Preview

Fine Chemical Technologies

Advanced search

The research applicable to elaboration of new generation of effective medicinal drugs using encapsulation of classic substances into nanocontainers

Full Text:

Abstract

Biopharmaceutical technologies using phospholipids for the development of a new generation of pharmaceutical formulations are considered. Industrial methods for isolating phosphatidylcholine from egg yolk and cardiolipin from the heart muscle were implemented at the Biolek company (Kharkov). The industrial production of a number of phospholipid fractions has been mastered too. The latest data concerning the application of nanocontainers for loading classic drugs during the design of modern effective drug formulations are reported. These formulations are used to improve the results of treatment, to provide the targeted drug delivery into pathological foci, to prolong the action time, and to increase the drug solubility. Among the aforementioned containers, special emphasis should be given to liposomes, nanosomal polymeric formulations based on polybutylcyanoacrylates or on polylactides, and spherical amorphous nanoparticles formed from birch bark triterpenoids. The modern state of researches performing by scientific team headed by academician V.I. Shvets is also presented.

About the Authors

V. I. Shvets
M.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571; Scientific-Research Institute of General Pathology and Pathophysiology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, 125315; «Drugs Technology» Ltd., Moscow region, 141400
Russian Federation


A. I. Lyutik
M.V. Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technologies, 86, Vernadskogo pr., Moscow 119571
Russian Federation


References

1. Кейтс М. Техника липидологии. М.: Мир, 1975. 322 с.

2. Parthasarathy R., Eisenberg J.V. Biochemistry, stereochemistry, and nomenclature of inositol phosphates // In: ACS Symposium Series 463 “Inositol Phosphates and Derivatives. Synthesis, Biochemistry and Therapeutic Potential”. American Chemical Society, Washington, DC, 1991. P. 1-19.

3. Kaufmann F., Massy D.J., Pirson W., Wyss P. Synthesis and biological evaluation of inositol derivatives as inhibitors of phospholipase C // In: ACS Symposium Series 463 “Inositol Phosphates and Derivatives. Synthesis, Biochemistry and Therapeutic Potential”. American Chemical Society, Washington, DC, 1991. P. 202-213.

4. Ward J.G., Young R. Synthesis and biological evaluation of inositol phospholipid analogues // In: ACS Symposium Series 463 “Inositol Phosphates and Derivatives. Synthesis, Biochemistry and Therapeutic Potential”. American Chemical Society, Washington, DC, 1991. P. 214-228.

5. Kubiak R., Yne X., Bruzik K. Stereospecific syntheses of inositol phospholipids and their phosphorothioate analogs // In: ACS Symposium Series 718 “Phosphoinositides. Chemistry, Biochemistry and Biomedical Applications.” American Chemical Society, Washington, 1998. P. 180-196.

6. Schlever G., Guedat P., Ballerean S., Schmitt L., Spiess P. Inositol phosphates. Intramolecular physico-chemical studies: Correlation with binding properties // In: ACS Symposium Series 718 “Phosphoinositides. Chemistry, Biochemistry and Biomedical Applications”. American Chemical Society,Washington, 1998. P. 255-270.

7. Постановление Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР от 31 октября 1985 года о присуждении Государственной премии СССР в области науки и техники за цикл работ «Структура и функции липидов», опубликованных в 1965-1983 годах.

8. Бергельсон Л.Д., Дятловицкая Э.В., Молотковский Ю.Г. Препаративная биохимия липидов. М.: Наука, 1981. 259 с.

9. Евстигнеева Р.П., Звонкова Е.Н., Серебренникова Г.А., Швец В.И. Химия липидов. М.: Химия, 1983. 296 с.

10. Сенникова И.Г., Орлова Г.Л., Темиров Ю.П., Иванова Н.Н., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Способ получения лецитина : пат. Рос. Федерация. № 2058787 С1. 1996. ________________________________________________ 8Государственный контракт от 25 июня 2012 г. № 05.РМ.11.001 Минобрнауки РФ по теме: «Разработка образовательных программ и образовательных модулей для профильных высших и средних специальных заведений по направлению развития фармацевтической промышленности «Биотехнология» для федеральной целевой программы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности РФ на период до 2020 года и дальнейшую перспективу». 9Шорт-лист номинантов международной премии в области нанотехнологий Rusnanoprize 2012.

11. Сенников Г.А., Гольбец И.И., Орлова Г.Л., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Способ получения кардиолипина : а. с. СССР № 740740. 1980.

12. Мензелеева Г.К., Мензелеев Р.Ф., Сенников Г.А., Петров В.И., Гольбец И.И., Швец В.И. Способ получения фосфатидилэтаноламина : пат. Украины № 1219. 1995.

