabetologia 48, (2005), 405-411., M. Kidron, et. al., Diabet. Med. 21, (2004), 354-357., S.J. Wu, J.R. Robinson, J. Control. Release 62, (1999), 171-177.)To increase the bioavailability of biological drugs when taken orally, a strategy aimed at increasing their penetration or using protease inhibitors as additives can be effective (see Innovations in the Delivery of Peptides. Business Insights, (2012), 1-242., A. Sood , et. al. Chem. Rev. 101, (2001), 3275-3303., Leone-Bay, M. Sato, et. al., Pharmaceut. Res. 18 (2001) 964-970., A. LeoneBay, KH Ho, et. Al., J. Med. Chem. 39, (1996), 2571-2578, S. Lee, et. Al., Diabetologia 48, (2005), 405-411., M. Kidron, et . al., Diabet. Med. 21, (2004), 354-357., SJ Wu, JR Robinson, J. Control. Release 62, (1999), 171-177.)

Несмотря на то что эти методы могут успешно применяться в лаборатории, они все еще не признаются большинством практикующих врачей и регулирующих органов. Использование ингибиторов ферментов в ходе долгосрочной терапии остается спорным вопросом из-за возможного всасывания нежелательных белков, нарушения усвоения питательных белков и стимуляции секреции протеаз в результате обратной регуляции.Although these methods can be successfully applied in the laboratory, they are still not recognized by most medical practitioners and regulatory authorities. The use of enzyme inhibitors during long-term therapy remains a controversial issue due to the possible absorption of unwanted proteins, impaired absorption of nutrient proteins and stimulation of protease secretion as a result of reverse regulation.

Была изучена стратегия модулирования проницаемости клеток кишечника через плотные контакты (Tight Junctions) для стимулирования параклеточного переноса молекул препарата. Токсин ZOT (Zonula Occludens toxin), хитозан, тиолированные полимеры и Pz-пептид демонстрируют выраженную способность к повышению всасывания макромолекулярных препаратов. Однако вероятно, данная стратегия также может вызвать вопросы, связанные с безопасностью. После открытия плотного контакта стимулируется перенос не только препаратов, но также потенциально токсичных или нежелательных молекул, присутствующих в ЖКТ.A strategy for modulating intestinal cell permeability through tight junctions (Tight Junctions) was studied to stimulate paracellular transport of drug molecules. The ZOT toxin (Zonula Occludens toxin), chitosan, thiolated polymers and the Pz peptide show a pronounced ability to increase the absorption of macromolecular preparations. However, it is likely that this strategy may also raise security concerns. After opening close contact, the transfer of not only drugs, but also potentially toxic or unwanted molecules present in the digestive tract is stimulated.

Поэтому в данном случае подходящим вариантом может быть использование систем доставки лекарственных веществ (СДЛВ), таких как гидрогели, наночастицы, микросферы, и систем доставки лекарственных средств на основе липидов (например, наноэмульсий, липосом и твердых липидных наночастиц), которые направлены на защиту пептидов и белков от ферментативного распада и которые способны модулировать перенос препарата.Therefore, in this case, a suitable option may be the use of drug delivery systems (ADDS), such as hydrogels, nanoparticles, microspheres, and lipid-based drug delivery systems (e.g., nanoemulsions, liposomes, and solid lipid nanoparticles), which are aimed at protecting peptides and proteins from enzymatic degradation and which are able to modulate drug transfer.

В частности, при работе с биоразлагаемыми веществами СДЛВ в наномасштабе (<1 мкМ) обладает следующими преимуществами:In particular, when working with biodegradable substances, SDLV at the nanoscale (<1 μM) has the following advantages:

- пригодна для доставки лекарственных средств с гидрофобными, амфипатическими и гидрофильными свойствами;- suitable for drug delivery with hydrophobic, amphipathic and hydrophilic properties;

- хорошо биосовместима благодаря биоразлагаемости и низкой токсичности;- well biocompatible due to biodegradability and low toxicity;

- может служить в качестве средства контролируемого высвобождения лекарственного вещества в организме;- can serve as a means of controlled release of a drug substance in the body;

- может вводиться различными путями, включая пероральный.- may be administered in various ways, including oral.

Используемые сокращенияAbbreviations Used

СДЛВ - система доставки лекарственных веществ НЧ- наночастицыSDLV - drug delivery system LF nanoparticles

ПМГК - сополимер поли(молочной-ко-гликолевой кислоты)PMHC - a copolymer of poly (lactic-co-glycolic acid)

ПМК - поли(молочная кислота)PMK - poly (lactic acid)

БСА - бычий сывороточный альбуминBSA - Bovine Serum Albumin

ФИТС - флуоресцеинизотиоцианатFITS - fluoresceinisothiocyanate

ИЦ3 - Индоцианин зеленыйIC3 - Indocyanine green

СЭМ - сканирующий электронный микроскопSEM - scanning electron microscope

MTS - 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-5-(3-карбоксиметоксифенил)-2-(4-сульфофенил)-2Н-тетразолийMTS - 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5 - (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium

Papp - коэффициент видимой проницаемости.Papp - coefficient of visible permeability.

ДМФ - диметилформамидDMF - dimethylformamide

ДХМ - дихлорметанDXM - Dichloromethane

ТФК - трифторуксусная кислотаTFA - trifluoroacetic acid

ПВС - поливиниловый спиртPVA - polyvinyl alcohol

ДДВ - бидистиллят водыDDV - bidistillate of water

ДСН - додецилсульфат натрияSDS - sodium dodecyl sulfate

ЭИ - эффективность инкапсулированияEI - Encapsulation Efficiency

К3 - коэффициент загрузкиK3 - load factor

СП - содержание препаратаSP - the content of the drug

ИПД - индекс полидисперсностиIPD - polydispersity index

ИКС - искусственная кишечная средаIKS - artificial intestinal environment

ВП - высвобождение препаратаVP - drug release

PMS - феназинметасульфатPMS - Phenazine Metasulfate

КЛСМ - Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия.KLSM - Confocal laser scanning microscopy.

На схеме 1 приведен меченый пептид.Scheme 1 shows a labeled peptide.

Рис. 1 ВЭЖХ хроматограмма неочищенного пептида-ФИТЦ 10-мера, сделанная хроматографом Alliance Waters с использованием многоволнового детектора флуоресценции 2 475 на длине волны 485/528 нм и анализ МС время-пролетной ионизацией лазерной десорбции с использованием матрицы.Fig. 1 HPLC chromatogram of the crude peptide-FITC 10-mer, performed by an Alliance Waters chromatograph using a 2,475 multi-wavelength fluorescence detector at a wavelength of 485/528 nm and an MS analysis of time-of-flight laser desorption ionization using a matrix.

Рис. 2 ВЭЖХ хроматограмма очищенного продукта. Чистота пептидов и Mw были определена прибором Voyager DE-Pro MALDI-TOF (ABI) (В) с использованием α-циано 4-гидроксикоричной кислоты в 0,1% ТХК: АЦН (1:1) в качестве матрицы в линейно-положительном режиме.Fig. 2 HPLC chromatogram of the purified product. The purity of the peptides and Mw was determined using a Voyager DE-Pro MALDI-TOF (ABI) instrument (B) using α-cyano 4-hydroxycinnamic acid in 0.1% THC: ACN (1: 1) as a matrix in linear-positive mode .

Рис. 3 СЭМ суспензии наночастиц, содержащей БСА-ФИТЦ, приготовленной из полимера ΠΜΓΚ-RG 503 с использованием MeCl2 в качестве растворителя. Частицы были созданы методом двойной эмульсии с использованием 0,5% сахарозы в качестве крио- и лиопротектора. А и В демонстрируют НЧ №9 (таблица 1А), а С и D демонстрируют НЧ №31-F, помеченные ИЦЗ (таблица 1А).Fig. 3 SEM of a suspension of nanoparticles containing BSA-FITZ prepared from a polymer ΠΜΓΚ-RG 503 using MeCl 2 as a solvent. Particles were created by the double emulsion method using 0.5% sucrose as a cryo- and lyoprotectant. A and B show LF # 9 (table 1A), and C and D show LF # 31-F, labeled ICZ (table 1A).

Рис. 4 СЭМ суспензии наночастиц, содержащей ФИТЦ пептид, приготовленной из полимера ΠΜΓΚ-RG 503 с использованием MeCl2 в качестве растворителя. Частицы были созданы методом двойной эмульсии с использованием 5% сахарозы в качестве крио- и лиопротектора. А и В демонстрируют НЧ №28 (таблица 1В), а С и D демонстрируют НЧ №47, помеченные ИЦЗ (таблица 1В).Fig. 4 SEM of a suspension of nanoparticles containing FITC peptide prepared from ΠΜΓΠΜ-RG 503 polymer using MeCl 2 as a solvent. Particles were created by the double emulsion method using 5% sucrose as a cryo- and lyoprotectant. A and B show LF # 28 (table 1B), and C and D show LF # 47, labeled with ICZ (table 1B).

