![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Проект направлен на разработку и создание наноразмерных комплексов (наноконъюгатов), состоящих из бислойных липидных везикул (липосом) и полимерных коллоидных частиц, и изучение возможности их биомедицинского применения. Разрабатываемый подход включает конструирование наноконъюгатов со структруой «ядро-оболочка», в которых ядро из (со)полимера лактида покрыто монослоем адсорбированных липосом, заполненных биологически активными веществами (БАВ) и флуоресцентными маркерами. Это позволит, с одной стороны, повысить локальную концентрацию липосомальных контейнеров с инкапсулированными БАВ и, с другой, визуализировать процесс доставки комплекса в клетки. Биодеградируемые компоненты комплексов – полилактид и липиды – обеспечат деструкцию комплекса и его выведение из организма после выполнения транспортной функции. Будут количественно оценены адсорбционная емкость полилактидных частиц в зависимости от размера, заряда и липидного состава липосом, чувствительность флуоресцентного метода детекции для разных типов меток, стабильность комплексов к диссоциации в водно-солевых растворах, проницаемость мембран адсорбированных липосом, (цито)токсичность комплексов и их внутриклеточная локализация. В результате будет выявлена взаимосвязь структуры и свойств компонентов комплекса с его биологической активностью и (био)деградируемостью. Для достижения поставленной цели будет использован мультидисциплинарный подход с использованием комбинации различных экспериментальных методов: синтеза (со)полимеров, флуоресцентной спектроскопии, динамического светорассеяния, лазерного микроэлектрофореза, конфокальной и электронной микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, рентгеноструктурного анализа, клеточной биологии и проч.
The project is aimed at design and development of nano-sized complexes (nanoconjugates) composed of bilayer lipid vesicles (liposomes) and polymeric colloidal particles and study of their potential biomedical applications. In the nanoconjugates, a polylactide core will be covered by a monolayer of liposomes loaded by bioactive compounds and fluorescent markers. This allows the increase in local concentration of liposomal containers with encapsulated compounds and visualization of nanoconjugate delivery into cells. Biodegradable polylactide and liposomes will ensure degradation and clearance of the nanocongugates after the delivery. We will quantify (1)adsorption capacity of polylactide particles depending on size, surface charge and composition of liposomes, (2)sensitivity of fluorescent detection method for different fluorofores, (3)dissociation of nanoconjugates in water-salt solutions, (4) membrane permeability for adsorbed liposomes, (5)cytotoxicity of nanoconjugates and (6)their intracellular localization. As a result, a correlation will be revealed between properties of the initial components (polymers and liposomes) and biological activity and degradability of nanocojugates. To perform the project, a multi-method approach will be used including synthesis of (co)polymeric lactides, fluorescent spectroscopy, dynamic light scattering, laser microelectrophoresis, confocal and electron microscopy, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction analysis, cell biology, etc.
Ожидаемые результаты включают: 1) Синтез хитозановых наночастиц с описанием их молекулярных характеристик ; 2) Протокол получения электростатического комплекса анионных липосом с катионными хитозановыми наночастицами (наноконъюгата); определение адсорбционной емкости хитозановых наночастиц по липосомам (состав наноконъюгата); определение стабильности наноконъюгата в водно-солевых средах (минимальной концентрации соли, при которой начинается диссоциация наноконъюгата на исходные компоненты); 3) Протокол определения целостности липосом, связанных в наноконъюгат с наночастицами хитозана; 4) Протокол получения наноконъгатов, содержащих липосомы с инкапсулированными лекарствами – доксорубицином и цисплатином (наноконъюгатов с лекарствами); 5) Протокол определения цитотоксичности наноконъюгатов с лекарствами и данные по цитотоксичности наноконъюгатов разного состава; 6) Данные по кинетике биодеструкции наноконъюгатов с лекарствами в присутствиии фермента липазы и протеолитического комплекса Морикраза; 7) Данные по кинетике высвобождения доксорубицина и цисплатина из наноконъюгатов с лекарствами; 8) Данные по внутриклеточной локализации лекарства (Докс), количественное определение доли проникшего в клетки лекарства для исходного Докс, инкапсулированного в липосомах Докс и Докс в составе наноконъюгата.
