Фармацевтичні та фармакологічні властивості наночастинок

Вчені-фармакологи та фармацевти з різних країн світу активно займаються пошуком нових субстанцій лікарських засобів для боротьби з різними захворюваннями інфекційного чи неінфекційного генезу. Для того, щоб новий препарат був впроваджений у медичну практику, необхідно проводити доклінічні і клінічні дослідження протягом 10 - 12 років, витратити на розробку такого медикаменту не менше 1 млрд. дол. США [3]. Якщо проаналізувати статистику в R&D (Research and Development) з поділом на стадії за останні роки, то спостерігається "вибух" кількості нових субстанцій на стадії доклінічних випробувань, що фактично зводиться нанівець після клінічних випробувань. Близько 60% препаратів, що витримали ІІ стадію клінічних досліджень (стадія терапевтичної оцінки ефективності на пацієнтах, оцінка доз та режиму для стадії ІІІ), вибувають під час ІІІ-ї стадії (стадія терапевтичного підтвердження, дослідження взаємозв'язку дозаефект, випробовування на більш широких популяціях, на різних етапах тієї чи іншої хвороби, в комбінації з іншими препаратами). Безпосередньо до застосування пацієнтами доходять одиниці субстанцій. Таким чином, спостерігається нераціональне використання матеріальних та нематеріальних ресурсів. Щорічні світові інвестиції у розвиток фармакології і фармації оригінальних препаратів складають близько 100 млрд. доларів США, 50% йдуть на клінічні випробування [65].

Клінічна ефективність лікарських засобів, розроблених класичними методами, часто обмежується фармакодинамічними і/або фармакокінетичними недоліками. До них можна віднести: низьку ефективність, відсутність селективності, резистентність до препарату на рівні органів-мішеней, низька розчинність чи біодоступність препарату, швидке виведення його з організму тощо. Часто неподоланною перешкодою для ліків на шляху до органів-мішеней є гістогематичні бар'єри (гематоенцефалічний, гематоофталімічний тощо). Однак найбільшою проблемою є побічні ефекти лікарських засобів, які значно обмежують застосування деяких фармакологічних засобів, наприклад цитостатиків.

Системи цільової доставки медикаментів мають усувати вище окреслені недоліки, що призведе до значного підвищення ефективності лікарських засобів. Найбільш відповідають цим вимогам наночастинки. Завдяки малим розмірам такі структури легко проникають крізь природні бар'єри та навіть мембрани окремих клітин. Велика площа поверхні наночастинок (квантових міток, дендримерів, фулеренів та інших) зумовлюють можливість утворювати комплекси з численними біомолекулами, що зробить реальністю цільову доставку лікарського препарату до органа-мішені, призведе до значного обмеження або навіть повної відсутності побічних, небажаних ефектів, дасть змогу збільшити разову дозу медикаменту, що в, кінці кінців, значно підвищить ефективність препаратів, наприклад цитостатиків, надасть нового поштовху в розвитку так званої персоналізованої фармакотерапії. Крім того наночастинки можуть інкапсулювати, або зв'язувати молекули, що підвищує розчинність, стабільність, а також абсорбцію деяких препаратів [23, 43, 58, 102].

На стику медичної та фармацевтичної хімії, фармакології та нанотехнологій сформувались такі сучасні напрямки медицини як нанофармація та нанофармакологія.

Нанофармація вивчає виробництво надмалих частинок лікарських речовин у молекулярній формі та нанорозмірному діапазоні (переважно від 0,1 до 100 нм) та їх цільову доставку до бажаного місця дії в організмі людини, не впливаючи на здорові органи і тканини. Завдяки інтенсивному розвитку нанонауки і нанотехнологій, на сьогодні відомі такі наноматеріалами і наночастинки: ліпосоми, фулерени, дендримери, наносфери, наностержні, наноплівки, нанотрубки, нано-композити, нанокристали, нанодротинки, нанопорошки, нанороботи, нанокапсули, нанобіосенсори, нанопристрої, нанобіоматеріали, наноструктуні рідини (колоїди, міцели, гелі, полімери) [4, 6, 7, 9].

Завданням нанофармації є поліпшення фармакокінетики та фармакодина-міки препаратів, зменшення токсичності та імуногенності для досягнення максимальної ефективності і мінімальних небажаних побічних ефектів. Для досягнення цієї мети створюються особливі лікарські форми препаратів, обираються оптимальні шляхи введення для цільової доставки медикаментів.

Прогрес у створенні лікарських форм досягається шляхом розробки нових наноносіїв для доставки препаратів. Вони можуть використовуватися у якості нанокур'єрів для ефективного транспорту малорозчинних лікарських засобів. Наноносії у вигляді полімерів, ліпідів, кераміки або білка можуть бути призначені для контролю за процесом вивільнення препарату, його специфічної доставки, захисту від впливу оточуючого середовища (зокрема, шлункового соку). Наноносії мають особливі фізичні або хімічні характеристики, такі як властивість біодеградації, біосумісність, чутливість до зміни рН або температури [30, 36].

Оптимальний спосіб введення не менш важливий, ніж сам препарат, для досягнення бажаного фармакотерапевтичного ефекту. Наноносії можуть бути розроблені з метою вільного переносу препарату через біологічні бар'єри (наприклад, гематоенцефалічний бар'єр). Пероральний шлях введення препаратів часто застосовують за рахунок найбільш високої прийнятності і зручності для пацієнта. Тим не менш, велика кількість нових ефективних препаратів є за хімічною природою білками і пептидами, які не перетинають поверхні слизових оболонок і біологічних мембран, і не можуть ефективно протистояти деструкції під впливом середовища, яке існує в шлунково-кишковому тракті. Для підвищення біодоступності та стійкості таких сполук можна застосовувати наноносії [41]. Трансдермальне введення лікарських засобів дозволяє уникнути проблем, таких як подразнення шлунково-кишкового тракту, порушення обміну речовин, зміна біодоступності в зв'язку з наявністю їжі. Недоліками трансдермального введення є повільні темпи проникнення, відсутність точності та гнучкості дозування і відносно низька абсорбція в системний кровообіг. Вирішити ці проблеми також можна за допомогою наноносіїв. Парентеральний спосіб введення препаратів (наприклад, в вену, в м'яз або під шкіру) дуже важливий, але більш агресивний в порівнянні з пероральним та трансдермальним шляхами. Наноносії лікарських засобів мають потенціал для поліпшення доставки препаратів через слизову оболонку носа і сублінгвально, кожен з цих шляхів (як і вищезгадані парентеральні) дозволяє уник-нути ефекту першого проходження печінки. Ще один важливий шлях доставки лікарських засобів - інгаляційний [66]. Дозовані інгаляторні системи можуть містити наноструктури, такі як ліпосоми, міцели, наночастинки та дендримери. Вони застосовують для лікування респіраторних захворювань і все частіше пропонуються для доставки лікарських препаратів системно. Тим не менш, успіх інгаляційної доставки білкових препаратів зменшується через діяльність макрофагів у легенях, що знижує їх загальну біодоступність [5].

