Применение метода твердофазного ионного обмена для насыщения наноионитов лекарственными средствами в отсутствие фонового электролита

Надежда Константиновна Колотилина; Светлана Ураловна Шайхина

doi:10.17308/sorpchrom.2020.20/3136

Надежда Константиновна Колотилина Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва
Светлана Ураловна Шайхина Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/3136

Ключевые слова: твердофазный ионный обмен, наноиониты, наноионообменник, гидрозоль, наночастицы, направленная доставка лекарственных средств, направленная доставка лекарственных средств.

Аннотация

В настоящее время актуальной является проблема разработки систем целевой доставки лекар-ственных средств с использованием наноразмерных носителей. В этой связи большой интерес прояв-ляется к полимерным материалам в силу их физических свойств, большой емкости по переносу ле-карств, биосовместимости и низкой токсичности. Наноразмерные иониты (НИО), полученные в виде устойчивых гидрозолей (катионных – НИК и анионных – НИА) по своим характеристикам имеют по-тенциал для использования в качестве доставщиков ионных форм лекарственных средств
Целью данной работы является описание способа получения чистых лекарственных форм на базе наноионитов методом твердофазного ионного обмена, который возможен только в случае, если одной фазой является макроионит, а другой – наноионит той же полярности.
Способ проиллюстрирован на примере получения НИА в форме аниона ди-N-метилглюками-новой соли гадопентата (торговое название «Магневист») – контрастного агента при МРТ диагностике. Получение препарата целевой доставки актуально из-за потенциальной токсичности соединений гадо-линия.
Было проведено независимое изучение твердофазного ионного обмена для систем с мак-роионитами. Эксперимент заключался в переносе определенного иона с одной анионообменной ко-лонки (1) в (Вr-) форме на другую, такую же, но в ОН-форме (2), методом пропускания наногидрозоля НИА известной концентрации через систему последовательно соединенных колонок. Контроль сте-пени переноса бромида осуществлялся путем измерения концентрации Вr-, смываемого с колонки 2 раствором натриевой щелочи после разъединения колонок. Бромид определяли хроматографически. Сведя баланс количества эквивалентов пропущенного НИА и смытого бромида, установили, что твер-дофазный ионный обмен прошел в полном объеме. Бромид полностью перенесен с колонки 1 на ко-лонку 2.
Получив доказательство эффективности способа твердофазного ионного обмена, применили этот подход для получения частиц наногидрозоля НИА, нагруженных анионом [Gd-ДТПА]^2-. Исполь-зовали макроанионит и НИА в солевых формах, так как комплекс гадолиния устойчив в нейтральных и слабокислых средах. Контроль полноты перевода АВ-17(Сl^-) в форму [Gd-ДТПА]^2– проводили мето-дом одновременного ионохроматографического определения обоих анионов в пробах, отбираемых на выходе из колонки. Далее переносили комплекс гадолиния в наногидрозоль (Вr-), пропуская НИА через колонку с макроанионитом в форме [Gd-ДТПА]^2-. Таким образом, в процессе твердофазного ионного обмена насытили гидрозоль НИА анионом [Gd-ДТПА]^2-, вытесняя бромид в фазу макро анионита. По-лученный методом твердофазного ионного обмена гидрозоль в форме [Gd-ДТПА]^2- передан на испы-тание в РНИМУ им. Н.И. Пирогова.
Благодаря возможностям твердофазного ионного обмена можно легко и быстро переводить наноиониты в ионную форму лекарственного средства, насыщать полистирольные наночастицы, не те-ряя при этом дорогостоящие компоненты в окружающем растворе. Отсутствие посторонних химиче-ских примесей в полученном препарате имеет первостепенное значение при его медицинском приме-нении, так как при этом сводятся к минимуму нежелательные побочные эффекты.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Надежда Константиновна Колотилина , Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва

научный сотрудник, лаборатория сорбционных методов, ГЕОХИ РАН, Москва

Светлана Ураловна Шайхина, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН, Москва

младший научный сотрудник, лаборатория сорбционных методов, ГЕОХИ РАН, Москва

Литература

Perez-Herrero E., Eu.J Pharm. and Bio-pharm., 2015, Vol. 93, pp. 52-79. doi: 10.1016/j.ejpb.2015.03.018

Duncan R. Vicent M., Adv. Drug Deliv. Rev., 2013, Vol. 65, рр. 60-70. doi: 10.1016/j.addr.2012.08.012

Ekladious I., Colson Y, Grinstaff M., Natur. Rev. Drug Discov., 2019, Vol. 18, pp. 273-294. doi: 10.1038/s41573-018-0005-0

Matsumura Y, Maeda H., Cancer Research, 1986, Vol. 46, No 12, pp. 6387-6392.

Dolgonosov A.M., Kolotilina N.K., Yady-kov M.S., Burmistrov A.A., J. of Analytical Chemistry, 2013, Vol. 68, No 5, pp. 490-496.

Dolgonosov A.M., Khamizov R.Kh., Ko-lotilina N.K., Shaikhina S.U., Evstigneeva P.V., Sorptsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2016, Vol. 16, No 4, pp. 280-293.

Dolgonosov A.M., Khamizov R.Kh., Ko-lotilina N.K.. Sorptsionnye i khromatografiches-kie protsessy, 2018, Vol. 18, No 6, pp. 794-809. https://doi.org/10.17308/sorp-chrom.2018.18/607.

Dolgonosov A.M., Khamizov R.Kh., Ko-lotilina N.K., J. of Analytical Chemistry, 2019, Vol. 74, No 4, pp. 285-296, doi: 10.1134/S1061934819030031.

Shimanovsky N.L., Epinetov M.A., Melni-kov M.Ya. Molecular and Nanopharmacology, M.,. Fizmatlit, 2009, 622 p.

Fraum T, Ludwig D., Bashir M., Fowler K., J. Magn. Reson. Imaging., 2017, Vol. 46, pp. 338-353. https://doi.org/10.1016/jmri. 25625

Rogosnitzky M., Branch S., BioMetals., 2016, Vol. 29, pp. 365-376. doi: 10.1007/s10534-019-9931-7

Tobolov A.A., Bogatyrev V.L., Zhurko F.V., Second All-Union Symposium on Ion Ex-change Thermodynamics. Extended abstracts, 1975, Minsk, pp. 50-53.