Рис. 5 СЭМ лиофилизированного порошка наночастиц №48, содержащих ФИТЦ пептид (таблица 1В)Fig. 5 SEM of lyophilized powder of nanoparticles No. 48 containing FITC peptide (table 1B)

Рис. 6 СЭМ суспензии наночастиц, содержащей ФИТЦ пептид, приготовленной из полимера ΠΜΓΚ-RG 503 с использованием MeCl2 в качестве растворителя. Частицы были созданы методом сорастворения эмульсии м/в с использованием 5% сахарозы в качестве крио- и лиопротектора. А и В демонстрируют НЧ №46 (таблица 1С), а С и D демонстрируют НЧ №55, помеченные ИЦЗ (таблица 1С).Fig. 6 SEM of a suspension of nanoparticles containing FITC peptide prepared from a ΠΜΓΠΜ-RG 503 polymer using MeCl 2 as a solvent. Particles were created by co-dissolving the m / v emulsion using 5% sucrose as a cryo- and lyoprotector. A and B show LF # 46 (table 1C), and C and D show LF # 55, labeled ICZ (table 1C).

Рис. 7 СЭМ суспензии наночастиц №59 (таблица 1С), содержащей ФИТЦ пептид, приготовленной из полимера ΠΜΓΚ-RG 503 с использованием MeCl2 в качестве растворителя. Частицы были созданы методом сорастворения эмульсии м/в с использованием 5% сахарозы в качестве крио- и лиопротектора с помощью обработки ультразвуком.Fig. 7 SEM of a suspension of nanoparticles No. 59 (Table 1C) containing an FITC peptide prepared from a ΠΜΓΚ-RG 503 polymer using MeCl 2 as a solvent. Particles were created by co-dissolving the m / v emulsion using 5% sucrose as a cryo- and lyoprotectant using ultrasound treatment.

Рис. 8 СЭМ суспензии наночастиц №56, 57, 58, меченых ИЦЗ (таблица 1В), содержащей ФИТЦ пептид, приготовленной из полимера ΠΜΓΚ-RG 503 (A), Lactel А 9 (В) или Lactel All (С) с использованием MeCl2 в качестве растворителя. Частицы были созданы методом двойной эмульсии в/м/в с использованием 5% сахарозы в качестве крио- и лиопротектора.Fig. 8 SEM of a suspension of nanoparticles No. 56, 57, 58 labeled with ICZ (Table 1B) containing an FITC peptide prepared from ΠΜΓΚ-RG 503 (A) polymer, Lactel A 9 (B) or Lactel All (C) using MeCl 2 in as a solvent. Particles were created by the method of a double emulsion in / m / in using 5% sucrose as a cryo - and lyoprotector.

Рис. 9 СЭМ суспензии наночастиц №54, 60, 61, меченых ИЦЗ (таблица 1С), содержащей ФИТЦ пептид, приготовленной из полимера ΠΜΓΚ-RG 503 (A), Lactel А 9 (В) или Lactel All (С) с использованием EtAc в качестве растворителя. Частицы были созданы методом сорастворения м/в с использованием 5% сахарозы в качестве крио- и лиопротектора.Fig. 9 SEM of a suspension of nanoparticles No. 54, 60, 61 labeled with ICZ (Table 1C) containing an FITC peptide prepared from ΠΜΓΚ-RG 503 (A) polymer, Lactel A 9 (B) or Lactel All (C) using EtAc as solvent. Particles were created by co-dissolving m / v using 5% sucrose as a cryo- and lyoprotector.

Рис. 10 Кинетика кумулятивного высвобождения ФИТЦ пептида из составов на основе НЧ, приготовленных методом двойной эмульсии (А) и методом сорастворения м/в (В) в ИКС.Fig. 10 Kinetics of the cumulative release of FITC peptide from nanoparticle formulations prepared by the double emulsion method (A) and the co-dissolution method of m / v (B) in ICS.

Рис. 11 Влияние составов на основе НЧ, содержащих БСА-ФИТЦ на жизнеспособность клеток Сасо-2, оцененное методом MTS.Fig. 11 The effect of NP-based formulations containing BSA-FITC on the viability of Caco-2 cells, evaluated by the MTS method.

Рис. 12 Распределение в клетках Сасо-2 ФИТЦ пептида (зеленый) после 4 ч инкубации с различными составами. Обработанные Сасо-2 клетки были изучены с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа Fluoview 300 (КЛСМ, «Олимпус», Пенсильвания, США).Fig. 12 Distribution of SACO-2 FITC peptide in cells (green) after 4 hours of incubation with various formulations. Treated Caco-2 cells were examined using a Fluoview 300 confocal laser scanning microscope (KLSM, Olympus, PA, USA).

Самым хорошо изученным классом полимеров, с точки зрения токсикологических и клинических данных, являются алифатические поли(эфир)ы, состоящие из молочной и гликолевой кислоты. Их соответствующие полимеры, поли(молочная кислота), поли(гликолевая кислота) и сополимер поли(молочной-ко-гликолевой кислоты) нашли широкое коммерческое применение в качестве систем доставки лекарственных средств в нанодиапазоне. Поли(лактид-ко-гликолид) (PLGA) представляет собой «золотой стандарт» биоразлагаемых полимеров. Свойство этих сополимеров могут быть модифицированы за счет изменения соотношения PLA и PLG, что отражается в увеличении сроков биоразложения от нескольких дней до нескольких недель при повышении содержания PLA в СДЛС.The most well-studied class of polymers, from the point of view of toxicological and clinical data, are aliphatic poly (ether) s, consisting of lactic and glycolic acid. Their respective polymers, poly (lactic acid), poly (glycolic acid) and poly (lactic-co-glycolic acid) copolymer have found wide commercial application as nanoscale drug delivery systems. Poly (lactide-co-glycolide) (PLGA) is the "gold standard" of biodegradable polymers. The properties of these copolymers can be modified by changing the ratio of PLA and PLG, which is reflected in an increase in the biodegradation time from several days to several weeks with an increase in the content of PLA in SDLS.

Говоря в целом, наноразмеры стимулируют перенос частиц через эпителий слизистых оболочек. Было показано, что 100 нм частицы поли(молочной-ко-гликолевой кислоты) (ПМГК) распределялись по всему подслизистому слою, в то время как 10 мм частицы были преимущественно локализованы на над-эпителиальном слое тканей. В своей совокупности, наноразмерные носители, состоящие из биосовместимых полимеров, считаются перспективными для разработки системы пероральной доставки макромолекул.Generally speaking, nanoscale stimulates the transfer of particles through the epithelium of the mucous membranes. It was shown that 100 nm particles of poly (lactic-co-glycolic acid) (PMHC) were distributed throughout the submucosal layer, while 10 mm particles were mainly localized on the superepithelial layer of tissues. In their totality, nanosized carriers consisting of biocompatible polymers are considered promising for the development of an oral delivery system for macromolecules.

ПМГК и ПМК высоко биосовместимы и биоразлагаемы. Они использовались с восьмидесятых годов в различных целях in vivo (для биоразлагаемых имплантатов, контролируемого высвобождения препаратов). Так как поглощение частиц кишечными клетками зависит от размера частиц, то их размер является одним из важнейших условий успешной пероральной доставки наночастиц. В нашем исследовании ПМГК была выбрана в качестве наиболее подходящего носителя препаратов, при этом, в создании наночастиц были использованы различные виды ПМГК, а так же сама полимолочная кислота, как крайний вид сополимера.PMHC and PMA are highly biocompatible and biodegradable. They have been used since the eighties for various purposes in vivo (for biodegradable implants, controlled release of drugs). Since the absorption of particles by intestinal cells depends on the size of the particles, their size is one of the most important conditions for successful oral delivery of nanoparticles. In our study, PMHC was chosen as the most suitable carrier of drugs; in this case, various types of PMHC were used in the creation of nanoparticles, as well as polylactic acid itself, as the extreme type of copolymer.

В результате проведенных исследований были разработаны СДЛВ в виде НЧ меченные оптической меткой с действующим веществом белковой природы.As a result of the studies, the ADDS in the form of NPs labeled with an optical tag with the active substance of a protein nature were developed.

Примерный количественный состав СДЛВ приведен в таблице 2.The approximate quantitative composition of ADDS is shown in table 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пояснения к составу:Composition notes:

1) Полимер - основная составляющая наночастиц, эмульгатор может быть практически удален в техническом процессе, лиопротектор может быть не использован, а пептид эффективен в микродозировках, то может получиться, что основная масса придется на полимер.1) The polymer is the main component of the nanoparticles, the emulsifier can be practically removed in the technical process, the lyoprotector can not be used, and the peptide is effective in microdosages, it may turn out that the bulk will fall on the polymer.

2) Для наночастиц на основе полимеров возможна загрузка до примерно 60%.2) For polymer-based nanoparticles, up to about 60% loading is possible.

3) Эмульгатор может быть как практически удален в технологическом процессе, так и выступать не только в роли эмульгатора, но и лиопротектора.3) The emulsifier can be either practically removed in the process, or act not only as an emulsifier, but also as a lyoprotector.

4) Изобретение может быть реализовано в виде суспензии наночастиц (лиопротектора - 0%), так и в виде твердой лекарственной формы, полученной с помощью лиофилизации, тогда лиопротектор (например, манитол) может быть использован в качестве наполнителя.4) The invention can be implemented in the form of a suspension of nanoparticles (lyoprotector - 0%), and in the form of a solid dosage form obtained by lyophilization, then a lyoprotector (for example, mannitol) can be used as a filler.