Доставка ліків (drug delivery) - це сукупність методів, технологій і прийомів з метою модифікації фізико-хімічних, фармакологічних та фармацевтичних властивостей лікарських засобів (ЛЗ) з метою покращення їх ефективності і підвищення безпеки [12]. Особливе місце в цій галузі посідають розробки лікарських форм із застосуванням нанотехнологій. За допомогою наночастинок можливо оптимізувати ефективність, звести до мінімуму побічні ефекти та покращити комплайенс. Ті ліки, що не мали успіху раніше через високу токсичність, сьогодні можуть отримати шанс на друге життя, завдяки включенню у системи доставки ліків з покращеною біодоступнічстю та їх контрольованим вивільненням. Нові методи доставки ліків та лікарські засоби створюють нову нішу на фармацевтичному ринку. Якщо в 2006 р. більш ніж 30 компаній займались розробкою та виробництвом наночастинок для доставки лікарських засобів (ЛЗ) [33], то в 2011 ця цифра, за даними Bloomberg зросла до понад 70 [61]. Бурхливий розвиток у галузі створення цих нових ЛЗ призвів до появи різноманітних лікарських форм: парентеральних, офтальмологічних, пероральних, зо-внішніх тощо. Серед можливих шляхів введення систем доставки ліків на основі наноносіїв вказують інгаляційний [18], аргументуючи це тим, що легені мають велику площу поверхні і не містять гістогематичних бар'єрів, які б обмежили всмоктування наночастинок у кров, забезпечуючи тим самим системний вплив. Перспективним також вважають інтраназальний шлях введення [42].

Стратегії адресної доставки ЛЗ.

У доставці ЛЗ реалізують дві основні стратегії: активного і пасивного націлення [25]. Під пасивним націленням розуміють накопичення наночастинок завдяки їх невеликим розмірам, активне націлення передбачає використання специфічних молекул для зв'язування з рецепторами на поверхні клітини-мішені.

У монографії [5] методи активного націлення класифікують наступним чином.

Приєднання адресних фрагментів на попередньо синтезовані наноносії. У даному підході роспізнавальна молекула приєднується хімічно до носія. Наприклад, Volkel et al., 2004 [93] приєднали ділянку Fv (варіабельний домен) антитіла, що відповідає за зв'язування з антигеном, до ліпосоми, яка містила доксорубіцин та карбоксифлуоресцин. Даний фрагмент був націлений проти людського ендогліну. Ефективність зв'язування даної системи була доведена дослідженнями in vitro, однак in vivo ефективність не підтвердилась - ліпосоми швидко виводились з кровообігу. Автори дійшли висновку, що оптимальним буде використання "ліпосом-невидимок" (Stealth®). Laginha et al. [53] з метою підвищення ефективності націлювання запропонували застосовувати не одну, а дві популяції антитіл, націлених на один антиген.

До носіїв можливо приєднати не лише антитіла, а й інші розпізнавальні молекули, наприклад Li et al. [58] використовували трансфери у якості адресного фрагменту ДНК-вмісних ПЕГ-полі(ціанакрилатних) наночастинок. Приєднання адресних фрагментів методом поствставки. Даний метод полягає у тому, що адресний фрагмент спочатку приєднується до ПЕГ-ліпіду, після чого отримана суміш інкубується із сумішшю ліпосом з діючою речовиною, при цьому адресний фрагмент переходить у ліпосоми [15, 39, 57].

Приєднання адресних фрагментів за допомогою авідин-біотинового комплексу. Метод заснований на тому, що біотин із авідином утворюють міцний комплекс, до якого можливо приєднати необхідні розпізнавальні біомолекули, наприклад антитіл чи невеликих петидів [16]. Приєднання адресних фрагментів перед утворенням наноносіїв. Адресний фрагмент приєднують до кінця ліпіду або полімеру. Цей метод дає змогу краще контролювати кількість фрагментів, полегшити процес очистки. Даним методом користувались при розробці протипухлинних міцелярних систем Zeng et al. [101], маннозильованих ліпосом для лікування метастазів у печінці [68, 37], по-лііонних комплексних міцел, що містять плазмідну ДНК [94] тощо.

Фактори, що впливають на властивості переносників.

Введення лікарської речовини (ЛР) у носій. Вивільнення ЛР з носія. На кількість ЛР у нанопрепараті впливають такі фактори як спосіб виготовлення, добавки, природа препарату і полімерів, їх розчинність та pH. При виготовленні полімерних наноносіїв необхідно враховувати здатність ЛР розчинятись у макромолекулярному матеріалі, якщо у ролі носія застосовують пористі наночастинки, діюча речовина має бути здатною адсорбуватись у порах матеріалу, з якого ці наночастинки виготовлені. Включення діючої речовини в ядро нанокапсули передбачає здатність її розчинятись у гідрофобній фазі. Необхідно враховувати електростатичні заряди носія та діючої речовини [5].

Вивільнення ЛР із наноносія залежить як від типу носія, так і методу виготовлення. Оскільки питома поверхня наноносія велика, швидкість вивільнення з нього може бути вищою, аніж вивільнення з мікроносіїв (наприклад мікрокапсули). Процеси, які впливають на вивільнення ЛР - це дифузія та біологічна деградація носія. У багатьох випадках спостерігають двохфазне вивільнення діючої речовини - за початковим сплеском концентрації слідує повільніше виділення [74].