Научный задел обусловлен выполнением гранта РНФ 14-13-00255 в 2014-2016 гг.
Ожидаемые результаты достигнуты полностью
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 12 апреля 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Биодеградируемые полимер-липидные наноконъюгаты для инкапсулирования лекарственных веществ и визуализации их внутриклеточной доставки |
Результаты этапа: 1) Был получен протокол получения и описание физико-химических характеристик хитозановых наночастиц; 2)Был получен протокол получения электростатического комплекса анионных липосом с катионными хитозановыми наночастицами (наноконъюгата); 3) Были определены адсорбционная емкость хитозановых наночастиц по липосомам (состав наноконъюгата) и стабильность наноконъюгата в водно-солевых средах (минимальная концентрации соли, при которой начинается диссоциация наноконъюгатана исходные компоненты); 4) был создан протокол определения целостности липосом, связанных в наноконъюгат с хитозановыми наночастицами, описание условий получения наноконъюгатов с неразрушенными липосомами; 5) Была исследована кинетика биодеструкции наноконъюгата в присутствиии фермента липазы и протеолитического комплекса Морикраза; 6) Были определены цитотоксичность наноконъюгата и продуктов его биодеструкции. | ||
2 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Биодеградируемые полимер-липидные наноконъюгаты для инкапсулирования лекарственных веществ и визуализации их внутриклеточной доставки |
Результаты этапа: В работе были использованы липосомы, сформированные из электронейтрального фосфатидилхолина (ФХ) и анионного дифосфатидилглицерола (кардиолипина, КЛ2-) с мольной долей анионных КЛ2- групп ν = 2[КЛ2-]/(2[КЛ2-]+[ФХ]) = 0.1. Для заполнения липосом противоопухолевым антибиотиком доксорубицином (Докс) использовали «рН-градиентные» липосомы с буфером рН 3,0 внутри и буфером рН 7,0 во внешнем объеме. Накопление лекарства внутри липосом приводит к протонированию молекул Докс, что блокирует его выход в окружающий раствор, и сопровождается тушением его флуоресценции. Липосомы, нагруженные противоопухолевым лекарством цисплатином, получали ультразвуковой обработкой липидной суспензии в водном растворе лекарства. Размер (гидродинамический диаметр) липосом практически не зависел от способа получения и составлял 40±10 нм. Электрофоретическая подвижность (ЭФП) полученных липосом буферном растворе с рН 7,0 равнялась -1,9±0,1 (мкм/с)/(В/см). Микрочастицы хитозана формировали из полимера со средневесовыми молекулярными массами (ММ) 30, 63 и 300 кДа и мольным содержанием первичных аминогрупп равным 0,85. Хитозан растворяли в воде, добавляли раствор сульфата натрия, перемешивали и диализовали против ацетатного буфера с рН 5,5. Полученные микрочастицы «ионно-сшитого» (через сульфатные мостики) хитозана демонстрировали агрегативную стабильность в 0,15 М растворе NaCl. ЭФП микрочастиц хитозана в буферном растворе с рН 5,5 составила +1,6 ±0,1(мкм/с)/(В/см). Средний диаметр микрочастиц хитозана при рН 5,5 составляет 280 нм. Затем с ростом рН размер микрочастиц уменьшается до минимального 230-235 нм при рН 6,5-7, после чего возвращается к размеру, который характерен для частиц в растворе с рН 5,5. Увеличение ММ хитозана с 30 до 63 кДа практически не сказывалось на размере микрочастиц; последующее повышение ММ до 300 кДа сопровождалось заметным (примерно на 100 нм) ростом их размера. Ожидается, что наноконъюгаты будут поглощаться клетками по механизму пассивного транспорта. Оптимальный размер частиц, проникающих в клетку по такому механизму, лежит в интервале 200-400 нм. Поэтому для формирования наноконъюгатов были взяты микрогели, полученные из линейного хитозана с ММ = 63 кДа. Размер микрочастиц в водном растворе с рН 7,0 составлял 240 нм; формирование монослоя адсорбированных анионных липосом диаметром 50 нм должно было увеличить размер