13. Мензелеева Г.К., Мензелеев Р.Ф., Темиров Ю.П., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Способ получения фосфатидилсерина : а. с. СССР № 1558215. 1991.

14. Пинчук А.Н., Сенников Г.А., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Способ получения сфингомиелина: а. c. СССР № 1624741. 1990; пат. Украины № 1220. 1995.

15. Межова И.В., Клящицкий Б.А., Шемякова Е.А., Мирошников А.И., Сенников Г.А., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Способ выделения анионных фосфолипидов : а. с. СССР. № 1284981. 1987; пат. Украины № 1221. 1995.

16. Сенников Г.А., Гольбец И.И., Орлова Г.Л., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Кардио-липиновый антиген : а. с. СССР № 62927. 1978.

17. Краснопольский Ю.М., Гольбец И.И., Орлова Г.Л., Сенников Г.А., Швец В.И. Способ получения антигена из микобактерий : а. с. СССР № 1218523. 1985.

18. Stepanov A.E., Shvets V.I. Formation of phosphoesterbonds in phosphoglyceride synthesis // Chem. Phys. Lipids. 1986. V. 41. № 1. P. 1-51.

19. Швец В.И., Степанов А.Е., Крылова В.Н., Гулак П.В. Мио-инозит и фосфоинозитиды // М.: Наука, 1987. 247 с.

20. Богомолов О.В., Каплун А.П., Швец В.И. Современные методы получения модифици-рованных глицерофосфолипидов // Успехи химии. 1988. Т. 57. С. 684-710.

21. Степанов А.Е., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Физиологически активные липиды. М.: Наука, 1991. 135 с.

22. Shvets V.I., Stepanov A.E., Schmitt L., Spiess P., Schlever G. Synthesis and complexation properties of inositol phosphates // ACS Symposium Series 463 “Inositol Phosphates and Derivatives. Synthesis, Biochemistry and Therapeutic Potential”. American Chemical Society, Washington, DC. 1991. P. 155-171.

23. Zhdanov R.I, Sukhanov V.A., Shvets V.I. Synthesis and properties of spin-labelled phospholipids (p. 297-315); Zhdanov R.I., Komarov P.G., Artemova L.G., Ritov V.B., Shvets V.I. Spin-labelled phospholipids for protein-lipid interactions (p. 317-336) // In: Bioactive Spin Labels / R.I. Zhdanov (Ed.). Berlin, New-York, London, Paris, Tokyo: Springer-Verlag, 1992. 636 p.

24. Zamyatina A.Yu., Shvets V.I. The synthesis of 1-O-(2-N-stearoyl-D-erytro-sphinganine-1-phosphoryl)-2-O-(α-D-mannopyranosyl)-D-myo-inositol: A fragment of naturally occurring inositol-containing glycerol-phosphosphingolipids // Сhem.Phys. Lipids. 1995. V. 76. № 3. P. 225-270.

25. Stepanov A.E., Shvets V.I. Synthesis of inositol-containing glycophospholipids with natural and modified structure // ACS Symposium Series 718 “Phosphoinositides. Chemistry, Biochemistry and Biomedical Applications.” American Chemical Society, Washington, 1998. P. 244-270.

26. Kaplun A.P., Bogomolov O.V., Yakunina N.B., Kuzmina Yu.V., Shvets V.I. General route to glycerophospholipids modified in the hydrophobic region // Chem. Phys. Lipids. 1998. V. 94. № 3. P. 193-208.

27. Oskolkova O.V., Hermetler A., Paltauf F., Shvets V.I. Synthesis and trans membrane exchange of pyrene-lablled liponucleotides: Ceramide phosphothymidines // Chem. Phys. Lipids. 1999. V. 99. № 1. P. 73-86.

28. Каплун А.П., Ле Банг Шон, Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Липосомы и другие наночастицы как средство доставки лекарственных веществ // Вопросы мед. химии. 1999. Т. 45. № 1. С. 3-12.

29. Дудниченко А.С., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Липосомальные лекарственные препараты в эксперименте и клинике. Харьков: Издательская группа «РА-Каравелла», 2001. 143 с.

30. Швец В.И. Наноструктуры - перспективные лекарственные формы // Сб. материалов XIX (82) сессии Общего собрания РАМН «Научные основы и перспективы развития онкологии» и «Нанотехнологии и наноматериалы в медицине» 20-21 декабря 2007 г.- М.: Медицина, 2008.- С. 159-179.