Стабільність систем доставки лікарських речовин. Однією з основних проблем у створені систем доставки ЛР є проблема стабільності. Зокрема, полімери, що використовують у розробці цих систем, часто є тривкими сполуками, що швидко руйнуються під впливом умов зовнішнього середовища. Тому автори Edlund et al. [32] запропонували зберігати такі препарати у інертній атмосфері. Рідкі системи на основі наночастинок мають недолік, пов'язаний із низькою стабільністю суспензій, яка не забезпечує належного терміну придатності [77].

Вирішенням цієї проблеми може стати ліофілізація, тим не менш даний метод неприйнятний для складних систем доставки, таких як нанокапсули. Кон-сервація препаратів на основі систем доставки ЛР у кислому середовищі у деяких випадках є ефективним способом запобігання їх руйнування [81].

Класифікація, основні вимоги до систем доставки ЛР.

Системи доставки лі-ків є, як правило, колоїдними системами і їх можна класифікувати залежно від агрегатного стану та морфологічних особливостей, в залежності від природи носія, а також за походженням - на природні та синтетичні [2; 23].

До наноносіїв висуваються особливі вимоги: вони повинні бути стабільними і зберігати хімічну структуру протягом певного періоду часу і, водночас, бути здатними до біогдеградації [40]. До систем доставки ліків висуваються такі вимоги, як пролонгована циркуляція у крові, властивість до акумуляції у зоні патологічного процесу, здатність ефективно переносити молекули діючої речовини в клітину і окремі органели, нести певний контрастний агент, за допомогою якого можна в реальному часі спостерігати за накопиченням ЛЗ у зонах патологічних клітинах [85].

Майже всіма зазначеними властивостями володіють створені [17] наночастинки на основі квантових міток. Для них характерні унікальні оптичні властивості, що дозволяє використовувати їх у якості оптичної "мітки". Функціоналізувавши квантові точки аптамером (молекула нуклеїнової кислоти, що володіє специфічними біорозпізнавальними властивостями), специфічним до протипухлинного антибіотика доксорубіцину, автори створили наночастинки, які здатні специфічно зв'язуватись з раковими клітинами, контрольовано вивільняти антибіотик та, крім цього, це дає можливість спостерігати за процесом у реальному часі. На основі квантових точок та стабілізованих фосфоліпідних міцел із вазоактивним інтестинальним пептидом [75, 76] створили наночастинки, що специфічно проникають до клітин раку грудної залози людини.

Основні класи наноносіїв у системах доставки ЛЗ

Системи доставки на основі полімерів.

Полімерні наноносії є одними із наактивніше досліджуваних у сучасній нанофармакології та нанофармації. Це пов'язано з тим, що вони володіють низкою корисних властивостей та відповідають багатьом виставленим до наноносіїв вимогам. Полімерні наноносії можна класифікувати за структурою: виділяють капсули, амфіфільні молекули, або полімерні міцели [20, 24, 38, 53, 67, 70, 83), а також сильно розгалужені макромолекули, або дендримери [29,47].

Активно використовуються як системи доставки біополімери: білки та полісахариди. Їх переваги полягають у високій біосумісності, здатності до деградації у організмі і подальшого виведення, подібності до позаклітинного матриксу. Полімери виступають у ролі своєрідних "скелетів" або "каркасів", переносячи активні молекули, такі як фактор росту, НПЗЗ, кортикостероїди. Основними природними полімерами в системах доставки ліків є: колаген, желатин, фібрин, хітозан, альгінат тощо [64]. Синтетичні полімери відкривають ширші можливості для модифікації структури, контрольованого вивільнення та розподілу в органах та тканинах. Дендримери - одні із найперспективніших носіїв серед вищезгаданих полімерних структур. Вони здатні переносити молекули діючої речовини як всередині, так і абсорбовані на своїй поверхні. Структура дендримерів добре визначена [44] та може контролюватись у процесі синтезу. Нині ЛЗ, виготовлені на їх основі, застосовують для лікування генітального герпесу та ВІЛ-інфекції вже проходять заключний етап клінічних випробувань [29]. У якості полімера для доставки карведілолу пропонується суміш поліетиленоксиду та полікапролактону.

Створено поліакрилатні наночастинки, що несуть ковалентно приєднаний антибіотик (ципрофлоксацин або N-тіольований Р-лактам) завдяки його хімічний модифікації - ацилуванню з подальшою полімеризацією. Отримані наночастинки з антибіотиками дістали назву "гліконанобіотики" [14].

Серед вуглеводних полімерів особливе місце займають циклодекстрини - група циклічних олігосахаридів, здатних утворювати комплекси з різними ЛЗ. Таким чином можна досягти кращої розчинності для багатьох важкорозчинних ЛЗ, наприклад дексаметазону, циклоспорину, ацетазоламіду [78].Окремо слід виділити фторовані вуглеводні. Зважаючи на їх хімічну інертність, здатність поглинати гази, низький поверхневий натяг, вони є оптимальними переносниками газів [50]. Перфторвуглеводні є не тільки носіями газів, а й великих біомолекул. Наприклад, у роботі Domalia T.A. [29], перфторвуглевод-неві наночастинки функціоналізували а В3 - інтегриннаціленим антибіотиком рапаміцином з метою попередження рестенозу артерії у кролів.Однією з переваг полімерів-носіїв є зменшення токсичності та оптимізація фармакокінетичних параметрів, що має особливе значення для високотоксичних протипухлинних засобів. Дослідження in vivo на мишах показують, що ЛФ, у яких діюча речовина кон'югована з полімером мають нижчу токсичність, кращі фармакокінетичні параметри та вищу ефективність. Зокрема при вивченні препарату Паклітаксель і його нанофармацевтичного аналогу (складається з полімерів носіїв - поліаспартату та поліетиленгліколю), такі параметри як об'єм розподілу, площа під фармакокінетичною кривою свідчать про те, що останній не створює високих пікових концентрацій на початку введення і триваліше перебуває у плазмі крові. Порівнюючи ефективність, дослідники дійшли висновку, що ефективність 1/4 дози Паклітаксель-полімеру еквівалентна повній дозі звичайного Паклітакселю. Дослідження летальності та нефротоксичності показали більшу безпечність нанофармацевтичного аналогу Паклітакселю [40].