микрочастиц до 240+100=350 нм. Наноконъюгаты получали путем электростатической адсорбции анионных ФХ/КЛ2- липосом, нагруженных Докс или цисплатином, на поверхности хитозановых микрочастиц. Адсорбцию проводили в буферном растворе с рН 5,5, где оба компонента несут противоположные по знаку заряды: микрочастицы положительный и липосомы отрицательный, и температуре 20 °С. За образованием наноконъюгата следили, регистрируя ЭФП частиц в системе «хитозановая микрочастица + липосома». Связывание липосом на поверхности хитозановых микрочастиц (формирование наноконъюгата) сопровождалось нейтрализацией поверхностного заряда микрочастиц и их перезарядкой при больших концентрациях липосом. Комплексообразование сопровождалось увеличением размера частиц в системе с максимумом в области полной нейтрализации заряда хитозановых микрочастиц. В дальнейшем липосомы с лекарственными препаратами адсорбировали на поверхности микрочастиц в растворе с рН 5,5 и затем меняли внешний раствор на буфер с рН 7,0. Свободные (не связанные с хитозановыми микрочастицами) липосомы сохраняли инкапсулированное лекарство (Докс) в течение суток после получения. На вторые сутки Докс появлялся в окружающем растворе, процесс выхода Докс завершался через трое суток. В отличие от этого, липосомы в составе наноконъюгатов на четвертые сутки теряли лишь 20-30% инкапсулированного лекарства. Таким образом, включение липосом с Докс в комплекс с хитозаном повышает стабильность всей конструкции при длительном хранении. Для оценки цитотоксичности наноконъюгатов с Докс и цисплатином использовали стандартный МТТ тест, основанный на способности митохондриальных дегидрогеназ и эстераз конвертировать водорастворимый 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолий-бромид жёлтого цвета в пурпурный формазан, который кристаллизуется внутри клетки. Формазан образуется только в живых клетках, и его количество позволяет рассчитать процент выживших клеток от их общего числа после добавления какого-либо реагента. Использовали два типа клеток: чувствительные к Докс MCF-7 и устойчивые к Докс MCF-7/R. В качестве количественной меры цитотоксичности использовали значение концентрации добавленного вещества, при которой наблюдается гибель 50% клеток (LC50). Для оценки цитотоксичности наноконъюгатов были приготовлены положительно заряженный и отрицательно заряженный наноконъюгаты с липосомами, заполненными Докс. Их цитотоксичность сравнивали с цитотоксичностью свободного Докс и Докс, инкапсулированного в ФХ/КЛ2- липосомы. Цитотоксичность свободного Докс по отношению к чувствительным MCF-7 клеткам и устойчивым MCF-7/R клеткам составила LC50 = 1.6±0.05 мкМ и 210±50 мкМ, соответственно. Инкапсулирование Докс в липосомы значительно уменьшало его цитотоксичность: до LC50 = 5,4 ± 1,2 мкМ для чувствительных клеток и 300±60 мкМ для устойчивых. Эксперименты с наноконъюгатами, содержащими Докс, и чувствительными клетками MCF-7 показали уменьшение значения LC50, то есть увеличение цитотоксичности наноконъюгата по сравнению с Докс-содержащими липосомами. При этом токсичность Докс-содержащих липосом и обоих типов наноконъюгатов была ниже токсичности свободного лекарства. Принципиально иной результат дали эксперименты с устойчивыми клетками MCF-7/R. Если в экспериментах с отрицательно заряженными наноконъюгатами наблюдалось незначительное уменьшение LC50 до 275±70 мкМ, то положительно заряженные комплексы показали уменьшение LC50 до 75±15 мкМ. Последнее значение было ниже не только LC50 для Докс-содержащих липосом, но и LC50 для свободного лекарства. Это означает, что связывание Докс-содержащих липосом в комплекс с хитозановыми микрогелями усиливает токсичность лекарственного средства по отношению к устойчивым клеткам. Полученные результаты показывают, что положительно заряженные комплексы (наноконъюгаты) ионно-сшитого хитозана с анионными