Эффективными для доставки действующего вещества являются наночастицы,Effective for delivery of the active substance are nanoparticles,

имеющие средний размер не более 500 нм. Из известных исследований Anne des Rieux, et. al., Transport of nanoparticles across an in vitro model of the human intestinal follicle associated epithelium, European journal of pharmaceutical sciences 30(2007) 380-391 и G.J. Russell-Jones, et. al., Lectin-mediated transport of nanoparticles across Caco-2 and OK cells, Int. J. Pharm. 190 (1999) 165-174, в которых изучен транспорт наночастиц с максимальным размером 500 нм, субъективно следует, что именно такова верхняя граница частиц со значимым проникновением (RU 2145498).having an average size of not more than 500 nm. From well-known studies by Anne des Rieux, et. al., Transport of nanoparticles across an in vitro model of the human intestinal follicle associated epithelium, European journal of pharmaceutical sciences 30 (2007) 380-391 and G.J. Russell-Jones, et. al., Lectin-mediated transport of nanoparticles across Caco-2 and OK cells, Int. J. Pharm. 190 (1999) 165-174, in which the transport of nanoparticles with a maximum size of 500 nm was studied, it subjectively follows that this is the upper boundary of particles with significant penetration (RU 2145498).

Важной задачей данного исследования была разработка систем доставки на основе наночастиц, которые позволяют эффективно отслеживать (in vitro и in vivo) как носитель, так и действующее вещество. Методы флуоресцентной микроскопии становятся важными инструментами в доклинических исследованиях. Одной из основных причин разработки новых флуоресцентных зондов для использования в клинических условиях является необходимость трассеров ближнего ИК-диапазона, обеспечивающих высокое отношение сигнала к фону. Спектральные свойства этих жидкостей, таким образом, определяют узкое «оптическое окно», между 650 и 900 нм, в котором поглощение света основными тканевыми компонентами, такими как окси- и деокси- гемоглобин (λmax<600 nm) и воды (λmax>1150 nm) минимально, следовательно, это дает возможность свету проникать намного глубже, как правило, на глубину в несколько сантиметров. Кроме того, авто-флуоресценция тканей также уменьшается в ближней инфракрасной области в сравнении с видимым диапазоном. Следовательно, использование красителя ближней инфракрасной области позволяет обойти недостатки классических методов визуализации и открывает новые аналитические возможности (Altinoglu EI, Adair JH. Near infrared imaging with nanoparticles, Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2010; 2(5): 461-77). Индоцианин зеленый (ИЦЗ, эмиссия ≈800 нм), единственный флуоресцентный краситель ближней инфракрасной области с поглощающей/излучающей длиной волн >700 нм в настоящее время, который был одобрен Управлением по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов для применения у человека.An important objective of this study was the development of nanoparticle-based delivery systems that can effectively track (in vitro and in vivo) both the carrier and the active substance. Fluorescence microscopy techniques are becoming important tools in preclinical studies. One of the main reasons for developing new fluorescent probes for use in the clinical setting is the need for near-infrared tracers that provide a high signal-to-background ratio. The spectral properties of these fluids thus define a narrow “optical window”, between 650 and 900 nm, in which light absorption by the main tissue components, such as hydroxy and deoxy hemoglobin (λ max <600 nm) and water (λ max > 1150 nm) is minimal, therefore, it allows light to penetrate much deeper, as a rule, to a depth of several centimeters. In addition, tissue auto-fluorescence also decreases in the near infrared region compared to the visible range. Consequently, the use of the near-infrared dye can circumvent the disadvantages of classical imaging methods and opens up new analytical possibilities (Altinoglu EI, Adair JH. Near infrared imaging with nanoparticles, Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2010; 2 (5): 461-77). Indocyanine green (ICG, emission ≈800 nm), the only fluorescent dye of the near infrared region with an absorbing / emitting wavelength> 700 nm, which has now been approved by the Food and Drug Administration for human use.

Важным критерием при выборе оптической метки являются следующие параметры - низкая токсичность и низкая иммуногенность. К сожалению, многие оптические метки в ближней инфракрасной области обладают следующими недостатками: обесцвечивание, не специфическое связывание с белками, биологическое и химическое разрушение, и их агрегация, которые значительно ослабляют способность диагностировать сигнал метки.An important criterion when choosing an optical label is the following parameters - low toxicity and low immunogenicity. Unfortunately, many near-infrared optical labels have the following disadvantages: discoloration, non-specific binding to proteins, biological and chemical degradation, and their aggregation, which significantly weaken the ability to diagnose the label signal.

Эти недостатки оптических меток сделали рациональным развитие альтернативных оптических меток, таких как меченые наночастицы (Altinoglu EI, Adair JH. Near infrared imaging with nanoparticles, Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2010; 2(5): 461-77). В отличие от низкомолекулярных органических красителей, использование флуоресцентных нанозондов может увеличить разрешающую способность системы - уменьшить порог чувствительности (лучшие оптические свойства in vivo) и изучить биораспределение систем доставки благодаря определению флуоресцентного сигнала. Полупроводящие нанокристаллы (Quantum dots, QD), золотые наночастицы (gold NP) и биодеградируемые наночастицы являются наиболее оптимальными оптическими метками, среди них биодеградируемые наночастицы являются наиболее подходящими для их использования in vivo по сравнению с полупроводящими нанокристаллами и золотыми наночастицами вследствие их большей безопасности.These deficiencies in optical labels have made rational the development of alternative optical labels such as labeled nanoparticles (Altinoglu EI, Adair JH. Near infrared imaging with nanoparticles, Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol. 2010; 2 (5): 461-77). Unlike low molecular weight organic dyes, the use of fluorescent nanoprobes can increase the resolution of the system - reduce the threshold of sensitivity (the best optical properties in vivo) and study the biodistribution of delivery systems by determining the fluorescent signal. Semiconducting nanocrystals (Quantum dots, QD), gold nanoparticles (gold NP) and biodegradable nanoparticles are the most optimal optical labels, among them biodegradable nanoparticles are most suitable for their in vivo use compared to semiconducting nanocrystals and gold nanoparticles due to their greater safety.

По этой причине мы нашли высокоцелесообразной разработку наночастиц на основе биодеградируемых полимеров, меченых ИЦЗ. Индоцианин является амфифильным красителем. Следовательно, он может быть инкапсулирован в гидрофильное пространство НЧ, как описано в статье Subhash НМ. (Subhash НМ. et. al., Optical detection of indocyanine green encapsulated biocompatible poly (lactic-co-glycolic) acid nanoparticles with photothermal optical coherence tomography, Opt Lett. 2012 Mar 1; 37(5): 981-3). Данная ссылка показывает, что индоцианин может быть инкапсулирован во внутреннее гидрофильное пространство НЧ. Этот подход позволяет увеличить стабильность оптической метки, но делает затруднительным изучение фармакокинетических параметров НЧ, их био-распределение, и их безопасность, так как любое нарушение целостности мембраны НЧ или их разведение, обычно происходящее в ЖКТ, вызовет выход оптической метки из гидрофильного пространства НЧ в гидрофильное внешнее пространство. Более того, инкапсуляция оптической метки и активного вещества в одно и тот же пространство будет отрицательно влиять на загрузку оптической метки и особенно активного вещества, в данном случае белка. В нашем случае, мы предлагаем включать ИЦЗ в НЧ для маркировки самих НЧ. Данный подход позволяет отслеживать интернализацию НЧ и инкапсулированного активного вещества параллельно, не влияя на оптические свойства каждой метки, в нашем случае меченого белка или пептида с клетками, и их внутриклеточное распределение. В нашем случае, маркировка самих НЧ позволяет в дальнейшем изучать фармакокинетические параметры НЧ, их био-распределение и их безопасность параллельно с активным веществом, меченым белком или пептидом. Данные свойства являются очень важной характеристикой для регуляторных органов, так как на сегодняшний день токсичность НЧ не изучена до конца и это является препятствием для более широкого внедрения и более широкого применения НЧ in vivo. For this reason, we have found it highly advisable to develop nanoparticles based on biodegradable polymers labeled with ICZ. Indocyanine is an amphiphilic dye. Therefore, it can be encapsulated in the hydrophilic space of the LF, as described in the article Subhash NM. (Subhash HM. Et. Al., Optical detection of indocyanine green encapsulated biocompatible poly (lactic-co-glycolic) acid nanoparticles with photothermal optical coherence tomography, Opt Lett. 2012 Mar 1; 37 (5): 981-3). This reference shows that indocyanine can be encapsulated in the inner hydrophilic space of the NP. This approach allows one to increase the stability of the optical tag, but it makes it difficult to study the pharmacokinetic parameters of the NP, their bio-distribution, and their safety, since any violation of the integrity of the NP membrane or their dilution, usually occurring in the gastrointestinal tract, will cause the optical tag to exit the hydrophilic space of the NP hydrophilic outer space. Moreover, the encapsulation of the optical label and the active substance in the same space will adversely affect the loading of the optical label and especially the active substance, in this case the protein. In our case, we propose to include the ICZ in the bass for marking the bass itself. This approach allows tracking the internalization of NPs and the encapsulated active substance in parallel, without affecting the optical properties of each label, in our case, the labeled protein or peptide with cells, and their intracellular distribution. In our case, labeling of the NPs themselves allows us to further study the pharmacokinetic parameters of NPs, their bio-distribution and their safety in parallel with the active substance, labeled protein or peptide. These properties are a very important characteristic for regulatory bodies, since to date the toxicity of NPs has not been fully studied and this is an obstacle to wider introduction and wider use of NPs in vivo.