Завдяки поєднанню діючих речовин із полімерними наноносіями можливо зменшити їх не тільки токсичність, а й нестійкість [89]. Зокрема, авторам E. Kohli et al., S. V. Vinogradov et al. [49, 90, 91] вдалось розробити "Наногель", що містив фторовані нуклеозид-5'-трифосфати. Наногель складався з 5-флуроаденозину арбабінозид трифосфату (цитотоксичний протипухлинний агент) та полімеру-носія - протонованого поліетиленіміну. Цей полімер зв'язує молекули з протилежними зарядом, формуючи полііонні комплекси, або "поліплекси". Частка діючої речовини у таких комплексах може досягати 33% за вагою. Переносники такого типу мають низку переваг: низька плавуча щільність, добра розчин-ність, великий розмір пор, що є важливим при вбудовуванні молекул діючих речовин. Полімер утворює покрив навколо молекули діючої речовини, захищаючи її від деградації, що дає змогу застосовувати навіть ті речовини, які швид-ко руйнуються у організмі. Особливо це стосується фторованих нуклеозидів, оскільки відомо, що безпосередньо цитотоксичну дію вони справляють тільки після фосфорилювання у ракових клітинах. Це, в свою чергу залежить від активності певних ферментів, яка не завжди є постійною. В той же час застосування готових нуклеозид-трифосфатів було неможливим через швидку їх деградацію шляхом дефосфорилювання. Ще одна перевага - можливість отримання ліо-філізованих форм із тривалим терміном придатності. Показано також, що сам носій (поліетиленімін), маючи низьку цитотоксичність in vitro посилював її для протипухлинного агенту. [90].

Системи доставки на основі ліпідів.

Дані системи використовують для доставки ліпофільних ЛР. У ролі носія можуть виступати малотоксичні та біосумісні сполуки, такі як, наприклад, тригліцериди. Це обширний клас переносників, який включає добре відомі ліпосоми, а також рідкі кристалічні структури (зокрема, кубосоми), тверді ліпідні наночастинки та ін. Одними з найбільш вивчених серед них є ліпосоми. Ліпосоми - закриті колоїдні структури, отримані шляхом самозборки і складаються з ліпідного бішару, який оточує водну серцевину. Серед їх переваг можна відзначити високу механічну стійкість бішару, здатність переносити гідрофільні, гідрофобні та амфіфільні лікарські засоби, висока біоспорідненість та здатність до біодеградації. У той же час основним недоліком ліпосом є їх нестійкість та нетривале перебування у кров'яному руслі. Вони швидко захоплюються макрофагами та виводяться з організму [1]. Окрему групу становлять так звані ніосоми (niosomes) - різновид наночастинок у формі капсул, які складаються з неіоногенних ПАР, як і ліпосоми складаються з двошарової мембрани і можуть включати в себе як гідрофільні, так і гідрофобні лікарські засоби. Порівняно з ліпосомами вони стабільніші, а також володіють низькою токсичністю, здатні до біодеградації є біосумісними та не імуногенними [78].

Амфіфільні ліпіди (зокрема, гліцерил моноолеат), за певних умов здатні формувати рідкі кристалічні фази у водному середовищі [97]. Ці фази мають термо-динамічно стабільну структуру і складаються із ліпідного бішару. Кубічна фаза здатна вбудовувати і контролювати вивільнення молекул ЛЗ різної величини та полярності [79]. Структура кубічної фази ("кубосоми") має низку переваг. Зокрема, кубосоми зберігають стабільність таких речовин як білки та вітаміни, можуть бути стабілізованими за допомогою полімерів, в них розчинні як гідрофільні так і гідрофобні й амфіфільні ЛЗ, вони мають високу біоспорідненість і добре проникають через шкіру та слизову оболонку і, до того ж, здатні до біодеградації. Можливо також досягнути контрольованого вивільнення діючих речовин, оскільки вони будуть дифундувати через звивисту систему каналів, утворених кубічної фазою. Кубічні фази вже знайшли своє використання у стоматологічних лікарських формах для лікування пародонтиту [35]. Однак невелика тривалість вивільнення і надзвичайно висока в'язкість кубосом можуть обмежити застосу-вання доставки ліків таким методом у стоматології, для доставки короткодіючих оральних та парентеральних ЛФ [79].

Перспективними є й фосфоліпідні наноміцели. які мають низку якостей, що можуть стати в нагоді при їх використанні як наносів для ЛЗ білкового походження. Зокрема, це біосумісність, здатність до біодегарадації, тривалий час перебування у кровоносному руслі, фізико-хімічна стабільність. Ліофілізовані наноміцели з такими речовинами як вазоактивний пептид, глюкагоноподібний пептид-1 і гастроінгібуючий пептид мають більш тривалий термін придатності [59]. Ліпідні системи можуть виступати не тільки як носії, а й як моделі для досліджень взаємодії наночастинок та біомембран in vitro. Це - підтримуючі ліпідні бішари (Supported lipid bilayers, SLB's), які виступають у якості моделі біомембрани [28]. Сюди також можна віднести: ліпідні нанокапсули [21], хіломікронподібні емульсії та рекомбінантні ліпопротеїди низької щільності [73] та ін.

Внутрішньоклітинна доставка ЛР. Генна терапія.