31. Швец В.И., Каплун А.П., Краснопольский Ю.М., Степанов А.Е., Чехонин В.П. От липосом семидесятых к нанобиотехнологии 21 века // Рос. нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 11-12. С. 52-67.

32. Швец В.И. Фосфолипиды в биотехнологиях // Вестник МИТХТ. 2009. Т. 4. № 4. С. 4-25.

33. Гельперина С.Э., Швец В.И. Системы доставки лекарственных веществ на основе полимерных наночастиц // Биотехнология. 2009. № 3. С. 8-24.

34. Kaplun A.P., Bezrukov D.A., Shvets V.I. Rational design of nano- and micro-size medicinal forms of biotechnologically active substances // Appl. Biochem. & Microbiol. 2011. V. 47. № 8. P. 711-717.

35. Швец В.И., Кубатиев А.А., Шоболов Д.Л., Балабаньян В.Ю. Биофармацевтические технологии на основе фосфолипидов (химия, биохимия, биофизика, биотехнология, физиология, иммунология, фармакология, технологии получения лекарственных и диагностических препаратов, в том числе нанодиапазона) // Обзорный журнал по химии. 2013. Т. 3. № 3. С. 1-29.

36. Всесоюзная программа «Липосомы и их применение в биологии и медицине» (научная и научно-практическая часть программы) // Вестник Академии медицинских наук СССР. 1990. № 6. С. 4-6.

37. Швец В.И., Дудниченко А.С., Краснопольский Ю.М., Сенникова И.Г. Способ получения противоопухолевого антибиотика : пат. Украины № 6700. 1995; № 10187. 1997; № 64591А. 2003.

38. Стефанов А.В., Темиров Ю.П., Краснопольский Ю.М. Способ получения липосомального препарата : пат. Украины № 5654. 1994.

39. Дубовик Е.А., Безруков Д.А., Каплун А.П., Швец В.И. Способ получения липосом : пат. Рос. Федерация № 25423967. 2011.

40. Григорьева А.С., Конахович Н.Ф., Стефанов А.В., Краснопольский Ю.М., Темиров Ю.П. Способ получения гепатопротекторного средства : пат. Украины № 46528. 2003.

41. Стефанов А.В., Григорьева А.С., Соловьев А.Н., Хромов А.С., Конахович Н.Ф., Краснопольский Ю.М. Способ получения липосомального препарата, содержащего кверцетин : пат. Украины № 76393. 2006.

42. Дудниченко А.С., Швец В.И., Темиров Ю.П., Краснопольский Ю.М. Способ получения липо-сомальной формы противоопухолевого цитостатика : пат. Украины № 10187. 1997.

43. Швец В.И., Дудниченко А.С., Краснопольский Ю.М., Темиров Ю.П. Способ получения липосомальной формы противоопухолевого препарата (цисплатин) : пат. Украины № 66633 А. 2003.

44. Григорьева А.С., Конахович Н.Ф., Краснопольский Ю.М., Темиров Ю.П., Прохоров В.В., Швец В.И. Гепатопротекторный препарат на основе природных фосфолипидов : заявка № 2006-01448 на выдачу патента Украины от 16.01.2007.

45. Иванова Н.Н., Петров Г.И., Сенников Г.А., Каплун А.П., Швец В.И. Способ получения фосфолипидного комплекса : а. с. СССР № 1104707. 1984.

46. Каплун А.П., Багров С.Н., Новиков С.В., Лозинская О.Л., Швец В.И. Препарат для лечения заболеваний и повреждений роговицы : пат. Рос. Федерация № 2172061. 2002.

47. Лепарская Н.А., Сорокоумова Г.М., Сычева Ю.В., Хорошилова-Маслова И.П., Каплун А.П., Киреев И.И., Гундорова Р.А., Нероев В.В., Швец В.И. Липосомы, содержащие дексаметазон: получение, характеристика и использование в офтальмологии // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 2. С. 37-42.

48. Лескова Г.Ф., Крыжановский Г.Н., Архипенко Ю.В., Каплун А.П., Краснопольский Ю.М., Швец В.И. Способ применения липосом для коррекции геморрагического шока : пат. Рос. Федерация № 2191583. 2002.

49. Швец В.И., Темиров Ю.П., Краснопольский Ю.М., Сенникова И.Г. Способ получения липо-сомального антибактериологического препарата : пат. Украины № 69303 А. 2003.

50. Быков В.А., Безруков Д.А., Дигтярь А.В., Каплун А.П., Красильникова В.В., Луценко Е.В., Луценко С.В., Фельдман Н.Б., Швец В.И. Ингибитор ангиогенеза, антиангиогенная фармацевтическая композиция на его основе и способ лечения злокачественных новообразований : пат. Рос. Федерация № RU 2287341 C1. 2006.

