Системы направленной доставки лекарственных веществ на основе химически модифицированных некрахмальных полисахаридов

Название разработки

Системы направленной доставки лекарственных веществ на основе химически модифицированных некрахмальных полисахаридов.

Новизна

Для изготовления систем доставки лекарственных веществ используются низкомолекулярные пектины с узким молекулярно-массовым распределением, полученные при помощи оригинальной методики направленного гидролиза биополимеров, позволяющей получать полисахаридные вещества с точно заданными физико-химическими характеристиками.

Назначение

Системы направленной доставки лекарственной веществ из низкомолекулярных пектинов обладают способностью удерживать в своей структуре молекулы лекарства, предохраняя его от воздействия агрессивных факторов среды желудочно-кишечного тракта. При изменении внешних условий, например, изменении рН среды, разработанные системы выполняют функцию контролируемого высвобождения лекарства, что обеспечивает пролонгирование действия препарата и снижает риск возникновения побочных эффектов. Разработанные системы могут быть использованы в качестве лекарственных форм для препаратов белковой природы, в том числе, инсулина, гормонов, ферментов, антибиотиков и других.

Описание, характеристики

Для изготовления полупроницаемого полимерного матрикса применяется метод контролируемого кислотного гидролиза. Разработанный метод позволяет изготавливать низкомолекулярные полимеры с узким молекулярно-массовым распределением из таких полисахаридов, как пектиновая и альгиновая кислоты. Процесс гидролиза имеет две четко выраженные фазы: быстрый гидролиз, в ходе которого происходит удаление боковых разветвленных цепей полимера, и медленный гидролиз, обеспечивающий деградацию гомогенный участков основных цепей. Первый этап гидролиза позволяет получать истинно чистые полисахаридные молекулы. Второй этап гидролиза обеспечивает получение полисахаридов с нужной степенью полимеризации молекулы.

С помощью контролируемого кислотного гидролиза данных гетерополисахаридов и последующей молекулярной сепарации получены образцы низкомолекулярных производных пектинов и альгинатов с молекулярными массами от 1 до 12 кДа. Все экспериментальные образцы низкомолекулярных пектинов и альгинатов подвергаются процедуре стандартизации по основным физико-химическим характеристикам, что обеспечивает получение стабильных результатов. Для изготовления систем направленной доставки лекарственных веществ используются фракции полисахаридов с молекулярно массовым распределением от 3 до 10 кДа и от 20 до 35 кДа.

На сегодняшний день определены параметры взаимодействия низкомолекулярных и высокомолекулярных некрахмальных полисахаридов в некоторыми белковым лекарственными препаратами, в том числе, инсулином, гликокортикоидами, антибиотиками. Определены основные физико-химическим свойства пектиновых биополимеров, изготовлены экспериментальные образцы лекарственных форм для проведения доклинических испытаний на моделях ex vivo и лабораторных животных.

Научная и практическая значимость

Разработанные методы позволяют в дальнейшем использовать некрахмальные полисахариды с низкой молекулярной массой в различных областях фармакологии и биотехнологии. Помимо современных лекарственных форм низкомолекулярные пектины и альгинаты могут быть использованы в качестве эффективных ионообменников, самостоятельных фармакологических средств с регулируемой связывающей активностью, в качестве компонентов продуктов функционального питания, в том числе обладающих детоксикационными и декорпорирующими свойствами.

Преимущества перед известными аналогами

На сегодняшний день лекарственных форм на основе некрахмальных полисахаридов на рынке нет. Проводятся многочисленные исследования, посвященные созданию полисахаридных лекарственных форм для белковых препаратов, в которых используются природные очищенные полисахариды. Главным преимуществом настоящей разработки является использование низкомолекулярных структурированных некрахмальных полисахаридов, что достигается за счет методов химической модификации. Благодаря этому достигается возможность регулирования скорости  высвобождения лекарственного вещества из полимерного матрикса и обеспечивается мягкое и продолжительное действие лекарственного препарата.

Область применения

Фармакология, разработка новых лекарственных средств.

Правовая защита

Не проводилась.

Стадия готовности к практическому использованию

Разработаны методы изготовления химически модифицированных низкомолекулярных пектинов и альгинатов, получены экспериментальные образцы полимеров, необходимые для изучения процессов взаимодействия лекарственных веществ и полимеров в изменяющихся условиях среды.

Авторы

Кафедра фармации.

Хожаенко Е.В., Хотимченко М.Ю., Ковалев В.В.