Система доставки биологически активных веществ с помощью ниосом



Владельцы патента RU 2320323:

Базиков Игорь Александрович (RU)
Омельянчук Павел Анатольевич (RU)

Изобретение относится к биологии и медицине и может быть использовано для эффективной доставки широкого спектра лекарственных препаратов и биологически-активных веществ. Изобретение представляет собой ниосомы, изготовленные на основе модифицированных силиконовых эмульгаторов - диметикон кополиолов, образующих везикулы - ниосомы с включенными в них биологически-активными веществами, которые представлют собой экстракт стволовых клеток из плаценты свиньи, масло авокадо и циклометикон, которые включены в состав геля. Изобретение обеспечивает получение геля, обладающего повышенной стабильностью за счет наличия гидрофильных остатков полиэтиленгликоля и наличия реакционных участков в диметиконе, а также позволяет использовать заявленные ниосомы в спиртосодержащих рецептурах. 3 табл.

 

Изобретение относится к биологии и медицине и может быть использовано для доставки биологически-активных веществ (БАВ) в ткани макроорганизма в фармакологии и косметологии. Включение БАВ в ниосомы обеспечивает их эффективную дозированную доставку в клетки тканей. Это происходит за счет способности неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) формировать ниосому - структуру, подобную цитоплазматической мембране клетки.

Ниосомы - это везикулы, состоящие из оболочки в виде нерастворимого в воде двойного слоя неионогенного эмульгатора (ПАВ), которые представляют собой группу веществ диметикон кополиолов, представляющих собой эфиры полиэтиленгликоля и полидиметилсилоксановой основы и заключенного внутри капсулы биологически-активного вещества. Таким образом, диметикон кополиолы представляют собой гибрид кремния и углерода. В отличие от липосом, сделанных на основе фосфолипидов, ниосомы имеют целый ряд преимуществ для доставки БАВ. Наличие ковалентной связи Si-О в гидрофобной части молекулы полидиметилсилоксановой основы эмульгатора, которая обладает большой эластичностью и реакционной способностью, позволяет направленно доставлять широкий спектр БАВ при помощи реакционноспособных участков и целенаправленно их выпускать из везикулы. Эти свойства позволяют использовать ниосомы для внутритканевой доставки БАВ (антибиотиков, витаминов, растительных и животных экстрактов).

Известен внутритканевый способ доставки БАВ с помощью липосом (Патент РФ №2234311, опубл. 20.08.2004. Бюл. №23). Доставка ингредиентов осуществляется за счет того, что компоненты бислойной мембраны липосом активно включаются в метаболические процессы, взаимодействуя с клетками макроорганизма, и вызывают изменения функционального состояния отдельных органов и систем.

Изучение биологической и функциональной активности липосом открыло возможности применения их транспортной функции, которая заключается в доставке БАВ внутрь клетки кожи (Патент РФ №2241440, опубл. 10.12.2004. Бюл. №34).

Однако недостатком липосом является содержание в их структуре амфифильных фосфолипидов, обладающих высокой способностью к окислению (прогорканию), а также наличие остаточных количеств канцерогенных растворителей (хлороформа, метанола), используемых при изготовлении липосом, и значительные затраты механической энергии для формирования везикулы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению относится метод доставки БАВ с помощью силоксановых эмульгаторов (патент США - US Patent 5364633. Silicone vesicles and entrapment, 15/11/1994), сущность которого заключается в включении растворимого в воде БАВ в везикулы, сформированные из силоксанового поверхностно-активного вещества, предварительном растворении БАВ и вовлечении его в везикулу при добавлении силоксанового поверхностно-активного вещества, легкого перемешивания смеси, дальнейшего удаления избытка воды и БАВ.

Недостатком прототипа является недостаточная воспроизводимость везикул, сопровождающееся образованием мицелл (неполноценных везикул), и, как следствие, недостаточное включение БАВ в везикулы. Недостаточная воспроизводимость везикул заданного размера сопровождается увеличением расхода силоксанового эмульгатора, что может привести к возможному раздражению кожного покрова и удорожанию целевого продукта.

Целью изобретения является разработка системы эффективной доставки БАВ в ткани. Поставленная цель достигается тем, что для доставки БАВ в ткани применяются модифицированные силиконовые неионогенные эмульгаторы, представляющие собой диметикон кополиолы, способные формировать везикулы - ниосомы.