Однією з ключових проблем доставки ліків є внутрішньоклітинний транспорт лікарських засобів. Цей процес утруднений кількома факторами: неспецифічність носіїв або їх нездатність проникнути крізь клітинну мембрану та лізосомальний гідроліз лікарських засобів (пептидів, нуклеїнових кислот), що проникли едоцитотичним шляхом. Вирішенням цієї проблеми є застосування так званих пептидів, що проникають у клітину (Cell penetrating peptides, CPP), вперше знайдених у вірусу імунодефіциту людини. Дані пептиди здатні переносити приєднані до них молекули гідрофільних ЛЗ через клітинну мембрану шляхом "пептидної трансдукції". Нині ці молекули поділяють на три класи: похідні природніх білків різних організмів (ТАТ-пептид), модельовані петиди (отримані поєднанням двох пептидів з джерел різного походження, наприклад вірусу імунодефіциту людини та SV-40) і синтетично отримані поліаргініни. Для цих молекул описано декілька механізмів проникнення в клітину, оминаючи гідроліз лізосомальними ферментами. [86]. Інший спосіб уникнення лізосомального руйнування описаний у статті [19], який полягає у навантаженні лізосом фоточутливими речовинами перед введенням ЛЗ. Після злиття ендосоми з діючою речовиною та лізосомою клітини опромінюють, а фоточутливі речовини утворюють реакційно здатні сполуки, що окислюють мембрану лізосом. Мембрана руйнується, вивільнюючи в цитоплазму молекули діючої речовини. Такий підхід можна застосувати в лікуванні ракових захворювань. Можливо також ковалентне сполучення вище згадуваних CPP із молекулами поліетиленгліколю (ПЕГ), які екранують їх від зв'язування із клітинною мембраною, через залишок гідразону. Гідразон, при значеннях рН 5,0 - 6,0 руйнується, звільнюючи тим самим молекулу CPP від "екрану" ПЕГ і даючи можливість взаємодіяти із клітинною мембраною. Таким чином, стає можливим контрольований внутрішньоклітинний транспорт лікарських засобів [19, 86]. Покращити аптейк (захват) клітинами наноносіїв вдалося авторам Yi X. et al. [99], кон'югувавши молекулу білку (пероксидаза хріну) з плюронік poly(ethylene oxide)-bpoly(propylene oxide)-b-poly(ethylene oxide) (PEO-PPO-PEO) кополімерами. Серед патологій, які можуть лікуватися системами внутрішньоклітинної доставки відзначають хворобу Альцгеймера, Паркінсона, ракові захворювання та хвороби, спричинені генетичними дефектами лізосомальних ферментів. Інший підхід описано Bareford L. [19].

Розроблені системи доставки ЛР на субклітинному рівні, з використанням ендоцитотичного шляху. Опосередковані рецептором системи доставки передбачають наявність на клітинній мембрані специфічного рецептору. Однак їх ефективність обмежується тим, що клітинна мембрана є дуже динамічною структурою і кількість рецепторів на ній може змінюватись. Завдяки створенню штучних рецепторів, які зв'язуються з багатими на клатрин зонами плазматичної мембрани, стало можливим розроблення підходу, що дістав назву "націлення синтетичними рецепторами" (synthetic receptor targeting, SRT). Цей підхід дозволить накопичувати в клітині непроникні молекули лігандів білків.Особливе місце в контексті внутрішньоклітинної доставки ліків належить так званій генній терапії, яка передбачає внутрішньоклітинну доставку необхід-ної послідовності ДНК векторами - як вірусної [103] так і невірусної природи [27].

Основна мета цього підходу - забезпечити експресію гену, що доставляється та синтез бажаного білку з лікувальною метою. Для систем, що використовуються у генній терапії, окрім вище згадуваних загальних властивостей, виставля-ють й специфічні вимоги. Зокрема, вони мають проходити мембранний бар'єр клітини, не руйнуватись ендоцитотично у лізосомах (тобто оминати лізосомальний гідроліз). Ці системи повинні проникати й крізь ядерну мембрану та мають бути обладнані специфічними лігандами. Так, повідомляється про створення вірусного вектору для доставки ДНК до нервових клітин людини на основі гібридного вірусу з властивостями бакуло- та аденовірусу. Вектор поєднує у собі здатність до тривалої експресії генів, характерних для аденовірусних векторів, та високий титр при синтезі і ефективність переносу генетичної інформації для векторів на основі бакуловірусів. Завдяки генній інженерії дослідники створили ДНК-послідовність, здатну вбудовуватись у геном нервової клітини і протягом тривалого часу експресуватись у ній, забезпечуючи пролонгований ефект. Вва-жають, що такі вектори допоможуть у лікуванні хвороби Альцгеймера та Паркінсона [95].

Таким чином, гібридний носій є ефективним засобом для специфічної доставки необхідних генів до хворої клітини. Цей прогресивний метод хоч і є багатообіцяючим у лікуванні хронічних хвороб, однак може крити в собі й певні недоліки, пов'язані із вірусною природою носіїв [86], тому більш прийнятним, з клінічної точки зору, вважають вектори невірусної природи [96].

Інший підхід у генній терапії реалізовано у дослідженнях, проведених Kogure K. et al. [48]. Замість вірусного вектору, автори пропонують повністю штучно створений пристрій, або MEND ("multifunctional envelope-type nanodevice" - мультифункціональний нанопристрій з облямівкою) за принципом "запрограмованої збірки". Він розпізнається та проникає до клітини, не руйнуючись ендоцитотично. Основним компонентом нанопристрою, який забезпечує захоплення та проникнення в клітину є петид октааргінін. До того ж, MEND може бути обладнаний специфічними до рецепторів лігандами і має ліпідну оболонку. У порожнині такої капсули знаходиться необхідна ДНК-послідовність, упакована за допомогою полікатіонних полімерів, що виконують функції гістонів. Автори також зазначають, що MEND можна використовувати не тільки для доставки нуклеїнових кислот, а й білків чи полісахаридів. Тим не менш, нанопристрої для доставки ДНК мають й певні недоліки у порівнянні з вірусними векторами (зокрема заснованими на аденовірусах), а саме - низька здатність до трансфекції, і як наслідок - низький вихід синтезованих у клітині білків. Автори пов'язують це із тим, що компоненти нанопристрою електростатично взаємодіють з синтезованою інформаційною РНК, заважаючи її трансля-ції. Окрім клітинного ядра генетичний матеріал та ЛЗ стає можливим доставляти й до іншої клітинної структури - мітохондрій. Дисфункцію мітохондрій пов'язують з нейродегенеративними патологіями, цукровим діабетом, раком. Тому корекція функції мітохондрії шляхом "мітохондріальної терапії" може у майбутньому дозволити ефективне лікування патологій на субклітинному рівні [48]. Перспективними в доставці генетичного матеріалу можуть стати й модифіковані силіцієві наночастинки [22].

Системи доставки ЛР на основі неорганічних наноносіїв.