В качестве моделей лекарственного вещества белковой природы нами были выбраны две молекулы - БСА-ФИТЦ и декапептид-ФИТЦ светящиеся в видимом спектре -что позволило нам эффективно охарактеризовать полученные наночастицы по параметрам, включающим морфологию, размер, содержание препарата (СП), кинетику высвобождения препарата в моделированной кишечной жидкости, внутриклеточное распределение и транспорт в кишечнике.We selected two molecules as models of a drug substance of protein nature — BSA-FITC and decapeptide-FITC glowing in the visible spectrum — which allowed us to efficiently characterize the obtained nanoparticles by parameters including morphology, size, content of the preparation (SP), and kinetics of drug release in simulated intestinal fluid, intracellular distribution and transport in the intestine.

Возможность осуществления изобретения подтверждается, но не ограничивается примерами.The possibility of carrying out the invention is confirmed, but not limited to examples.

Пример 1 Получение меченых модельных белковExample 1 Preparation of Labeled Model Proteins

МатериалыMaterials

БСА-ФИТЦ, молибдат аммония, 4-амино-2-нафтил-4-сульфореагент, индоцианин зеленый, ПМГК-поли(молочная-ко-гликолевая кислота) (50:50) RG 503, поливиниловый спирт, плюроник® F-127 были приобретены у компании «Сигма-Элдрич» (Сент-Луис, Миссури, США).BSA-FITZ, ammonium molybdate, 4-amino-2-naphthyl-4-sulforeagent, green indocyanine, PMGC-poly (lactic-co-glycolic acid) (50:50) RG 503, polyvinyl alcohol, pluronic® F-127 were purchased from Sigma-Eldrich (St. Louis, Missouri, USA).

1,2-дипальмитоил-sn-глицеро-3-фосфохолин (ДПФХ), 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфохолин (ДМФХ), 1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин-N-(лиссамин родамин В сульфонил) (аммониевая соль), 1,2-диолеоил-sn-глицеро-3-фосфоэтаноламин (ДОФЭ) и холестерин были приобретены у компании «Аванти Полар Липидс» («Алабастер», Алабама, США).1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC), 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N- (lissamine rhodamine B sulfonyl) (ammonium salt), 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine (DOPE) and cholesterol were purchased from Avanti Polar Lipids (Alabaster, Alabama, USA).

Свойства пептидовPeptide Properties

Модельный декапептид был синтезирован твердофазным синтезом пептидов (ТФСП) компанией «Сигма-Элдрич» (WYPA10, Реховот, Израиль).The model decapeptide was synthesized by solid-phase peptide synthesis (TFSP) by Sigma-Eldrich (WYPA10, Rehovot, Israel).

Последовательность пептидовPeptide sequence

FMOC-Trp-Tyr-Phe-Ser-Tyr-Tyr-Leu-Lys-Prol-Ala-MBHA-смола,FMOC-Trp-Tyr-Phe-Ser-Tyr-Tyr-Leu-Lys-Prol-Ala-MBHA-resin,

где боковые цепи Trp, tyr, Ser и Lys защищеныwhere the side chains of Trp, tyr, Ser and Lys are protected

Мечение пептидовPeptide labeling

Для этого связанный со смолой пептид был вначале увеличен в ДМФА в течение 60 мин, и 9-флуоренилметоксикарбонил был удален путем инкубации в 20% пиперидине в ДМФ в течение 20 минут и после этого еще 10 минут с последующей промывкой в ДМФ (×4) и ДХМ (×4). После этого, 4 экв связующего вещества Fmoc-6-Ahx-COOH (HSX-Fmoc) было соединено с пептидом (30 мин инкубации) после предварительной активации 1Н-7-азабензотриазол-1-ил) -1,1,3,3-тетраметил урониевым гексафторфосфатом (4 экв, HATU 2), гидроксибензотриазолом (4 экв, НОВТ) и N,N-диизопропилэтиламином (4 экв, диизопропилэтиламин) в течение 2 мин. Затем 9-флуоренилметоксикарбонил связывающего вещества был удален, как описано ранее.For this, the resin-bound peptide was first increased in DMF for 60 minutes, and 9-fluorenylmethoxycarbonyl was removed by incubation in 20% piperidine in DMF for 20 minutes and then another 10 minutes, followed by washing in DMF (× 4) and DXM (× 4). After that, 4 eq of the binder Fmoc-6-Ahx-COOH (HSX-Fmoc) was coupled to the peptide (30 min incubation) after preliminary activation of 1H-7-azabenzotriazol-1-yl) -1,1,3,3- tetramethyl with uronium hexafluorophosphate (4 eq, HATU 2), hydroxybenzotriazole (4 eq, HOBT) and N, N-diisopropylethylamine (4 eq, diisopropylethylamine) for 2 min. Then, the 9-fluorenylmethoxycarbonyl binder was removed as previously described.

Затем 4 экв флуоресцеинизотиоцианата (ФИТЦ) были связаны с пептидом с использованием связывающего вещества в присутствии диизопропилэтиламина путем его инкубации в течение 24 часов с последующим промыванием ДМФ (×4) и ДХМ (×4).Then, 4 equivalents of fluoresceinisothiocyanate (FITC) were bound to the peptide using a binder in the presence of diisopropylethylamine by incubation for 24 hours, followed by washing with DMF (× 4) and DCM (× 4).

Пептид и его боковые защитные группы были удалены из смолы путем инкубации в течение 2 часов с использованием трифторуксусной кислоты/дистиллированной деионизированной воды/фенола/триэтилсилана (88/5/5/2 об/ об). Меченый пептид (схема 1) был осажден холодным диэтиловым эфиром и его избыток был удален аргоном. Процедуру повторили (Рис. 1).The peptide and its side protecting groups were removed from the resin by incubation for 2 hours using trifluoroacetic acid / distilled deionized water / phenol / triethylsilane (88/5/5/2 v / v). The labeled peptide (Scheme 1) was precipitated with cold diethyl ether and its excess was removed with argon. The procedure was repeated (Fig. 1).

Структурная формула представлена на схеме 1The structural formula is presented in scheme 1

C97H111N15O20SC 97 H 111 N 15 O 20 S

Точный вес: 1837.79Exact weight: 1837.79

Молекулярная масса: 1839.07Molecular mass: 1839.07

Мг/экв: 1838.79 (100.0%), 1837.79 (93.5%), 1839.79 (63.1%), 1840.80 (18.5%), 1840.79 (7.7%), 1841.80 (7.0%), 1838.78 (5.9%), 1840.78 (4.9%), 1839.78 (4.4%), 1841.79 (4.1%), 1842.80 (2.1%), 1842.79 (1.2%)Mg / equiv: 1838.79 (100.0%), 1837.79 (93.5%), 1839.79 (63.1%), 1840.80 (18.5%), 1840.79 (7.7%), 1841.80 (7.0%), 1838.78 (5.9%), 1840.78 (4.9% ), 1839.78 (4.4%), 1841.79 (4.1%), 1842.80 (2.1%), 1842.79 (1.2%)

С, 63.35; Н, 6.08; N, 11.42; 0,17.40; S, 1.74 Очистка пептида ВЭЖХ (рис. 2):C, 63.35; H, 6.08; N, 11.42; 0.17.40; S, 1.74 Purification of the peptide by HPLC (Fig. 2):

- Колонка: Agilent Luna C18-2 250×4,6- Column: Agilent Luna C18-2 250 × 4.6

- Температура колонки: 40°C- Column temperature: 40 ° C

- Объем введения: 100 мкл- Volume of injection: 100 μl

- Раствор А: 0,1% трифторуксусная кислота (ТФК); Раствор В: ацетонитрил- Solution A: 0.1% trifluoroacetic acid (TFA); Solution B: acetonitrile

- Градиент (табл. 3)- Gradient (tab. 3)

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Пример 2 Приготовление наночастиц (НЧ) на основе ПМГК с моделью белкаExample 2 Preparation of PMGC-based Nanoparticles (NPs) with Protein Model

ПМГК RG 503 (50:50) и ПМГК Lactel были использованы в качестве материала для наночастиц, метиленхлорид (MeCl2) или этилацетат (EtAc) были использованы в качестве органических растворителей, поливиниловый спирт (ПВС) или плюроник F-127 (PF-127) были использованы в качестве стабилизаторов эмульсии, и ФИТЦ-БСА или ФИТЦ-пептид 10-мер были модельными белками, используемыми для инкапсуляции НЧ. Индоцианин зеленый (ИЦЗ) был использован в качестве маркера НЧ.PMHC RG 503 (50:50) and Lactel PMHC were used as material for nanoparticles, methylene chloride (MeCl 2 ) or ethyl acetate (EtAc) were used as organic solvents, polyvinyl alcohol (PVA) or Pluronic F-127 (PF-127 ) were used as emulsion stabilizers, and the FITC-BSA or FITC 10-mer peptide were model proteins used to encapsulate NPs. Indocyanin Green (ICG) was used as a marker for LF.