По отношению к прототипу заявляемое изобретение отличает то, что полученные ниосомы обладают повышенной стабильностью за счет наличия гидрофильных остатков полиэтиленгликоля (ПЭГ) и наличия реакционных участков в диметиконе (полидиметилсилоксановой части молекулы ПАВ). Ниосомы, полученные из диметикон кополиолов, представляют собой полноценные мультиламеллярные везикулы, обладающие хорошей воспроизводимостью, и являются отличным инструментом доставки широкого спектра БАВ. Наличие полидиметилсилоксановой основы позволяет получать везикулы, способные противостоять широкому спектру растворителей, таких как этиловый спирт, изопропилпальмитат и т.д. Таким образом, в отличие от других везикул, ниосомы могут использоваться в спиртосодержащих рецептурах.

Для доставки ниосом к клеткам тканей в качестве носителя может использоваться гель, пространственная структура которого позволяет удерживать ниосомы во взвешенном состоянии, сохраняя их структурную целостность.

Возможность осуществления заявляемого изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

В качестве диметикон кополиола для формирования ниосом использовали поверхностно-активное соединение, содержащее 18 полиоксиэтиленовых групп в полиэтиленгликоле (ПЕГ-18 диметикон).

В связи с тем что БАВ занимают небольшой объем относительно других компонентов геля, его включение в ниосомы производится путем добавления 2% ПЕГ-12 диметикона к раствору БАВ в отдельной емкости. Процесс проводят при комнатной температуре и интенсивном механическом встряхивании в течение 5 минут. После включения БАВ в ниосомы суспензия ниосом вносится к другим компонентам геля при комнатной температуре. Особенностью включения липидной фазы геля, содержащей 5% масла авокадо и 5% циклометикона, в ниосомы является предварительное в ней растворение 2% ПЕГ-18 диметикона, перемешивание и последующее внесение в водную фазу смеси. Заключительная стадия формирования везикул происходит при интенсивном механическом перемешивании смеси.

В качестве доставляемого БАВ используют экстракт стволовых клеток плаценты свиньи, ускоряющий пролиферацию кератиноцитов (клеток кожи человека) - Решение о выдаче патента РФ от 24.04.2007 г. по заявке №2006105864/15.

Процесс приготовления экстракта стволовых клеток заключается в том, что отмывку тканей плаценты свиной проводят в фосфатном буфере или растворе Хэнкса с последующим измельчением ее на кусочки 2-3 см2, кусочки заливают 150 мл 25% раствора трипсина, трипсинизацию проводят на магнитной мешалке в течение 3 часов при 20°С, затем биомассу региональных стволовых клеток выращивают монослоем на среде 199 с последующей водно-солевой экстракцией.

Полученный водно-солевой экстракт стволовых клеток с 5, 15 и 30% содержанием белка использовали для включения в ниосомы.

Фазы приготовления и рецептура геля представлены в таблице 1.

Фаза А приготавливается при комнатной температуре путем механического перемешивания компонентов в смесителе. Фазы Б и В, содержащие суспензии ниосом, изготавливаются отдельно по вышеописанной технологии и вносятся в фазу А при перемешивании. Для стабилизации концентрации водородных ионов (рН) до 6,6-7,0 и формирования структуры геля вносят фазу Г.

Приготовленный гель наносят на предварительно очищенную кожу 1 раз в день. Ежедневно перед повторным нанесением геля оценивают степень кератинизации. Максимальное увеличение степени кератинизации составляет 10% от исходных значений и наступает на 5 день от нанесения геля.

Пример 2. Выполняется аналогично примеру 1, только в качестве диметикон кополиола для формирования ниосом использовали поверхностно-активное соединение, содержащее 12 полиоксиэтиленовых групп в полиэтиленгликоле (ПЕГ-12 диметикон), а также суспензия ниосом вносится в количестве 5%, в состав которых включен 15% (по белку) экстракт стволовых клеток. Максимальное увеличение степени кератинизации составляет 30% от исходных значений и наступает на 5 день от нанесения геля.

Пример 3. Выполняется аналогично примеру 1, только в качестве диметикон кополиола для формирования ниосом использовали поверхностно-активное соединение, содержащее 20 полиоксиэтиленовых групп в полиэтиленгликоле (ПЕГ-20 диметикон), а также суспензия ниосом вносится в количестве 8%, в состав которых включен 30% (по белку) экстракт стволовых клеток. Максимальное увеличение степени кератинизации составляет 30% от исходных значений и наступает на 5 день от нанесения геля.

Таким образом, оптимальной является система доставки - суспензия ниосом в количестве 5% (от массы геля) с содержанием 15% (по белку) экстракта стволовых клеток (пример 2). Дальнейшее повышение процентного содержания ниосом и экстракта стволовых клеток не приводит к увеличению степени кератинизации.