51. Юрасов В.В., Подгорный Г.Н., Кучеряну В.Г., Кудрин В.С., Никулин В.Е., Жигальцев И.В., Сандалов Ю.Г., Каплун А.П., Крыжановский Г.Н., Швец В.И. Влияние липосомальной формы L-DOPA на содержание дофамина, его метаболитов и обмен фосфолипидов в стриатуме мышей с экспериментальным синдромом Паркинсона // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1996. Т. 122. № 2. С. 614-617.

52. Юрасов В.В., Кучеряну В.Г., Кудрин В.С., Жигальцев И.В., Никулин В.Е., Сандалов Ю.Г., Каплун А.П., Швец В.И. Влияние парентерального введения липосом и L-DOPA, заключенного в липосомы, на обмен дофамина и его метаболитов в стриатуме у мышей с экспериментальным паркинсоническим синдромом // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1997. Т.1 23. № 2. С. 150-153.

53. Жигальцев И.В., Коломейчук С.Н., Каплун А.П., Юрасов В.В., Швец В.И. Концентрирование допамина в липосомах с помощью трансмембранного градиента концентрации сульфата аммония // Биоорган. химия. 1999. Т. 25. № 5. С. 401-408.

54. Селищева А.А., Сорокоумова Г.М., Швец В.И. Способ получения липосомальной формы изониазида : пат. № 2429841 Рос. Федерация. № 2009146717/15, заявл. 16.12.2009б опубл. 27.09.2011, Бюл. № 27. 8 с.

55. Селищева А.А., Сорокоумова Г.М., Швец В.И. Способ получения капсулированной формы противотуберкулезных препаратов рифампицинового ряда : пат. № 2420287 Рос. Федерация. № 2009146716/15, заявл. 16.12.2009, опубл. 10.06.2011, Бюл. № 16. 8 с.

56. Подольская С.В., Сорокоумова Г.М., Каплун А.П., Лютик А.И., Исакова Е.Б., Швец В.И. Создание липосомных препаратов антибиотика гелиомицина и их противоопухолевая активность // Вопросы биол., мед. и фарм. химии. 2004. № 3. С. 33-35.

57. Шевченко К.В., Храпко А.П., Мясоедов Н.Ф., Швец В.И. Использование фосфолипидных наночастиц для повышения устойчивости семакса в различных биологических средах, обладающих протеолитической активностью // Доклады Академии наук. 2009. Т. 429. № 4. С. 554-557.

58. Курилко Н.А., Киямов А.К., Иванова М.А., Пашков Е.П., Александров М.Т., Сорокоумова Г.М., Швец В.И. Действие липосом и липосомной формы цефтриаксона на заживление кожной раны крыс // Антибиотики и химиотерапия. 2009. Т. 54. № 5. С. 25-30.

59. Мензелеев Р.Ф., Швец В.И., Тихонов О.И. Изучение зависимости биологической активности гонадотропина от состава используемых липосом // Фармацевтичний журнал. 1992. № 2. С. 60- 63.

60. Решетников А.В., Жигальцев И.В., Коломейчук С.Н., Каплун А.П., Швец В.И., Жукова О.С., Карменян А.В., Иванов А.В., Пономарев Г.В. Получение и некоторые свойства липосомного препарата 2,4-ди(1-метил-3-гидроксибутил)дейтеропорфирина-IХ // Биоорган. химия. 1999. Т. 25. № 10. С. 782-790.

61. Рукосуева Н.В., Захарова Д.А., Безруков Д.А., Каплун А.П., Швец В.И., Зигангирова Н.А., Гинцбург А.А. Липосомальная форма десферала как эффективный противохламидийный агент // Вестник МИТХТ. 2012. Т. 7. № 6. С. 22-26.

62. Прохоров Д.И., Сариев А.К., Абаимов Д.А., Воронина Т.А., Капица И.Г., Журавко А.С., Ширяева М.В., Каплун А.П., Сейфулла Р.Д. Изучение фармакодинамики и фармакокинетики наноэмульсионной формы карбамазепина в эксперименте. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2014. Т. 157. № 6. С. 712-717.

63. Севастьянов Ю.С., Рыбаков Ю.Л. Аналитико-статистические данные конкурсов ФЦНТП в 2005-2006 гг. по приоритетному направлению «Живые системы: Результаты открытого конкурса ФЦНТП для научных школ в 2006 г.» // Научные труды ФГУ НИИ РИНКЦЭ «Инноватика и экспертиза». М., 2007. С. 112-122.