Процедура наноинкапсуляции была основана на методах двойной эмульсии (в/м/в) и сорастворения м/в. В методе двойной эмульсии ПМГК растворяют в органическом растворителе, а затем ФИТЦ-БСА растворяется в ДДВ, содержащей 2% ПВС, а ФИТЦ-пептид растворяют в метаноле: ДДВ (1:4 в/в), содержащую 1% БСА и 2% ПВС добавляют к раствору ПМГК при различных соотношениях ПМГК/препарата и гомогенизируют при 11000 или 15000 оборотах в минуту в течение 2 мин, или ультразвуком в ледяной ванне в течение 1 мин. Эту в/м эмульсию затем выливают в эмульгирующий раствор в ДДВ при различных соотношениях фазы и снова гомогенизируют при 11000 или 15000 оборотах в минуту в течение 2 мин или ультразвуком в ледяной ванне в течение 1 мин.The nano-encapsulation procedure was based on the double emulsion (v / m / v) and m / v co-dissolution methods. In the double emulsion method, PMHC is dissolved in an organic solvent, and then FITZ-BSA is dissolved in DDV containing 2% PVA, and FITZ-peptide is dissolved in methanol: DDV (1: 4 w / w) containing 1% BSA and 2% PVA add to the solution of PMSA at various ratios of PMSA / preparation and homogenize at 11,000 or 15,000 rpm for 2 minutes, or ultrasound in an ice bath for 1 min. This v / m emulsion is then poured into an emulsifying solution in DDV at various phase ratios and again homogenized at 11,000 or 15,000 rpm for 2 minutes or ultrasound in an ice bath for 1 minute.

При использовании метода сорастворения м/в ПМГК растворяют в органическом растворителе, а затем ФИТЦ - ептид, растворенный в метаноле, добавляют в раствор ПМГК при разных соотношениях ПМГК/препарата белка и гомогенизируют при 15000 оборотов в минуту в течение 2 мин или ультразвуком в ледяной ванне в течение 1 мин. Эту в/м эмульсию затем выливают в эмульгирующий раствор в ДДВ при различных соотношениях фазы и снова гомогенизируют при 11000 или 15000 оборотах в минуту в течение 2 мин или ультразвуком в ледяной ванне в течение 1 мин.Using the co-dissolution method, m / in PMHC is dissolved in an organic solvent, and then FITC - the peptide dissolved in methanol is added to the PMHC solution at different proportions of PMHC / protein preparation and homogenized at 15,000 rpm for 2 min or by ultrasound in an ice bath within 1 min. This v / m emulsion is then poured into an emulsifying solution in DDV at various phase ratios and again homogenized at 11,000 or 15,000 rpm for 2 minutes or ultrasound in an ice bath for 1 minute.

В обоих случаях эмульсию перемешивали в течение 1-2 часов, чтобы удалить органический растворитель, а затем остаточный растворитель выпаривали на вакуумном испарителе («Лабконко», Миссури, США). Готовые суспензии затем промывали 3 раза с пониженным содержанием дейтерия на центрифуге при 14000 оборотов в минуту в течение 25 мин для устранения не инкапсулированного препарата. Твердые вещества были собраны и погружены в жидкий азот, а затем лиофилизированы («Лабконко», Миссури, США) в течение ночи, с использованием 5% сахарозы в качестве лиопротектора. Количество произведенных НЧ колебалось между 37-81% (таблицы 1А и В).In both cases, the emulsion was stirred for 1-2 hours to remove the organic solvent, and then the residual solvent was evaporated on a vacuum evaporator (Labconco, Missouri, USA). The prepared suspensions were then washed 3 times with a reduced deuterium content in a centrifuge at 14,000 rpm for 25 minutes to eliminate the non-encapsulated preparation. Solids were collected and immersed in liquid nitrogen and then lyophilized (Labconco, Missouri, USA) overnight using 5% sucrose as a lyoprotector. The number of produced NPs ranged between 37-81% (Tables 1A and B).

Пример 3 Оценка физико-химических характеристик НЧExample 3 Assessment of the physicochemical characteristics of low frequencies

Подготовка образцов для анализа растровым электронным микроскопом:Preparation of samples for analysis by scanning electron microscope:

Для этого наночастицы на основе ПМГК были суспендированны в ДДВ для получения 0,25-1% суспензии и обработаны ультразвуком в течение 60 сек. Одну каплю суспензии поместили на кремниевую подложку, высушили и покрыли золотом. В другом варианте подготовки, высушенные НЧ были обездвижены, помещены на кремниевую подложку и также покрыты золотом. После этого, в обоих случаях наночастицы на основе ПМГК были изучены под сканирующим электронным микроскопом сверхвысокого разрешения MagellanTM 400L («ФЭИ», Орегон, США).For this, PMHC-based nanoparticles were suspended in DDV to obtain a 0.25-1% suspension and sonicated for 60 seconds. One drop of the suspension was placed on a silicon substrate, dried and coated with gold. In another preparation, the dried NPs were immobilized, placed on a silicon substrate, and also coated with gold. After that, in both cases, PMGC-based nanoparticles were studied under a MagellanTM 400L super-high resolution scanning electron microscope (IPPE, Oregon, USA).

Определение размера и зета-потенциалаDetermination of size and zeta potential

Распределение размера и зета-потенциал содержащих белок наночастиц на основе ПМГК измеряли при 25°C с использованием прибора Zetasizer Nano-Z, «Малверн Инструменте Лтд», Малверн, Великобритания. Для этого 1 мг нагруженных белком наночастиц на основе ПМГК развели в 1 мл фильтрованной ДДВ и исследовали.The size distribution and zeta potential of protein-containing PMGC-based nanoparticles were measured at 25 ° C using a Zetasizer Nano-Z instrument, Malvern Instrument Ltd., Malvern, UK. For this, 1 mg of protein-loaded PMHC-based nanoparticles was diluted in 1 ml of filtered DDV and examined.

Оценка эффективности инкапсуляции препарата в НЧ на основе ПМГКEvaluation of the effectiveness of encapsulation of the drug in NP based on PMHC

Для этого 2 мг НЧ растворили в 1 мл 0,1 M NaOH/0,5% ДСН путем встряхивания. 250 мкл дисперсий было сразу проверено на предмет флуоресценции на сканере Odyssey («ЛИ-КОР Биосайнсес», Линкольн, Небраска, США) при чувствительности 2 и эмиссии 800 на 96-луночном планшете, а затем инкубировано при температуре 37°C в течение 2 часов. После этого образцы центрифугировали в течение 5 мин при 14000 об/мин, чтобы получить прозрачный супернатант. 250 мкл супернатанта собрали и анализировали на предмет флуоресценции с помощью многорежимного планшета-ридера («БиоТек», Вермонт, США) при ex485/em525 с чувствительностью 50.To do this, 2 mg of NP were dissolved in 1 ml of 0.1 M NaOH / 0.5% SDS by shaking. 250 μl of the dispersions were immediately checked for fluorescence on an Odyssey scanner (LI-COR Biosines, Lincoln, Nebraska, USA) at sensitivity 2 and emission of 800 on a 96-well plate, and then incubated at 37 ° C for 2 hours . After that, the samples were centrifuged for 5 min at 14000 rpm to obtain a clear supernatant. 250 μl of the supernatant was collected and analyzed for fluorescence using a multi-mode tablet reader (BioTech, Vermont, USA) at ex485 / em525 with a sensitivity of 50.

Эффективность инкапсуляции препарата (ЭИ) была оценена с помощью стандартной кривой препарата в 1% 0,1 M NaOH/0,5% ДСН после 2 часов инкубации при температуре 37°С в соответствии с следующим уравнением:The encapsulation efficiency of the drug (EI) was evaluated using a standard drug curve of 1% 0.1 M NaOH / 0.5% SDS after 2 hours of incubation at 37 ° C in accordance with the following equation:

ЭИ(%)=100×X/Y,EI (%) = 100 × X / Y,

где:Where:

X - количество модельного пептида в полученном образце, мг;X is the amount of model peptide in the obtained sample, mg;

Y - количество модельного пептида внесенного в тех. процесс, мг;Y is the amount of model peptide introduced in those. process, mg;

Дополнительно гравиметрически было измерено содержание препарата в НЧ в соответствии с соотношением препарат/НЧ в/в × 100.Additionally, the drug content in the LF was measured gravimetrically in accordance with the ratio of the drug / LF in / in × 100.

Результатыresults

Сравнительная характеристика НЧ на основе ПМГК, содержащих ФИТЦ-БСА или ФИТЦ-пептид, приготовленных методом эмульсии в/м/в.Comparative characteristic of PMHC-based NPs containing FITC-BSA or FITC peptide prepared by the i / m / v emulsion method.

Включение ИЦЗ сильно повлияло на эффективность НЧ: КЗ, ЭИ и СП резко упали (таблица 1А), в то время как их размер резко увеличился (таблица 1А, сравните С и D с А и В на рисунке 3).The inclusion of ICG greatly influenced the effectiveness of low frequencies: short circuit, EI and SP fell sharply (table 1A), while their size increased sharply (table 1A, compare C and D with A and B in figure 3).