Сконструированный гель прошел клинические испытания в краевом кожно-венерологическом диспансере и на кафедре дерматологии и косметологии Ставропольской государственной медицинской академии (протокол №11 от 25.11.2005). В результате проведенных исследований подобрано оптимальное процентное соотношение ниосом и экстракта стволовых клеток, позволяющее получить максимальное увеличение степени кератинизации (таблица 2).

Таблица 1.
Фазы приготовления и рецептура геля с экстрактом стволовых клеток
№ п/пНаименование ингредиентаСодержание в % (по массе)
Фаза А
1Дистиллированная водадо 100
2Консервант0,05
3Гелеобразователь2,5
4Отдушка0,15
5Гиалуроновая кислота0,1
Фаза Б
6Суспензия ниосом, содержащая экстракт стволовых клеток3,0-8,0
Фаза В
7Суспензия ниосом, содержащая липидную фракцию (5% масла авокадо, 5% циклометикона)12,0
Фаза Г
8Триэтаноламин2,0

Таблица 2.
Процентное соотношение ниосом и экстракта стволовых клеток
Примеры123
Суспензия ниосом358
(мас.% внесения в гель)
Экстракт стволовых клеток51530
(мас.% белка)
Степень кератинизации (% увеличения от исходного значения)103030

Протокол клинической апробации
№11 от 25 ноября 2005 г.
Ставропольская государственная медицинская академия
Кафедра дермато-венерологии и косметологии
Гель с ниосомами
Заявитель: Базихов Игорь Александрович»
г.Ставрополь, пр-т Октябрьской 34, кв.4.
Показатели безопасности: СанПиН 1.2.681-97 «Гигиенические требования к производству и безопасности парфюмерно-косметической продукции»
табл. №3
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
№ п/пНаименование показателя*Гель с БАВ** (контроль)Гель с БАВ**, включенными в ниосомы
Содержание ниосом в геле, %
3%5%8%
1Степень кератинизации (% увеличения от исходного значения)6103030
2Степень увлажнения (% увеличения от исходного значения)253030
3Содержание экстракта стволовых клеток (мас.% белка)1551530
4Вид диметакон кополиола, использованного для приготовления ниосом-ПЕГ-18 ДиметиконПЕГ-12 ДиметиконПЕГ-20 Диметикон
5Капельный тест

слабая гиперемия

отечность

ед. везикул, высыпания
отсутствие

отсутствие

отсутствие
отсутствие

отсутствие

отсутствие
отсутствие

отсутствие

отсутствие
отсутствие

отсутствие

отсутствие
6Компрессорный тест

слабая гиперемия

отечность

ед. везикул, высыпания
отсутствие

отсутствие

отсутствие
отсутствие

отсутствие

отсутствие
отсутствие

отсутствие

отсутствие
отсутствие

отсутствие

отсутствие
* Гель исследовался на 27 апробантах в течение 5 дней
**В качестве БАВ использовались экстракт стволовых клеток из плаценты свиньи, циклометикон и масло Авокадо

Система доставки биологически активных веществ, состоящая из поверхностно-активных веществ, представляющих собой модифицированные силиконовые эмульгаторы - диметикон кополиолы, образующие везикулы - ниосомы, биологически активных веществ, включенных в везикулы, представляющих собой экстракт стволовых клеток из плаценты свиньи, масла авокадо и циклометикона, которые включены в состав геля, содержащего, мас.%:

суспензии ниосом, содержащих экстракт стволовых клеток3,0-8,0
суспензии ниосом, содержащих масло авокадо и циклометикон12,0
триэтаноламин2,0
гелеобразователь2,5
гиалуроновая кислота0,1
отдушка0,15
консервант0,05
дистиллированная водадо 100



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине и химико-фармацевтической промышленности и касается средства для лечения трофической язвы, содержащего ланолин безводный в качестве мазевой основы и действующее вещество, при этом средство в качестве действующего вещества содержит питательную среду 199 или питательную среду РПМИ-1640, а соотношение мазевой основы и питательной среды составляет от 5:1 до 1:1.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к созданию композиции для профилактики или лечения поллиноза, аллергического ринита, атопического дерматита, астмы или крапивницы.
Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и области медицины, а именно к составу для заживления ран и способу лечения с применением данного состава.

