Нанобиотехнологическое получение липосомальных форм антиоксидантных препаратов на основе биофлавоноидов

Автор(и)

  • Daria Pylypenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-4727-0476
  • Vitaliy Prokhorov ТОВ «Наномедтех» вул. Антоновича 68, м. Київ,Україна, 03680, Україна
  • Olexander Dudnichenko Харківська медична академія післядипломної освіти вул. Амосова, 58, м Харків, Україна, 61176, Україна https://orcid.org/0000-0003-1933-8522
  • Yuriy Krasnopolsky Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-3469-5827

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2019.188679

Ключові слова:

гідрофобні антиоксиданти, біофлаваноїди, куркумін, кверцетин, нанобіотехнологія, ліпосоми, метод одержання ліпосом

Анотація

Більшість патологічних станів супроводжується перекисним окисненням ліпідів і накопиченням продуктів оксидативного стресу. Відома антиоксидантна дія природних гідрофобних сполук, таких як кверцетин, убіхінон, куркумін, вітамін Е та ін. Крім того відомо, що ці біологічно активні сполуки діють на різні ланки антиоксидантної системи. Однак, їх використання у складі парентеральних препаратів ускладнено, враховуючи їх гідрофобність. Для підвищення біодоступності ліпофільних антиоксидантів і створення їх водорозчинної форми використовують наночастинки, наприклад, ліпосоми.

Метою роботи є розробка ліпосомального препарату з соінкапсуляцією двох гідрофобних антиоксидантів, а саме куркуміну та кверцетину.

Методи. При розробці використовувалися технологічні методи отримання ліпосом та аналітичні фізико-хімічні, хроматографічні (ВЕРХ, ТШХ, ГРХ), методи визначення розміру часток, рН.

Результати. В результаті проведеного дослідження запропоновано склад і технологію одержання ліпосомальної форми куркуміну та його композиції з кверцетином. Вивчено вплив жирно-кислотного складу ліпідів, співвідношення «ліпід: діюча речовина» та технологічних умов на утворення ліпосом та ступінь інкапсуляції активного фармацевтичного інгредієнта. Вивчено залежність розмірів наночастинок від значення тиску і кількості циклів гомогенізації. Отримано ліофілізований продукт зі ступенем включення гідрофобних антиоксидантів не менше 85 %. Проведено вивчення фізико-хімічних властивостей отриманих зразків.

Висновки. Запропоновано технологічну схему одержання комплексного препарату, що містить куркумін і кверцетин, що включає отримання ліпідної плівки, гідратацію компонентів, гомогенізацію високого тиску, стерилізуючу фільтрацію і ліофілізацію

Біографії авторів

Daria Pylypenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Аспірант

Кафедра біотехнології, біофізики та аналітичної хімії

Vitaliy Prokhorov, ТОВ «Наномедтех» вул. Антоновича 68, м. Київ,Україна, 03680

Головний технолог

Olexander Dudnichenko, Харківська медична академія післядипломної освіти вул. Амосова, 58, м Харків, Україна, 61176

Доктор медичних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра онкології та дитячої онкології

Yuriy Krasnopolsky, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м Харків, Україна, 61002