липосомами, нагруженными Докс, могут преодолевать множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток. МТТ тест был использован и для определения токсичности наноконъюгатов, нагруженных цисплатином. Свободный цисплатин (контроль 1) оказался нетоксичным вплоть до концентрации 1,5 мкМ. Смесь цисплатина с хитозаном (контроль 2) и нагруженные лекарством липосомы в отсутствии хитозана (контроль 3) не проявляли цитотоксичности во всем интервале исследованных концентраций. В то же время инкубация клеток MCF-7/R с наноконъюгатами, нагруженными цисплатином, показала практически полную гибель клеток при 0,9 мкМ лекарства. Таким образом, мультилипосомальные конструкции из ионно-сшитого хитозана и адсорбированных на нем липосом можно использовать для загрузки лекарств и их доставки в раковые клетки. Биодеградацию наноконъюгатов, заполненных Докс и цисплатином, инициировали добавлением протеолитических ферментов липазы и лизоцима, а также протеолитического комплекса Морикраза (смеси ферментов различной специфичности). За процессом деструкции наноконъюгатов следили по изменению размера частиц в суспензии. В контрольном эксперименте при 20 °С в отсутствии ферментов размеры наноконъюгатов не менялись в течение 96 часов (4 дней). Добавление липазы к суспензиям наноконъюгатов разрушало слой адсорбированных липосом, но не затрагивало хитозанового ядра. Добавление лизоцима приводило к разрушению хитозанового ядра, но (с большой вероятностью) к сохранению липосом. Наконец, добавление Морикразы уменьшало размер частиц в системе до 10-15 нм, что указывало на практически полное разрушение липидов и хитозана. Таким образом, наноконъюгаты хитозан-липосомы могут быть разрушены до наноразмерных фрагментов и выведены из организма. Помимо этого, была исследована биодеструкция наноконъюгатов под действием Морикразы при 4 и 37 °С. При всех температурах добавление Морикразы инициировало постепенное уменьшение размера частиц в суспензии до 10-15 нм, при этом скорость биодеградации возрастала с увеличением температуры. Параллельно с разрушением наноконъюгатов контролировали высвобождение инкапсулированных в липосомах веществ – Докс и циплатина. Высвобождение лекарств из наноконъюгатов начиналось через несколько часов после добавления Морикразы: от 2-7 часов при 4 °C до 2 часов при 37 °C; размер частиц в системе за это время уменьшался незначтительно. На этой начальной стадии ферменты Морикразы атаковали лишь эфирные связи в молекулах липидов, а ядро конъюгата, сформированное хитозаном, оставалось нетронутым. Через 2-7 часов повреждения в липидном бислое инициировали вытекание инкапсулированного лекарства в окружающий раствор; для полного высвобождения лекарств требовалось от 14-20 часов при 4 °C до 4 часов при 37 °C. Вытекание лекарств развивалось на фоне прогрессивного уменьшения размера частиц. На завершающей стадии биодеградации подвергались хитозановые ядра наноконъюгатов. Для контроля внутриклеточной локализации Докс использовали устойчивые клетки MCF-7/R. На микрофотографиях, полученных после добавления к суспензии клеток свободного Докс и Докс-содержащих липосом, видны слабо прокрашенные клетки, при этом ни Докс, ни Докс-содержащие липосомы не прокрашивали ядра клеток. Этот результат хорошо согласуется с данными по множественной лекарственной устойчивости клеток MCF-7/R. Напротив, положительно заряженные наноконъюгаты способствовали накоплению Докс в ядрах клеток MCF-7/R, на что указывало интенсивное окрашивание ядер клеток в красный цвет. Этот результат говорит о возможном преодолении множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток мультилипосомальными наноконъюгатами. Оценка содержания доксорубицина в клетках с помощью конфокальной микроскопи показала, что доля проникшего в клетки свободного Докс составляет 1%, для липосомального Докс эта величина составила 0,8% и для Докс в составе