Не останнє місце як носії у доставці ЛЗ займають й неорганічні наночастинки, що наочно описано у оглядовій статті [60]. Зокрема, застосування металічних наночастинок пов'язане, як правило, з лікуванням злоякісних пухлин; міцели з подвійними гідроксидами ди- та тривалентних металів пропонують у якості переносників антибіотиків [84]. Завдяки здатності цих наноматеріалів до функціоналізації (тобто покриття поверхні певними хімічними речовинами чи біомолекулами з метою надання наночастинкам певних властивостей) їх можливо кон'югувати зі специфічними лігандами до тієї чи іншої структури. При цьому можна не тільки локалізувати патологію, a й здійснити доставку ДНК-послідовностей у ядро з метою корекції діяльності ракової клітини, тобто це - ще один приклад "генної терапії". Повідомляється також і про застосування наночастинок заліза оксиду для адресної доставки ЛР та отримання зображень. Під впливом магнітного поля ці наночастинки, попередньо кон'юговані з полівінілалкоголем (ПВА), можуть бути направлені до вогнища патологічного процесу [63].

Активно застосовуються у лікуванні й нанотрубки з карбону - наноструктури, які складаються з бензенових циклів. Вони нерозчинні в усіх розчинниках, що ускладнює їх медичне застосування, однак функціоналізація (приєднання до поверхні наночастинки молекули чи хімічної групи з метою надання їй необхідних властивостей) може покращити їх розчинність у воді. Повідомляють, що ковалентне приєднання амфотерицину Б до карбонових нанотрубок призвело до покращення його ефективності [25].

Впровадження ЛЗ на основі систем доставки в клінічну практику.

Незважаючи на низку переваг, у систем доставки ЛР існують й певні недоліки, пов'язані із складністю контролю за синтезом носія від партії до партії [64]. Вище вже також згадувалось про проблему стабільності нанопрепаратів. Окрім цього існує проблема ефективності систем доставки ЛР: навіть найоптимістичніші результати досліджень in vitro не дають повної гарантії, що препарат виявиться ефективним in vivo [Vinogradov S., 2010]. Важливу увагу слід прид-ляти також токсикологічному аспекту використання наночастинок, який ще недостатньо вивчено. Відомо, що реакція імунної системи на наночастинки залежить від їх розмірів. Зокрема, наночастинки з діаметром 200 нм і більше сильніше активують систему комплементу і швидше елімінуються з кровоносної системи. Вважається також, що із зменшенням діаметру наночастинки, зростає її токсичність, через збільшення питомої поверхні. Це, в свою чергу, призводить до активізації окисно-відновних процесів, у яких беруть участь атоми наночастинок й утворення вільних радикалів. Одним із напрямків використання наночастинок може стати доставка антигенів для вакцинації або специфічної активації Т-клітинного імунітету [33]. Слід відзначити статтю, присвячену етичним аспектам наномедицини [31].

Висвітлюється проблема токсичності, неконтрольованій самозборці та потреба контролю функцій наночастинок, які використовуються для доставки ліків.Нанофармакологія вивчає фізико-хімічні, фармакодинамічні, фармако-кінетичні властивості розроблених на основі нанотехнологій нанопрепаратів, показання, протипоказання до їх застосування, можливі побічні ефекти [9, 10, 25].

Найбільш інтенсивно розвивається нанофармакологія наступних груп препаратів: протипухлинні, протимікробні, протизапальні, протипаразитарні засоби, дерматологічні нанопрепарати, наночастинки для пероральної вакцинації.

Протипухлинні засоби. Доставка лікарських засобів у пухлини на клітинному та тканинному рівні дозволяє покращити специфічність протипухлинних молекул та забезпечити ефективну концентрацію препарату вибірково всередині пухлини. Відомо, що традиційні хіміотерапевтичні препарати (антрациклінові антибіотики, тамоксифен, таксани, сполуки платини) мають велику кількість побічних ефектів та рідко сприяють повному видужанню пацієнтів. Інкапсуляція цих сполук у ліпосоми, білкові та інші полімерні оболонки сприяє підвищенню як паліативних ефектів препаратів (покращення якості життя за рахунок зниження кардіотоксичності, нудоти, випадіння волосся, парестезій), так і подовженню життя пацієнтів. Прикладами розроблених на сьогодні нанопрепаратів з протипухлинною активністю є Caelyx (ліпосомальний доксорубіцин), Atragen (ліпосомальний третиноїн), DaunoXome (ліпосомальний даунорубіцин) [5, 100].

Яскравим прикладом сумісного застосування наночастинок з протипухлинними препаратами є кон'югат доксорубіцину з біодеградуючим дендримером, ефективність якого вивчали на C-26 карциномі товстої кишки, прищепленої мишам. При введенні в вену препарат в 9 разів ефективніше поглинався клітинами пухлини, ніж вільний доксорубіцин. Одноразове введення у дозі 20 мг/кг викликало повний регрес пухлини і 100% виживання тварин. Максимально-переносима доза вільного доксорубіцину, для мишей, становить 6 мг/кг і не спричиняє бажаного терапевтичного ефекту [55].

Протимікробні препарати. В останні роки збільшилась кількість резистентних штамів мікроорганізмів до антибіотиків. Суттєвим недоліком класичноїантибактеріальної терапії є те, що деякі внутрішньоклітинні мікроорганізми знаходяться у стані спокою та є захищеними від дії лікарських засобів різноманітними біологічними структурами навколо вогнища інфекції. Протимікробні препарати зазвичай є токсичними, тому підвищився попит на нові види безпечних,ефективних протимікробних засобів. Нанодисперсні системи доставки антибактеріальних препаратів відкривають значні потенційні можливості в лікуваннімікробних захворювань, оскільки можуть покращити біодоступність препаратів(доведено на прикладі мукоадгезивних наночастинок з амоксицикліном, які засто-совували для ерадикації Helicobacter pylori), знизити частоту введення (показанодля протитуберкульозних препаратів рифампіцину, ізоніазиду та піразинаміду),та знизити токсичність (зокрема, нефротоксичність аміноглікозидів) [80, 82, 87,71].

У технологічному аспекті наноносії є високостабільними, мають достатнюємність, можливість інкапсулювання гідрофільних та гідрофобних речовин,застосовуються для всіх основних шляхів введення лікарських засобів у організмхворого.Наноструктури можуть бути не лише носіями лікарських засобів, а й проявляти власну фармакологічну активність. Так, наночастинки металів у препарати на їх основі проявляють високу бактерицидну активність у відношенню до різних видів мікроорганізмів. Специфічні властивості металів у ультрадисперсному стані (розміри частинок порядку нанометрів) відкривають більші можливості для створення нових ефективних антимікробних препаратів з високою біологічною активністю для застосування у медицині, фармації і сільському господарстві [9, 46, 34].