В случае с составами, содержащими ФИТЦ-пептид, как и в случае с составами с ФИТЦ-БСА, маркировка препаратов с увеличенным количеством ИЦЗ снижает КЗ, ЭИ, СП и увеличивает объем составов (сравните НЧ №28, 43 с НЧ №40 (соотношение препарат/ПМГК - 1/30) и 47 (соотношение препарат/ПМГК - 1/10), соответственно, в таблице 1В). Обратите внимание, что увеличение объемов не было обнаружено ДРС, но было обнаружено с помощью СЭМ (рисунок 4С, D), а ДРС не определяет большие (микронные) частицы. Замена раствора ПМГК на EtAc улучшила ЭИ НЧ (сравните НЧ №40, 47 с НЧ №56 в таблице 1В) и морфологию, анализированную с помощью СЭМ (данные не представлены). Лучшим составом по всем параметрам был исследованный состав №48 (соотношение препарат/ПМГК 1/10, таблица 1В и рисунок 4). Лиофилизированный состав №48 (сухая форма), изображенный на рисунке 5, продемонстрировал, что образованные НЧ были сферическими частицами нанодиапазона (100-200 нм). Дополнительным параметром выбора, который наблюдался исключительным для НЧ №48, являлась производительность процесса; было достигнуто массивное образование частиц, и оно показано на рисунке 4 и в таблице 1В (полученные НЧ). Использование полимеров ПМГК Lactel уступает ПМГК Bhoeringer 503, так как в одном случае были сформированы большие НЧ (НЧ №57, таблица 1В) неправильной формы, а в другом (НЧ №58, таблица 1В) ЭИ была довольно низкой. Сравнение НЧ на рисунке 8 с помощью СЭМ, полученного из ПМГК RG-503 (НЧ №56, масштаб А - 100 мкмоль), Lactel 9 (НЧ №57, масштаб В - 20 мкмоль) или Lactel A11 (НЧ №58, масштаб С - 100 мкмоль), показывает, что использование ПМГК Lactel приводило к образованию больших НЧ.In the case of formulations containing FITC-peptide, as in the case of formulations with FITC-BSA, labeling of preparations with an increased amount of ICZ reduces the short circuit, EI, SP and increases the volume of formulations (compare LF No. 28, 43 with LF No. 40 (ratio drug / PMHC - 1/30) and 47 (drug / PMHC ratio - 1/10), respectively, in table 1B). Please note that an increase in volumes was not detected by DLS, but was detected by SEM (Figure 4C, D), and DLS does not detect large (micron) particles. Replacing the PMHC solution with EtAc improved the EI of the LF (compare LF # 40, 47 with LF # 56 in Table 1B) and the morphology analyzed by SEM (data not shown). The best composition in all respects was the investigated composition No. 48 (drug / PMHC ratio 1/10, table 1B and figure 4). The lyophilized composition No. 48 (dry form), shown in Figure 5, demonstrated that the nanoparticles formed were spherical nanoscale particles (100-200 nm). An additional selection parameter, which was observed to be exceptional for LF # 48, was the performance of the process; massive particle formation was achieved, and it is shown in Figure 4 and in Table 1B (obtained NPs). The use of Lactel PMHC polymers is inferior to Bhoeringer 503 PMHC, since in one case large NPs (LF No. 57, Table 1B) were formed of irregular shape, and in the other (LF No. 58, Table 1B) EI was quite low. Comparison of the LFs in Figure 8 using SEM obtained from PMGK RG-503 (LF No. 56, scale A - 100 μmol), Lactel 9 (LF No. 57, scale B - 20 μmol) or Lactel A11 (LF No. 58, scale C - 100 μmol), shows that the use of Lactel PMHC led to the formation of large NPs.

Использование низкого количества ИЦЗ (0,5 мкг) было во всех случаях более предпочтительным, нежели высокого (2,5 мкг) количества ИЦЗ (данные не представлены).The use of a low amount of ICG (0.5 μg) was in all cases more preferable than a high amount of ICG (2.5 μg) (data not shown).

Опять же, значения индекса полидисперсности (ИПД) НЧ, подготовленных в исследовании, согласуется с формированием довольно гетерогенной популяции (ИПД>0,3).Again, the values of the polydispersity index (SDI) of NPs prepared in the study are consistent with the formation of a rather heterogeneous population (SDI> 0.3).

Сравнительная характеристика НЧ на основе ПМГК, содержащих ФИТЦ пептид, приготовленных методом сорастворения эмульсии м/в.Comparative characteristic of PMHC-based NPs containing FITC peptide prepared by co-dissolving m / v emulsions.

Второй метод сорастворения эмульсии м/в был опробован для подготовки НЧ, содержащих пептид, из-за отличной растворимости ФИТЦ-пептида в спиртовом растворителе, таком как метанол. При использовании данного метода, как ни удивительно, НЧ без ИЦЗ демонстрируют меньшую производительность (сравните НЧ №46 с НЧ №53 и 55, таблица 1С, рисунок 6).The second method of co-dissolving the m / v emulsion was tested for the preparation of NPs containing a peptide because of the excellent solubility of the FITC peptide in an alcohol solvent such as methanol. When using this method, surprisingly, LFs without ICZ demonstrate lower performance (compare LF # 46 with LF # 53 and 55, Table 1C, Figure 6).

Добавление пептида сначала в спирт, а затем в метиленхлорид дало прозрачный раствор. Пептид был, вероятно, сольватирован гидрофильными водородными связями, формирующими кластеры спирта вокруг молекулы, которые не могли быть вытеснены избытком метиленхлорида. Когда в качестве полимерного растворителя использовался этилацетат, препарат осаждался из спиртового раствора, давая в результате мутную суспензию. Более гидрофильный растворитель, этилацетат, взаимодействовал со спиртом и десольватировал пептид, который практически не растворим в этилацетате. Такой эффект не влияет на эффективность НЧ (сравните НЧ №51, 54 с 53, 55 в таблице 1С).Adding the peptide first to alcohol and then to methylene chloride gave a clear solution. The peptide was probably solvated by hydrophilic hydrogen bonds forming alcohol clusters around the molecule, which could not be replaced by an excess of methylene chloride. When ethyl acetate was used as the polymer solvent, the preparation precipitated from the alcohol solution, resulting in a cloudy suspension. A more hydrophilic solvent, ethyl acetate, reacted with alcohol and desolvated a peptide that was practically insoluble in ethyl acetate. This effect does not affect the effectiveness of the LF (compare LF No. 51, 54 with 53, 55 in table 1C).

Основным недостатком данного метода подготовки НЧ был их большой размер (рисунок 7). Поэтому для подготовки эмульсии м/в была протестирована обработка ультразвуком, а не гомогенизация. Такой метод позволил уменьшить размер формируемых НЧ (НЧ №59 в таблице 1С и рисунке 7) и добиться хороших показателей ЭИ и СП.The main disadvantage of this method of preparing LFs was their large size (Figure 7). Therefore, to prepare the emulsion m / v, sonication was tested, rather than homogenization. This method made it possible to reduce the size of the formed LFs (LF No. 59 in Table 1C and Figure 7) and to achieve good EI and SP indicators.

Сравнение с помощью СЭМ НЧ на рисунке 9, полученных из ПМГК RG-503 (НЧ №54, A), Lactel А9 (НЧ №60, В) или Lactel A11 (НЧ №61, С), показывает, что использование ПМГК Lactel приводило к образованию больших НЧ. Подготовка НЧ с 4-кратным количеством препарата (соотношение препарата/ПМГК - 1/7,5 вместо 1/25 или 30 для всех препаратов) была успешной в случае низкого (0,5 мкг) количества ИЦЗ, и мы смогли получить высокий показатель СП пептида в 5,6% (НЧ №63 в таблице 1С).A comparison using low-power SEM in Figure 9 obtained from PMGK RG-503 (LF No. 54, A), Lactel A9 (LF No. 60, B) or Lactel A11 (LF No. 61, C), shows that the use of Lactel PMHC led to the formation of large low frequencies. The preparation of NPs with a 4-fold amount of the drug (drug / PMHC ratio is 1 / 7.5 instead of 1/25 or 30 for all drugs) was successful in the case of a low (0.5 μg) amount of ICC, and we were able to get a high SP peptide in 5.6% (LF No. 63 in table 1C).

Пример 4 Оценка высвобождения лекарственного препарата из НЧExample 4 Evaluation of LF Drug Release

Для этого 100 мкл 2 мг НЧ были диспергированы вначале в 250 мкл моделированной кишечной жидкости (ИКС, стандарт Фармакопеи США, рН 6,8) и проверены на предмет флуоресценции с помощью многорежимного планшета-ридера («БиоТек», Вермонт, США) при ex485/em525 с чувствительностью 70 сразу же после подготовки для определения общей флуоресценции.To do this, 100 μl of 2 mg NPs were first dispersed in 250 μl of simulated intestinal fluid (IR, US Pharmacopoeia standard, pH 6.8) and checked for fluorescence using a multi-mode tablet reader (BioTech, Vermont, USA) at ex485 / em525 with a sensitivity of 70 immediately after preparation to determine the total fluorescence.