наноконтейнеров 4,3%. В дополнение к этому были получены наноконъюгаты из анионных липосом, нагруженных Докс, и мицелл, сформированных из смеси полилактида с концевой аминогруппой и сополимера полилактид/полиэтиленоксид. Каждая мицелла адсорбировала около 30 интактных (неразрушенных) липосом. Полученные наноконъюгаты сохраняли устойчивость к ферментативному гидролизу в течение 2 недель после приготовления. Описан одностадийный синтез композитов из наночастиц маггемита (γ-Fe2O3) и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Растворение композитов в воде дает агрегативно устойчивые дисперсии, реагирующие на внешнее магнитное поле. Полученные композиты могут быть использованы для инкапсулирования и контролируемой доставки биологически активных веществ. дифосфатидилглицерола (кардиолипина, КЛ2-) с мольной долей анионных КЛ2- групп ν = 2[КЛ2-]/(2[КЛ2-]+[ФХ]) = 0.1. Для заполнения липосом противоопухолевым антибиотиком доксорубицином (Докс) использовали «рН-градиентные» липосомы с буфером рН 3,0 внутри и буфером рН 7,0 во внешнем объеме. Накопление лекарства внутри липосом приводит к протонированию молекул Докс, что блокирует его выход в окружающий раствор, и сопровождается тушением его флуоресценции. Липосомы, нагруженные противоопухолевым лекарством цисплатином, получали ультразвуковой обработкой липидной суспензии в водном растворе лекарства. Размер (гидродинамический диаметр) липосом практически не зависел от способа получения и составлял 40±10 нм. Электрофоретическая подвижность (ЭФП) полученных липосом буферном растворе с рН 7,0 равнялась -1,9±0,1 (мкм/с)/(В/см). Микрочастицы хитозана формировали из полимера со средневесовыми молекулярными массами (ММ) 30, 63 и 300 кДа и мольным содержанием первичных аминогрупп равным 0,85. Хитозан растворяли в воде, добавляли раствор сульфата натрия, перемешивали и диализовали против ацетатного буфера с рН 5,5. Полученные микрочастицы «ионно-сшитого» (через сульфатные мостики) хитозана демонстрировали агрегативную стабильность в 0,15 М растворе NaCl. ЭФП микрочастиц хитозана в буферном растворе с рН 5,5 составила +1,6 ±0,1(мкм/с)/(В/см). Средний диаметр микрочастиц хитозана при рН 5,5 составляет 280 нм. Затем с ростом рН размер микрочастиц уменьшается до минимального 230-235 нм при рН 6,5-7, после чего возвращается к размеру, который характерен для частиц в растворе с рН 5,5. Увеличение ММ хитозана с 30 до 63 кДа практически не сказывалось на размере микрочастиц; последующее повышение ММ до 300 кДа сопровождалось заметным (примерно на 100 нм) ростом их размера. Ожидается, что наноконъюгаты будут поглощаться клетками по механизму пассивного транспорта. Оптимальный размер частиц, проникающих в клетку по такому механизму, лежит в интервале 200-400 нм. Поэтому для формирования наноконъюгатов были взяты микрогели, полученные из линейного хитозана с ММ = 63 кДа. Размер микрочастиц в водном растворе с рН 7,0 составлял 240 нм; формирование монослоя адсорбированных анионных липосом диаметром 50 нм должно было увеличить размер микрочастиц до 240+100=350 нм. Наноконъюгаты получали путем электростатической адсорбции анионных ФХ/КЛ2- липосом, нагруженных Докс или цисплатином, на поверхности хитозановых микрочастиц. Адсорбцию проводили в буферном растворе с рН 5,5, где оба компонента несут противоположные по знаку заряды: микрочастицы положительный и липосомы отрицательный, и температуре 20 °С. За образованием наноконъюгата следили, регистрируя ЭФП частиц в системе «хитозановая микрочастица + липосома». Связывание липосом на поверхности хитозановых микрочастиц (формирование наноконъюгата) сопровождалось нейтрализацией поверхностного заряда микрочастиц и их перезарядкой при больших концентрациях липосом. Комплексообразование сопровождалось увеличением размера частиц в системе с максимумом в области полной нейтрализации заряда хитозановых