Доктор фармацевтичних наук, професор

Кафедра біотехнології, біофізики та аналітичної хімії

Посилання

  1. Panche, A. N., Diwan, A. D., Chandra, S. R. (2016). Flavonoids: an overview. Journal of Nutritional Science, 5. doi: http://doi.org/10.1017/jns.2016.41
  2. Togni, Di Pierro, F., Rapacioli, G., Di Maio, E. A., Appendino, G., Franceschi, F. (2013). Comparative evaluation of the pain-relieving properties of a lecithinized formulation of curcumin (Meriva®), nimesulide, and acetaminophen. Journal of Pain Research, 6, 201–205. doi: http://doi.org/10.2147/jpr.s42184
  3. Huang, M., Su, E., Zheng, F., Tan, C. (2017). Encapsulation of flavonoids in liposomal delivery systems: the case of quercetin, kaempferol and luteolin. Food & Function, 8 (9), 3198–3208. doi: http://doi.org/10.1039/c7fo00508c
  4. Gang, W., Jie, W. J., Ping, Z. L., Ming, D. S., Ying, L. J., Lei, W., Fang, Y. (2012). Liposomal quercetin: evaluating drug deliveryin vitroand biodistributionin vivo. Expert Opinion on Drug Delivery, 9 (6), 599–613. doi: http://doi.org/10.1517/17425247.2012.679926
  5. Ng, Z. Y., Wong, J.-Y., Panneerselvam, J., Madheswaran, T., Kumar, P., Pillay, V. et. al. (2018). Assessing the potential of liposomes loaded with curcumin as a therapeutic intervention in asthma. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 172, 51–59. doi: http://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2018.08.027
  6. Miheytseva, I. N., Pasechnikova, N. V. (2015). Flavonoidyi v oftalmologii – novaya strategiya farmakologicheskogo vozdeystviya. Journal of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine, 21 (1), 45–53.
  7. Aqarwal, R., Lezhitsa, L., Aqarwal, P., Addue-Nasir, N. A., Razali, N., Alyautdin, R., Ismail, N. M. (2016). Liposomes in topical ophthalmic drug delivery: an update. Drug delivery, 23 (4), 1075–1091. doi: http://doi.org/10.3109/10717544.2014.943336
  8. Shakhmaiev, A. E., Gorbach, T. V., Bobritskaya, L. A., Krasnopolsky, Yu. M. (2015). Preparation and cardioprotective effect analysis of liposomal coenzyme Q10. The Pharma Innovation Journal, 4 (9), 22–26.
  9. Krasnopolskii, Y. M., Grigor’eva, A. S., Katsai, A. G., Konakhovich, N. F., Prokhorov, V. V., Stadnichenko, A. V. et. al. (2017). Technologies and Perspectives of Liposomal Drug Application in Clinical Practice. Nanotechnologies in Russia, 12 (7-8), 461–470. doi: http://doi.org/10.1134/s1995078017040139
  10. Shvets, V. I., Krasnopolsky, Yu. M., Sorokoumova, G. M. (2016) Liposomalnyie formyi lekarstvennyih preparatov: tehnologicheskie osobennosti polucheniya i primenenie v klinike. Moscow: Remedium, 200.
  11. Pescosolido, N., Giannotti, R., Plateroti, A., Pascarella, A., Nebbioso, M. (2013). Curcumin: Therapeutical Potential in Ophthalmology. Planta Medica, 80 (4), 249–254. doi: http://doi.org/10.1055/s-0033-1351074
  12. Feng, T., Wei, Y., Lee, R., Zhao, L. (2017). Liposomal curcumin and its application in cancer. International Journal of Nanomedicine, 12, 6027–6044. doi: http://doi.org/10.2147/ijn.s132434
  13. Alisi, I. O., Uzairu, A., Abechi, S. E., Idris, S. O. (2018). Evaluation of the antioxidant properties of curcumin derivatives by genetic function algorithm. Journal of Advanced Research, 12, 47–54. doi: http://doi.org/10.1016/j.jare.2018.03.003
  14. Alrawaiq, N. S., Abdullah, A. (2014). A review of antioxidant polyphenol curcumin and its role in detoxification. International Journal of PharmTech Research, 6 (1), 280–289.
  15. Chen, W., Zou, M., Ma, X., Lu, R., Ding, T. (2019). Co-Encapsulation of EGCG and Quercetin in liposomales for Antioxidant Activity. Food Science, 84 (1), 111–120. doi: http://doi.org/10.1111/1750-3841.14405
  16. Chaves, M. A., Oseliero Filho, P. L., Jange, C. G., Sinigaglia-Coimbra, R., Oliveira, C. L. P., Pinho, S. C. (2018). Structural characterization of multilamellar liposomes coencapsulating curcumin and vitamin D3. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 549, 112–121. doi: http://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2018.04.018
  17. Pylypenko, D. M., Gorbach, T. V., Katsai, O. G., Grigoryeva, A. S., Krasnopolsky, Yu. M. (2019). A study of oxidative stress markers when using the liposomal antioxidant complex. Pharmakeftiki, 31 (1), 40–47.
  18. Pylypenko, D., Krasnopolsky, Y. (2019). Extraction and purification of curcuminoids from Curcuma longa L. rhizome. Ukrainian Biopharmaceutical Journal, 4 (61), 60–64. doi: http://doi.org/10.24959/ubphj.19.238
  19. Grigor’eva, A. S., Krasnopolsky, Yu. M., Konakhovich, N. F., Pasechnikova, N. V. (2016) Pat. No. 111762 UA. Sposib otrymannia farmakolohichno aktyvnoho liposomalnoho zasobu, shcho mistyt kvertsetyn. MPK: A61K 47/44, A61K 31/353, A61P 27/02, A61K 9/127, A61P 9/10, A61P 39/06. No. a 201407695; declareted: 08.07.14; published: 10.06.2016, Bul. No. 11.
  20. Melnyk, M. I., Dryn, D. O., Al Kury, L. T., Zholos, A. V., Soloviev, A. I. (2018). Liposomal quercetin potentiates maxi-K channel openings in smooth muscles and restores its activity after oxidative stress. Journal of Liposome Research, 29 (1), 94–101. doi: http://doi.org/10.1080/08982104.2018.1458864
  21. García Esteban, E., Cózar-Bernal, M. J., Rabasco Álvarez, A. M., González-Rodríguez, M. L. (2018). A comparative study of stabilising effect and antioxidant activity of different antioxidants on levodopa-loaded liposomes. Journal of Microencapsulation, 35 (4), 357–371. doi: http://doi.org/10.1080/02652048.2018.1487473

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-30

Як цитувати

Pylypenko, D., Prokhorov, V., Dudnichenko, O., & Krasnopolsky, Y. (2019). Нанобиотехнологическое получение липосомальных форм антиоксидантных препаратов на основе биофлавоноидов. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (6 (22), 11–15. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2019.188679

Номер

№ 6 (22) (2019)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Daria Pylypenko, Vitaliy Prokhorov, Olexander Dudnichenko, Yuriy Krasnopolsky

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.