Изобретение относится к новым гидрированным азепино[4,3-b]индолам общей формулы 1, их рацематам, оптическим изомерам, геометрическим изомерам, их фармацевтически приемлемым солям и/или гидратам, которые обладают нейропротекторными, когнитивно-стимулирующими и антигистаминными свойствами и могут найти применение при лечении различных неврологических расстройств, аллергических и аутоиммунных заболеваний, например, для улучшения памяти.

Изобретение относится к новым гидрированным азепино[4,3-b]индолам общей формулы 1, их рацематам, оптическим изомерам, геометрическим изомерам, их фармацевтически приемлемым солям и/или гидратам, которые обладают нейропротекторными, когнитивно-стимулирующими и антигистаминными свойствами и могут найти применение при лечении различных неврологических расстройств, аллергических и аутоиммунных заболеваний, например, для улучшения памяти.

Изобретение относится к новым гидрированным азепино[4,3-b]индолам общей формулы 1, их рацематам, оптическим изомерам, геометрическим изомерам, их фармацевтически приемлемым солям и/или гидратам, которые обладают нейропротекторными, когнитивно-стимулирующими и антигистаминными свойствами и могут найти применение при лечении различных неврологических расстройств, аллергических и аутоиммунных заболеваний, например, для улучшения памяти.
Изобретение относится к области медицины, в частности к лекарственным средствам в виде мазей, используемых для лечения ран и язвенных поражений ткани кожи и слизистых оболочек.
Изобретение относится к медицине, а именно к фармацевтической композиции для лечения ожогов, включающая активное вещество N-( -оксиэтил)-4,6-диметилдигидропиримидон-2 (ксимедон) и основообразующие средства, отличающееся тем, что в качестве основообразующих средств она содержит гелеобразователь, представляющий собой натриевые соли биополимеров, влагоудерживающее средство глицерин, в количестве не менее 20 мас.%, стабилизатор, консервант и дистиллированную воду.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, а именно к созданию средств для лечения воспалительных заболеваний кожи и слизистых оболочек, трофических язв, пролежней.
Изобретение относится к области фармакологии и косметологии, а именно к группе средств, содержащих йод в активной форме, и может быть использовано для лечения гнойных ран различной этиологии, а также предупреждения развития патологии кожной ткани при воздействии на нее различных травмирующих факторов, в том числе косметологического вмешательства.

Изобретение относится к медицине, лечению патологических состояний, опосредованных активированными макрофагами. .

Изобретение относится к способам получения композита блок-сополимер-лекарство. .
Изобретение относится к области медицины и фармацевтической промышленности, а именно к липосомальным композициям для ингаляций, пригодным для использования при заболеваниях легких и верхних дыхательных путей, представляющей собой эмульсию из фосфолипидов в виде липосом со средним размером частиц 0,2-0,4 мкм, в мембрану которых встроены флавоноид дигидрокверцетин и масло зародышей пшеницы, содержащее гидрофобные антиоксиданты токоферолы (ТФ) (витамин Е) и каротиноиды, а в водной фазе которой находятся натрия хлорид, водорастворимые антиксиданты: аскорбиновая кислота (витамин С), N-ацетил L-цистеин и бензоат натрия, при этом композиция антиоксидантов подобрана с учетом возможности введения отдельных витаминов в минимальных дозировках, таким образом, что содержание активной, не окисленной формы антиоксидантов не снижается при хранении.

Изобретение относится к области медицины и касается способа усиления иммунного ответа при вакцинации нуклеиновой кислотой. .
Изобретение относится к пищевой промышленности, ветеринарии, фармакологии, биологии, медицине и косметической промышленности. .
Изобретение относится к области биофармакологии. .
Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано при производстве лекарственных средств, корригирующих иммунную и гепатобиллиарную системы организма.
Изобретение относится к области биотехнологии. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к фармацевтической промышленности, и касается липосомального индуктора интерферона. .
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и касается способа получения инъекционной формы фосфолипидного препарата "Фосфоглив" для лечения и профилактики заболеваний печени, содержащего фосфолипиды растительного происхождения, глицирризиновую кислоту или ее соли и углеводы, путем смешения фосфолипидов, глицирризиновой кислоты или ее солей и углеводов в водной среде с последующими гомогенизацией эмульсионно-дисперсионной смеси при давлении 800-1200 бар, фильтрацией и сублимационной сушкой.

Изобретение относится к области косметических средств и касается чувствительной к температуре изменяющей состояние композиции гидрогеля для ухода за кожей, включающей разветвленный гелеобразующий полимер, электролитный гелеобразующий полимер, усилитель контакта с кожей, растительные, животные или минеральные экстракты, многоатомный спирт и функциональную добавку, и способа ее получения.
Наверх