микрочастиц. В дальнейшем липосомы с лекарственными препаратами адсорбировали на поверхности микрочастиц в растворе с рН 5,5 и затем меняли внешний раствор на буфер с рН 7,0. Свободные (не связанные с хитозановыми микрочастицами) липосомы сохраняли инкапсулированное лекарство (Докс) в течение суток после получения. На вторые сутки Докс появлялся в окружающем растворе, процесс выхода Докс завершался через трое суток. В отличие от этого, липосомы в составе наноконъюгатов на четвертые сутки теряли лишь 20-30% инкапсулированного лекарства. Таким образом, включение липосом с Докс в комплекс с хитозаном повышает стабильность всей конструкции при длительном хранении. Для оценки цитотоксичности наноконъюгатов с Докс и цисплатином использовали стандартный МТТ тест, основанный на способности митохондриальных дегидрогеназ и эстераз конвертировать водорастворимый 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенилтетразолий-бромид жёлтого цвета в пурпурный формазан, который кристаллизуется внутри клетки. Формазан образуется только в живых клетках, и его количество позволяет рассчитать процент выживших клеток от их общего числа после добавления какого-либо реагента. Использовали два типа клеток: чувствительные к Докс MCF-7 и устойчивые к Докс MCF-7/R. В качестве количественной меры цитотоксичности использовали значение концентрации добавленного вещества, при которой наблюдается гибель 50% клеток (LC50). Для оценки цитотоксичности наноконъюгатов были приготовлены положительно заряженный и отрицательно заряженный наноконъюгаты с липосомами, заполненными Докс. Их цитотоксичность сравнивали с цитотоксичностью свободного Докс и Докс, инкапсулированного в ФХ/КЛ2- липосомы. Цитотоксичность свободного Докс по отношению к чувствительным MCF-7 клеткам и устойчивым MCF-7/R клеткам составила LC50 = 1.6±0.05 мкМ и 210±50 мкМ, соответственно. Инкапсулирование Докс в липосомы значительно уменьшало его цитотоксичность: до LC50 = 5,4 ± 1,2 мкМ для чувствительных клеток и 300±60 мкМ для устойчивых. Эксперименты с наноконъюгатами, содержащими Докс, и чувствительными клетками MCF-7 показали уменьшение значения LC50, то есть увеличение цитотоксичности наноконъюгата по сравнению с Докс-содержащими липосомами. При этом токсичность Докс-содержащих липосом и обоих типов наноконъюгатов была ниже токсичности свободного лекарства. Принципиально иной результат дали эксперименты с устойчивыми клетками MCF-7/R. Если в экспериментах с отрицательно заряженными наноконъюгатами наблюдалось незначительное уменьшение LC50 до 275±70 мкМ, то положительно заряженные комплексы показали уменьшение LC50 до 75±15 мкМ. Последнее значение было ниже не только LC50 для Докс-содержащих липосом, но и LC50 для свободного лекарства. Это означает, что связывание Докс-содержащих липосом в комплекс с хитозановыми микрогелями усиливает токсичность лекарственного средства по отношению к устойчивым клеткам. Полученные результаты показывают, что положительно заряженные комплексы (наноконъюгаты) ионно-сшитого хитозана с анионными липосомами, нагруженными Докс, могут преодолевать множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток. МТТ тест был использован и для определения токсичности наноконъюгатов, нагруженных цисплатином. Свободный цисплатин (контроль 1) оказался нетоксичным вплоть до концентрации 1,5 мкМ. Смесь цисплатина с хитозаном (контроль 2) и нагруженные лекарством липосомы в отсутствии хитозана (контроль 3) не проявляли цитотоксичности во всем интервале исследованных концентраций. В то же время инкубация клеток MCF-7/R с наноконъюгатами, нагруженными цисплатином, показала практически полную гибель клеток при 0,9 мкМ лекарства. Таким образом, мультилипосомальные конструкции из ионно-сшитого хитозана и адсорбированных на нем липосом можно использовать для загрузки лекарств и их доставки в раковые клетки. Биодеградацию