Протизапальні препарати. Нанодисперсні системи можуть на клітинному рівні вибірково діяти на запалені тканини. Найбільш перспективною мішенню навантажених препаратами наноносіїв, на сьогодні, вважають макрофаги. Введення ліпосомальних форм кортизолу, преднізолону, метотрексату, дендримерів з бетаметазоном, індометацином дозволяло знизити токсичність цих препаратів та підвищити ефективність лікування ревматоїдного артриту [45].

Дерматологічні нанопрепарати. Наноносії лікарських засобів як проникаючі транспортні системи є однією з найбільш перспективних стратегій цільової доставки лікарських засобів всередину шкіри. Проходження навантажених препаратом частинок через канал волосяної сумки може призводити до депонування лікарських засобів в окремих ділянках шкіри, контролювати внутрішньошкірне вивільнення препаратів, захищати медикаменти від епідермального метаболізму, знижувати системну абсорбцію [54].

Форми наноносіївдля дерматологічних препаратів розділяють згідно з їх фізико-хімічними властивостями:

  • Наноносії на ліпідній основі (ліпосоми та проліпосоми, трансферосоми, етосоми, аспасоми, тверді ліпідні наночастинки).
  • Наноносії на основі поверхнево-активних речовин (ніосоми, кубосоми, мікроемульсії).
  • Наночастинки на полімерній основі.

Експериментальні дослідження нанопрепаратів проводять на моделях таких дерматологічних захворювань, як алопеція, акне, псоріаз, екзема, мікози, герпес [5].

Наночастинки для пероральної вакцинації.

Імунізація за допомогою наночастинок включає наступні підходи:

  • анигенвмісні наночастинки (вакцинація проти малярії, сальмонельозу);
  • наночастинки для ДНК-імунізації (профілактика токсоплазмозу);
  • наночастинки для інкапсуляції вірусів (профілактика кору);
  • наночастинки в якості ад'ювантів для пероральної алерген-імунотерапії (лікування алергічних захворювань) [69, 5].

Протипаразитарні засоби. Нанорозмірні носії можуть підвищити розчинність, а отже і біодоступність протипаразитарних лікарських засобів тазнизити їх токсичність за рахунок більш ефективного охоплення цільових областей. Інкапсулювання сприяє подовженню дії препаратів, підвищенню інтерналізації лікарських засобів фагоцитуючими клітинами ретикулоендотеліальної системи (які часто є резервуарами внутрішньоклітинних паразитів). Спектрнаночастинок, що досліджують на моделях паразитарних захворювань, доситьширокий. Міцелли з амфотерицином В застосовували для лікування лейшманіозу [98]. Stealth-нанокапсули дозволяють знизити токсичність та підвищитиефективність препаратів при лікуванні малярії [5]. Ліпосоми, які містять арсен,продемонстрували високу ефективність при лікуванні трипаносом [72].

Застосування нанопрепаратів має деякі особливості. Наномедикаменту необхідно проявляти значно більш виражену лікувальну дію у порівняні з подібним препаратом, що застосовується у медичній практиці. Нанопрепарат повинен викликати менше побічних ефектів, ніж аналогічний лікарський засіб. Нанопрепарат має бути стабільним і зберігати хімічну структуру протягом певного часу. Нанопрепарати не повинні негативно впливати на клініко-фармакологічні властивості медикаментів, які застосовуються у медичній практиці. Фармакоекономічні показники нанопрепаратів мають бути позитивними. Лікарська форма нанопрепаратів повинна бути зручною для застосування. Бажано також, щоб технологія виробництва нанопрепарату була доступна та екологічно чиста [10].

Малий розмір, хімічний склад, структура, велика площа поверхні та форма - це ті властивості, що надають наночастинкам переваг перед іншими матеріалами, водночас забезпечують і їхній можливий токсичний вплив на біологічні системи. Тому, перш за все, необхідно встановити молекулярні механізми впливу наночастинок на організм, можливі механізми розвитку токсичних ефектів, а також шляхи усунення чи послаблення їх небажаного впливу. Найбільш чутливими до наночастинок є органи, які безпосередньо взаємодіють із зовнішнім середовищем: дихальна система, шлунково-кишковий тракт, шкіра, а також кров і центральна нервова система. Одним із основних механізмів ушкодження внутрішніх органів наночастинками є оксидативний стрес, що призводить до активації різних факторів транскрипції, які, в свою чергу, підвищують синтез прозапальних речовин. Це вимагає проведення подальших фундаментальних досліджень з вивчення фізіологічних, біохімічних і біофізичних механізмів дії наночастинок на різні органи і системи організму, на функцію мембран клітин, мітохондрій, рибосом, ферментів, ДНК, РНК. Не менш важливим медико-соціальним аспектом нанонауки є нанотоксикологія, дослідження з якої, на жаль, розвивається досить повільно [8, 11, 13, 88].