64. Халанский А.С., Хекматара Т., Бернройтер К., Рубцов Б.В., Кондакова Л.И., Матчке К., Кройтер И., Глатцел М., Гельперина С.Э., Швец В.И. Морфологическая оценка противоопухолевого эффекта наносомальной формы доксорубицина в отношении экспериментальной глиобластомы у крыс // Биофарм. журн. 2011. Т. 3. № 2. С. 41-50.

65. Каплун А.П., Безруков Д.А., Швец В.И. Рациональный дизайн нано- и микроразмерных лекарственных форм биологически активных субстанций // Биотехнология. 2010. № 6. С. 9-18.

66. Цалман А.Я., Безруков Д.А., Каплун А.П., Поручикова Л.А., Швец В.И. Способ определения оптимального состава смеси для получения водных дисперсий сферических наночастиц : пат. Рос. Федерация № 2424516. 2011.

67. Каплун А.П., Безруков Д.А., Попенко В.И., Швец В.И. Сферические аморфные наночастицы из тритерпеноидов бересты - новый тип субмикронных средств доставки лекарственных субстанций // Биофарм. журн. 2011. Т. 3. № 2. С. 19-28.

68. Каплун А.П., Гаврилова Л.А., Константинова С.В., Журавская А.Ю., Безруков Д.А., Еремин С.В., Попенко В.И. Сферические аморфные наночастицы из экстрактов бересты. Решение некоторых аналитических задач // Прикл. аналит. химия. 2012. № 4. С. 32-36.

69. Андреевская С.Н., Смирнова Т.Г., Жогина Ю.А., Смирнова Д.И., Микулович Ю.Л., Сорокоумова Г.М., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. Влияние экзогенного кардиолипина на рост и жизнеспособность культуры Mycobacterium tuberculosis H37RV in vitro // Доклады Академии наук. 2010. Т. 434. № 5. С. 705-708.

70. Смирнова Т.Г., Микулович Ю.Л., Андреевская С.Н., Сорокоумова Г.М., Черноусова Л.Н., Селищева А.А., Швец В.И. Лизопроизводные кардиолипина подавляют жизнеспособность чувстви-тельного и резистентного штаммов Mycobacterium tuberculosis // Биофарм. журн. 2011. Т. 3. № 2. С. 19-27.

71. Красильников И.В., Гамбарян А.С., Машин В.В., Лобастова А.К. Иммуногенные и протективные свойства инактивированных и живых кандидатов вакцин против высокопатогенных вирусов H5N1 // Вопросы вирусологии. 2010. № 4. С. 21-24.

72. Шоболов Д.Л., Краснопольский Ю.М., Ульянов А.М., Тарасов В.В., Балабаньян В.Ю., Швец В.И. Способ получения липосомальной формы цитохрома с : заявка о выдаче евразийского патента на изобретение № 201201592 от 24.12.2012.

73. Шоболов Д.Л., Краснопольский Ю.М., Ульянов А.М., Тарасов В.В., Балабаньян В.Ю., Швец В.И. Способ получения липосомальной формы оксалиплатина : заявка о выдаче евразийского патента на изобретение № 201201596 от 24.12.2012.

74. Шоболов Д.Л., Краснопольский Ю.М., Ульянов А.М., Тарасов В.В., Балабаньян В.Ю., Швец В.И. Способ получения липосомальной формы кверцетина: заявка о выдаче евразийского патента на изобретение № 201201593 от 24.12.2012.

75. Шоболов Д.Л., Краснопольский Ю.М., Ульянов А.М., Тарасов В.В., Балабаньян В.Ю., Швец В.И. Способ получения липосомальной формы доцетаксела : заявка о выдаче евразийского патента на изобретение № 201201591 от 24.12.2012.

76. Шоболов Д.Л., Краснопольский Ю.М., Ульянов А.М., Тарасов В.В., Балабаньян В.Ю., Швец В.И. Способ получения ингаляционной липосомальной формы рифабутина : заявка о выдаче евразийского патента на изобретение № 201201595 от 24.12.2012.

77. Победители Третьего открытого конкурса на получение грантов, проведенного в рамках Постановления Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 года № 220 // «Поиск». № 17 (1247). 25 апреля 2013. С. 7.


For citation:


Shvets V.I., Lyutik A.I. The research applicable to elaboration of new generation of effective medicinal drugs using encapsulation of classic substances into nanocontainers. Fine Chemical Technologies. 2014;9(3):11-20. (In Russ.)

Views: 64


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2410-6593 (Print)
ISSN 2686-7575 (Online)