НЧ в указанном количестве были диспергированы в 250 мкл ИКС и инкубированы в 250 мкл ИКС в течение 2, 4 и 24 часов при температуре 37°C с встряхиванием при 50 оборотах в минуту. В конце инкубационного периода 500 мкл инкубационной среды было помещено в пробирки Эппендорф и прокручено при 14000 об/мин в течение 12 или 25 мин, соответственно. Далее, эта среда была проанализирована на предмет флуоресценции с помощью многорежимного планшета-ридера («БиоТек», Вермонт, США) при ex485/em525 с чувствительностью 70 и возвращена в среду инкубации. Высвобождение лекарственного препарата (ВП) оценивалось в соответствии со стандартной кривой препарата в ИКС сразу после приготовления и после инкубации в течение 2, 4 и 24 часов при температуре 37°C при встряхивании при 50 об/мин при температуре 37°C в соответствии с следующим уравнением:The NPs in the indicated amount were dispersed in 250 μl of IR and incubated in 250 μl of IR for 2, 4 and 24 hours at 37 ° C with shaking at 50 rpm. At the end of the incubation period, 500 μl of incubation medium was placed in Eppendorf tubes and scrolled at 14,000 rpm for 12 or 25 minutes, respectively. Further, this medium was analyzed for fluorescence using a multi-mode plate reader (BioTech, Vermont, USA) at ex485 / em525 with a sensitivity of 70 and returned to the incubation medium. The release of the drug (VP) was evaluated according to the standard drug curve in the ICS immediately after preparation and after incubation for 2, 4 and 24 hours at 37 ° C with shaking at 50 rpm at 37 ° C in accordance with the following the equation:

ВП (%)=100×W/Z,VP (%) = 100 × W / Z,

где:Where:

W - количество модельного пептида, перешедшего в инкубационную среду, мг;W is the amount of model peptide transferred to the incubation medium, mg;

Z - количественное содержание пептида в образце взятом для анализа, мг.Z is the quantitative content of the peptide in the sample taken for analysis, mg.

Результатыresults

Кинетика высвобождения БСА-ФИТЦ и ФИТЦ пептида из НЧ в ИКСKinetics of release of BSA-FITC and FITC peptide from NP to ICS

Сополимер ПМГК подвергается деградации путем гидролиза или биодеградации путем расщепления его основных эфирных связей в олигомеры и, наконец, мономеры. Деградация сополимера ПМГК является коллективным процессом объемной диффузии, поверхностной диффузии, объемной эрозии и поверхностной эрозии. Обычно наблюдается двухфазная кривая для высвобождения препарата в результате биодеградации ПМГК. «Взрывное» высвобождение препарата зависит от типа препарата, концентрации препарата и полимерной гидрофобности. Препарат на поверхности, в контакте со средой, высвобождается в зависимости от растворимости, а также проникновения воды в полимерную матрицу. Во второй фазе препарат высвобождается постепенно через толстый слой с малым количеством препарата. «Взрывное» высвобождение белковых препаратов из НЧ также является проблемой, так как оно снижает способность препарата на основе белка достигать цели в связи с деградацией.The PMHC copolymer undergoes degradation by hydrolysis or biodegradation by cleavage of its basic ether bonds into oligomers and, finally, monomers. The degradation of the PMHC copolymer is a collective process of volume diffusion, surface diffusion, volume erosion and surface erosion. A two-phase curve is usually observed for drug release as a result of biodegradation of PMHC. An “explosive” release of a drug depends on the type of drug, the concentration of the drug, and polymer hydrophobicity. The drug on the surface, in contact with the medium, is released depending on the solubility, as well as the penetration of water into the polymer matrix. In the second phase, the drug is released gradually through a thick layer with a small amount of the drug. “Explosive” release of protein preparations from NPs is also a problem, since it reduces the ability of a protein-based drug to achieve its goal due to degradation.

Как видно на рисунке 10, «взрывное» высвобождение ФИТЦ-пептида было ликвидировано во всех НЧ, подготовленных как методом эмульсии в/м/в (рисунок 10А), так и методом сорастворения м/в (рисунок 10 В) с Τ ½ больше чем 48 ч.As can be seen in Figure 10, the “explosive” release of the FITC peptide was eliminated in all NPs prepared by both the i / m emulsion method (Figure 10A) and the m / w co-dissolution method (Figure 10 B) with Τ ½ more than 48 h

Пример 5 Исследование культур клеток.Example 5 Study of cell cultures.

Клеточные культурыCell culture

Клеточная линия карциномы толстой кишки человека Сасо-2 была получена из Американской коллекции типовых культур (АТСС, Манассас, Вирджиния). Клетки Сасо-2 выращивают в полной минимальной эссенциальной среде Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM). Клеточные линии хранились при температуре 37°C в 5% СО2 инкубаторе с водяной рубашкой.The Saso-2 human colon carcinoma cell line was obtained from the American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, Virginia). Saso-2 cells are grown in the complete minimum essential medium Eagle, modified by the method of Dulbecco (DMEM). Cell lines were stored at 37 ° C in a 5% CO 2 water jacketed incubator.

Анализ пролиферации клетокCell Proliferation Assay

Прежде всего, была проведена оценка цитотоксичности подготовленных составов. Отсутствие цитотоксичности было оценено анализом MTS с помощью набора CellTiter 96® AQueous, состоящего из растворов нового тетразолийного соединения [3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-5-(3-карбоксиметоксифенил)-2-(4-сульфофенил)-2Н-тетразолий, внутренняя соль, MTS] и реагента электронной связи (феназинметасульфат) PMS, где MTS биоредуцирован клетками до формазанового продукта, который является растворимым в культуральной среде, и поглощение формазанового продукта может быть измерено при 490 нм. Для этого клетки Сасо-2 высеяли в 96-луночный планшет на 4×104 клеток/мл (8×103/лунка) и дали им адаптироваться и расти в течение 48 часов. Затем 50 мкл исследованных соединений было добавлено в исследованные лунки и инкубировалось в течение 4 или 24 часа в сутки. В конце периода инкубации инкубационная среда была удалена, клетки промыли ФСБ и инкубировали в свежей среде до 24 ч, и затем жизнеспособность клеток была протестирована с помощью анализа MTS.First of all, the cytotoxicity of the prepared formulations was evaluated. The lack of cytotoxicity was assessed by MTS analysis using a CellTiter 96® AQ ueous kit consisting of solutions of the new tetrazolium compound [3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl ) -2H-tetrazolium, an internal salt, MTS] and an electronic coupling reagent (phenazine methasulfate) PMS, where MTS is bioreduced by cells to formazan product, which is soluble in the culture medium, and the absorption of formazan product can be measured at 490 nm. For this, Caco-2 cells were seeded in a 96-well plate at 4 × 10 4 cells / ml (8 × 10 3 / well) and allowed to adapt and grow for 48 hours. Then 50 μl of the studied compounds was added to the studied wells and incubated for 4 or 24 hours a day. At the end of the incubation period, the incubation medium was removed, the cells were washed with PBS and incubated in fresh medium for 24 hours, and then the cell viability was tested using the MTS assay.

Оценка включения клеткой НЧAssessment of cell inclusion NP

Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия (КЛСМ) была использована для оценки эффективности клеточного поглощения. Для анализа КЛСМ клетки Сасо-2 высевали на пленки, закрытые стеклянной крышкой, в 8-луночные планшеты при плотности 5×104 клетки/см2. После культивирования в течение 48 часов культуральную среду удаляли, а клетки промывали два раза, используя среду культивирования без фенолового красного красителя. После этого было добавлено 0,4 мл содержащих препарат НЧ, разведенных в среде культивирования без фенолового красного красителя в нетоксичных концентрациях, и клетки инкубировали в течение 4 ч при температуре 37°C. В конце инкубационного периода растворы образца были удалены, клетки промыли три раза в среде культивирования без фенолового красного красителя и изучили с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа Fluoview 300 («Олимпус», Пенсильвания, США).Confocal laser scanning microscopy (CLSM) was used to evaluate the effectiveness of cell uptake. For the analysis of CLSM, Saso-2 cells were plated on films covered with a glass lid in 8-well plates at a density of 5 × 10 4 cells / cm 2 . After culturing for 48 hours, the culture medium was removed and the cells were washed twice using culture medium without phenol red dye. After that, 0.4 ml of the NP containing the preparation was added, diluted in a culture medium without phenol red dye in non-toxic concentrations, and the cells were incubated for 4 h at 37 ° C. At the end of the incubation period, the sample solutions were removed, the cells were washed three times in a culture medium without phenol red dye and studied using a Fluoview 300 confocal laser scanning microscope (Olympus, PA, USA).

Результатыresults

Клеточная линия Сасо-2, полученная из человеческой колоректальной раковой опухоли, стала созданной в пробирке моделью для определения потенциального всасывания препарата через стенки кишечника человека. При культивации на полупроницаемые мембраны, Сасо-2 клетки дифференцируются в высоко функциональный эпителиальном барьере с выраженными морфологическими и биохимическими свойствами, схожими с эпителием тонкого кишечника.The Saso-2 cell line, obtained from human colorectal cancer, became an in vitro model for determining the potential absorption of the drug through the walls of the human intestine. When cultivated on semipermeable membranes, Caco-2 cells differentiate in a highly functional epithelial barrier with pronounced morphological and biochemical properties similar to the epithelium of the small intestine.