наноконъюгатов, заполненных Докс и цисплатином, инициировали добавлением протеолитических ферментов липазы и лизоцима, а также протеолитического комплекса Морикраза (смеси ферментов различной специфичности). За процессом деструкции наноконъюгатов следили по изменению размера частиц в суспензии. В контрольном эксперименте при 20 °С в отсутствии ферментов размеры наноконъюгатов не менялись в течение 96 часов (4 дней). Добавление липазы к суспензиям наноконъюгатов разрушало слой адсорбированных липосом, но не затрагивало хитозанового ядра. Добавление лизоцима приводило к разрушению хитозанового ядра, но (с большой вероятностью) к сохранению липосом. Наконец, добавление Морикразы уменьшало размер частиц в системе до 10-15 нм, что указывало на практически полное разрушение липидов и хитозана. Таким образом, наноконъюгаты хитозан-липосомы могут быть разрушены до наноразмерных фрагментов и выведены из организма. Помимо этого, была исследована биодеструкция наноконъюгатов под действием Морикразы при 4 и 37 °С. При всех температурах добавление Морикразы инициировало постепенное уменьшение размера частиц в суспензии до 10-15 нм, при этом скорость биодеградации возрастала с увеличением температуры. Параллельно с разрушением наноконъюгатов контролировали высвобождение инкапсулированных в липосомах веществ – Докс и циплатина. Высвобождение лекарств из наноконъюгатов начиналось через несколько часов после добавления Морикразы: от 2-7 часов при 4 °C до 2 часов при 37 °C; размер частиц в системе за это время уменьшался незначтительно. На этой начальной стадии ферменты Морикразы атаковали лишь эфирные связи в молекулах липидов, а ядро конъюгата, сформированное хитозаном, оставалось нетронутым. Через 2-7 часов повреждения в липидном бислое инициировали вытекание инкапсулированного лекарства в окружающий раствор; для полного высвобождения лекарств требовалось от 14-20 часов при 4 °C до 4 часов при 37 °C. Вытекание лекарств развивалось на фоне прогрессивного уменьшения размера частиц. На завершающей стадии биодеградации подвергались хитозановые ядра наноконъюгатов. Для контроля внутриклеточной локализации Докс использовали устойчивые клетки MCF-7/R. На микрофотографиях, полученных после добавления к суспензии клеток свободного Докс и Докс-содержащих липосом, видны слабо прокрашенные клетки, при этом ни Докс, ни Докс-содержащие липосомы не прокрашивали ядра клеток. Этот результат хорошо согласуется с данными по множественной лекарственной устойчивости клеток MCF-7/R. Напротив, положительно заряженные наноконъюгаты способствовали накоплению Докс в ядрах клеток MCF-7/R, на что указывало интенсивное окрашивание ядер клеток в красный цвет. Этот результат говорит о возможном преодолении множественной лекарственной устойчивости опухолевых клеток мультилипосомальными наноконъюгатами. Оценка содержания доксорубицина в клетках с помощью конфокальной микроскопи показала, что доля проникшего в клетки свободного Докс составляет 1%, для липосомального Докс эта величина составила 0,8% и для Докс в составе наноконтейнеров 4,3%. В дополнение к этому были получены наноконъюгаты из анионных липосом, нагруженных Докс, и мицелл, сформированных из смеси полилактида с концевой аминогруппой и сополимера полилактид/полиэтиленоксид. Каждая мицелла адсорбировала около 30 интактных (неразрушенных) липосом. Полученные наноконъюгаты сохраняли устойчивость к ферментативному гидролизу в течение 2 недель после приготовления. Описан одностадийный синтез композитов из наночастиц маггемита (γ-Fe2O3) и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Растворение композитов в воде дает агрегативно устойчивые дисперсии, реагирующие на внешнее магнитное поле. Полученные композиты могут быть использованы для инкапсулирования и контролируемой доставки биологически активных веществ. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".