Таким образом, потенциальную токсичность НЧ (рисунок 11), оценивали с помощью метода MTS после 24 ч инкубации с клетоками Сасо-2. На рисунке И показано, что все составы были нетоксичными в любой из исследованных концентраций.Thus, the potential toxicity of NPs (Figure 11) was evaluated using the MTS method after 24 hours of incubation with Caco-2 cells. Figure I shows that all formulations were non-toxic at any of the concentrations studied.

Касательно клеточного распределения НЧ. НЧ, приготовленные методом в/м/в, сравнивали по их распределению в Сасо-2 с использованием меченого пептида (зеленое окрашивание) и ИЦЗ (красное окрашивание) с увеличением количества ИЦЗ (НЧ №51 и 53 соответственно). Наши результаты показывают, что НЧ, помеченные большим количеством ИЦЗ (НЧ №53), демонстрируют как измеряемую эффективность (см. таблицу 1 В), так и низкое поглощение клеточного пептида (рисунок 12). Согласно КЛСМ изображениям, НЧ №48 были выбраны как лучший состав.Regarding the cellular distribution of low frequencies. LFs prepared by the i / m method were compared by their distribution in Caco-2 using labeled peptide (green staining) and ICZ (red staining) with an increase in the number of ICZ (LF # 51 and 53, respectively). Our results show that NPs labeled with a large number of ICGs (NP # 53) demonstrate both measurable efficacy (see Table 1B) and low cellular peptide uptake (Figure 12). According to the KLSM images, LF number 48 was chosen as the best composition.

Оба состава (НЧ 55 и 59), подготовленные методом сорастворения в/м, показали хорошее клеточное распределение (вкладыши на рисунке 12) и доставку пептида к клеткам. Оцененный во всех случаях свободный ФИТЦ-пептид продемонстрировал очень низкое клеточное распределение (рисунок 12).Both compositions (NP 55 and 59), prepared by the co-dissolution method with IM, showed good cell distribution (inserts in Figure 12) and peptide delivery to the cells. Evaluated in all cases, the free FITC peptide showed a very low cell distribution (Figure 12).

Таким образом, включение ИЦЗ в НЧ имеет огромное влияние на характерные свойства НЧ, такие как формирование НЧ, размер НЧ, ЭИ модельных пептидов: ФИТЦ-пептид и ФИТЦ-BSA.Thus, the inclusion of ICH in NP has a huge impact on the characteristic properties of NPs, such as NP formation, NP size, EI of model peptides: FITC-peptide and FITC-BSA.

Нами впервые доказана принципиальная возможность использования ИЦЗ в качестве метки НЧ на основе ПМГК и ПМК с инкапсулированными лекарственными веществами белковой природы для изучения механизма проникновения и распределенияWe have for the first time proven the fundamental possibility of using ICC as a label for NP based on PMHC and PMA with protein encapsulated medicinal substances to study the mechanism of penetration and distribution

НЧ и включенного вещества в клетках кишечника, с последующим изучением фармакокинетических параметров и биораспределения НЧ и оценкой их потенциальной токсичности.NPs and the included substance in intestinal cells, followed by a study of the pharmacokinetic parameters and biodistribution of NPs and an assessment of their potential toxicity.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Claims (1)

Применение индоцианина в качестве маркера матрицы наночастиц на основе полимолочной кислоты или сополимера полимолочной и гликолевой кислоты со средним размером не более 500 нм, содержащих вещество белковой природы. The use of indocyanin as a marker matrix of nanoparticles based on polylactic acid or a copolymer of polylactic and glycolic acid with an average size of not more than 500 nm, containing a substance of protein nature.
RU2015121070/15A 2015-06-03 2015-06-03 Use of indocyanine green as a marker of nanoparticles RU2599488C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121070/15A RU2599488C1 (en) 2015-06-03 2015-06-03 Use of indocyanine green as a marker of nanoparticles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015121070/15A RU2599488C1 (en) 2015-06-03 2015-06-03 Use of indocyanine green as a marker of nanoparticles

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013125333/15A Division RU2566069C2 (en) 2013-05-31 2013-05-31 System for delivering proteinaceous substance origin in form of nanoparticles and method for obtaining thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2599488C1 true RU2599488C1 (en) 2016-10-10

Family

ID=57127597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015121070/15A RU2599488C1 (en) 2015-06-03 2015-06-03 Use of indocyanine green as a marker of nanoparticles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2599488C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636222C1 (en) * 2016-12-22 2017-11-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Bio-solder for laser welding of biological tissues

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130108552A1 (en) * 2010-03-01 2013-05-02 University Of Florida Research Foundation Inc. Near-ir indocyanine green doped multimodal silica nanoparticles and methods for making the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130108552A1 (en) * 2010-03-01 2013-05-02 University Of Florida Research Foundation Inc. Near-ir indocyanine green doped multimodal silica nanoparticles and methods for making the same

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MH et al. The effect of Eudragit type on BSA-loaded PLGA nanoparticles. Journal of pharmaceutical investigation, 2014, 44(5), p.339-349, *
SUBHASH HM et al. Optical detection of indocyanine green encapsulated biocompatible poly (lactic-co-glycolic) acid nanoparticles with photothermal optical coherence tomography. Optical Society of America, 2012, 37(5), p.981-3;PARK *
SUBHASH HM et al. Optical detection of indocyanine green encapsulated biocompatible poly (lactic-co-glycolic) acid nanoparticles with photothermal optical coherence tomography. Optical Society of America, 2012, 37(5), p.981-3;PARK MH et al. The effect of Eudragit type on BSA-loaded PLGA nanoparticles. Journal of pharmaceutical investigation, 2014, 44(5), p.339-349, реферат;ZAMBAUX MF et al. Preparation and characterization of protein C-loaded PLA nanoparticles. J Control Release, 1999, 60(2-3), p.179-88, реферат;US 2013108552 A1, 02.05.2013. NAGAVARMA BVN et al. Different techniques for preparation of polymeric nanoparticles - a review. Asian J Pharm Clin Res, 2012, vol 5, suppl 3, p.16-23. *
реферат; NAGAVARMA BVN et al. Different techniques for preparation of polymeric nanoparticles - a review. Asian J Pharm Clin Res, 2012, vol 5, suppl 3, p.16-23. *
реферат;ZAMBAUX MF et al. Preparation and characterization of protein C-loaded PLA nanoparticles. J Control Release, 1999, 60(2-3), p.179-88, *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636222C1 (en) * 2016-12-22 2017-11-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" Bio-solder for laser welding of biological tissues

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Design and intestinal mucus penetration mechanism of core-shell nanocomplex
Siddiqui et al. Assessing the potential of lignin nanoparticles as drug carrier: synthesis, cytotoxicity and genotoxicity studies
Xie et al. Epithelia transmembrane transport of orally administered ultrafine drug particles evidenced by environment sensitive fluorophores in cellular and animal studies
Zhang et al. Preparation and characterization of insulin-loaded bioadhesive PLGA nanoparticles for oral administration
Li et al. Redox-sensitive micelles self-assembled from amphiphilic hyaluronic acid-deoxycholic acid conjugates for targeted intracellular delivery of paclitaxel
Marciello et al. Freeze-dried cylinders carrying chitosan nanoparticles for vaginal peptide delivery
Li et al. Well-defined, reversible disulfide cross-linked micelles for on-demand paclitaxel delivery
Gulzar et al. Stimuli responsive drug delivery application of polymer and silica in biomedicine
Li et al. A composite hydrogel system containing glucose-responsive nanocarriers for oral delivery of insulin
CN106421806B (en) A kind of response nano self-assembling dendritic prodrug and preparation method and application step by step
Yin et al. Lectin-conjugated PLGA nanoparticles loaded with thymopentin: ex vivo bioadhesion and in vivo biodistribution
US8940333B2 (en) Amphiphilic block copolymers and nanoparticles comprising the same
US20210283270A2 (en) Compositions and methods for targeted delivery of therapeutic and/or diagnostic agents
Gao et al. Glutathione-responsive nanoparticles based on a sodium alginate derivative for selective release of doxorubicin in tumor cells
Du et al. Tumor cells-specific targeting delivery achieved by A54 peptide functionalized polymeric micelles
EP2609935B1 (en) Switching fluorescent nanoparticle probe and fluorescent particle imaging method using same
Zhang et al. The use of low molecular weight protamine to enhance oral absorption of exenatide
CN102327230B (en) Protein nanometer granules wrapped with taxane medicaments and preparation method for nanometer granules
JP2013177434A (en) Nanoparticle for protein drug delivery
CN102159189A (en) Nanocarriers for drug delivery
US10786465B2 (en) Polymer/copolymer nanoparticles conjugated to gambogic acid
US20190151454A1 (en) Molecular assembly using amphipathic block polymer, and substance-conveyance carrier using same
Wu et al. Nano-sized albumin-copolymer micelles for efficient doxorubicin delivery
US8951571B2 (en) Polymer vesicles for selective electromagnetic energy-induced delivery
Lin et al. Activatable cell–biomaterial interfacing with photo-caged peptides