ЗАКЛЮЧЕННЯ

Фармакологія поступово розвивалась від феноменологічної через біохімічну до фізико-хімічної. Протягом останніх 30 років інтенсивно ведуться дослідження залежності між фармакологічною активністю та розміром частинок сполук різних хімічних груп. Для цих досліджень використовували традиційні інструменти фармакології, такі як моделі in vivo та in vitro. Інтенсивний розвиток нанонауки та нанотехнологій в останні десятиліття зумовив появу великого різноманіття наночастинок, які можуть бути потенційними лікарськими засобами. Фармакологічні та фармацевтичні основи розробки лікарських засобів (нанопрепаратів) полягають в тому, що наночастинки органічних і неорганічних сполук можуть бути субстанцією для створення принципово нових медикаментів, як продуктів нанотехнологій. До таких субстанцій можна віднести фулерени, дендримери, ліпосоми, нанометали (золото, срібло, мідь, залізо). Новим напрямком розробки нанопрепаратів є утворення комплексу між відомими медикаментами і наночастинками, нанокапсулами, нанотрубками, дендримерами, фулеренами, що сприятиме більш глибокому проникненню таких комплексних медикаментів до патологічного процесу, зумовлюючи проведенню ефективної фармакотерапії захворювання. Виробництвом та дослідженнями таких наночастинок займаються нанофармація та нанофармакологія. Довгострокові завдання нанофармакології та нанофармації повинні бути спрямовані на підвищення якості лікування пацієнтів та скорочення витрат на охорону здоров'я, а з іншого боку, на виявлення нових способів доставки нових класів лікарських засобів, які не можуть бути ефективно введені звичайними шляхами. Перехід від наукових досліджень до комерційної нанофармакології та нанофармації знаходиться на ранній стадії розвитку. На сьогодні актуальним є поглиблене вивчення механізмів дії нових препаратів на основі наночастинок та їх побічного впливу, розробка фармацевтичних технологій, отримання адекватних лікарських форм з метою успішного застосування у медичній практиці. Поки що маловивченим залишаються фармакологічні, фармацевтичні та токсикологічні аспекти застосування продуктів нанотехнологій у біомедичних цілях, зокрема клінічній фармації. Впровадження нанотехнологій у процеси розробки оригінальних лікарських засобів відбува-ється вже зараз і визначатиме успіхи фармакології та фармації в найближчому майбутньому.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Барсуков Л. И. Липосомы / Л. И. Барсуков // Соросовский образовательный журнал. - 1998. - №10. - С. 2-9.
  2. Головенко М. Адресна доставка наносистемами лікарських засобів до головного мозку / М. Головенко, В. Ларіонов // Вісник фармакології та фармації. -2008 - № 4. -С. 8-16.
  3. Головенко Н. Я. Физико-химическая фармакология / Н. Я Головенко. - Одесса: Астропринт, 2004. - 720 с.
  4. Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев -2-е изд., испр. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 416 с.
  5. Нанолекарства. Концепции доставки лекарств в нанонауке / [гл. ред. -А. Лампрехт]. - М.: Научный мир, 2010, 232 с.
  6. Природні механізми дії наноматеріалів: фізико-хімічні, фізіологічні, біо-хімічні, фармакологічні, токсикологічні аспекти / Москаленко В.Ф., Яво-рівський О.П., Цехмістер Я.В., Чекман І.С. [та ін.] // Український науково-медичний молодіжний журнал. - 2011. - №4. - С. 21 - 26.
  7. Нанонаука і нанотехнології: технічний, медичний та соціальний аспекти / Б. Патон, В. Москаленко, І. Чекман, Б. Мовчан // Вісн. НАН України. -2009. - № 6. - С. 18 - 26.
  8. Трефилов В. И. Фуллерены - основа материалов будущого / В. И. Трефилов. -К.: Изд-во АДЕФ - Украина, 2010. - 148 с.
  9. Чекман І. С. Нанофармакологія: експериментально-клінічний аспект / І. С. Чекман // Лікарська справа. Врачебное дело. - 2008. - № 3-4. -С. 104-109.
  10. Чекман І.С. Нанофармакологія / І.С. Чекман- К.: Задруга, 2011. - 424 с.
  11. Фармакологічний, токсикологічний і клінічний аспекти наномедицини / І. С. Чекман, С. П. Каплинський, Т. Ю. Небесна, А. О. Терентьєв // Фарма-кологія та лікарська токсикологія. - 2008. - № 4 (5). - С. 3-9.
  12. Чекман І.С. Нанотехнології у розробці систем доставки лікарських засобів / І.С. Чекман, А.О. Прискока // Український медичний часопис - 2010 - №1, С. 14-18.
  13. Нанотоксикологія: напрямки досліджень (огляд) / І. С. Чекман, А. М. Сердюк, Ю. І. Кундієв [та ін.] // Довкілля та здоровя. - 2009. - № 1 (48). -С. 3 - 7.
  14. Glyconanobiotics: Novel carbohydrated nanoparticle antibiotics for MRSA and Bacillus anthracis / S. C. Abeylath, E. Turos, S. Dickey, D. V. Lim // Bioorganic & Medicinal Chemistry. - 2008. - Vol. 16. -P. 2412-2418.
  15. Targeted delivery to neuroblastoma of novel siRNA-anti-GD2-liposomes prepared by dual asymmetric centrifugation and sterol-based post-insertion method / J.E. Adrian, A. Wolf, A. Steinbach [et al.] // Pharmaceutical research - 2011 -№9. - P. 2261-2272.
  16. Development and brain delivery of chitosan-PEG nanoparticles functionalized with the monoclonal antibody OX26 / Y. Aktas, M. Yemisci, K. Andrieux [et al.] // Bioconj. Chem. - 2005 - Vol. 16. - P. 1503-1511.
  17. Quantum Dot-Aptamer Conjugates for Synchronous Cancer Imaging, Therapy, and Sensing of Drug Delivery Based on Bi-Fluorescence Resonance Energy Transfer / V. Bagalkot, L. Zhang, E. Levy-Nissenbaum [et al.] // Nano Letters. -2007. - Vol. 7, №10. -P. 3065-3070.
  18. Bailey M. M. Nanoparticle Formulations in Pulmonary Drug Delivery / M. M. Bailey, C. J. Berkland // Medicinal Research Reviews. - 2009. - Vol. 29, №1. - P. 196-212.
  19. Bareford L. M. Endocytic mechanisms for targeted drug delivery. / Bare-ford L. M., Swaan P. W. // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2007. - Vol. 59. -P. 748-758.
  20. Polypeptide Point Modifications with Fatty Acid and Amphiphilic Block Copolymers for Enhanced Brain Delivery/ E. V. Batrakova, S. E. Vinogradov, S. M. Robinson, M. L. Niehoff // Bioconjugate Chem. - 2005. - Vol. 16. -P. 793-802.
  21. Brain targeting using novel lipid nanovectors / A. Beduneau, F. Hindre, A. Clavreul, J.-C Leroux. [et al.] // Journal of Controlled Release. - Vol. 126. -P. 44-49.
  22. Organically modified silica nanoparticles: A nonviral vector for in vivo gene delivery and expression in the brain / D. J. Bharali, I. Klejbor, E. K. Stachowiak, [et al.] // PNAS. - 2005. - Vol. 102, №32. - P. 11539-11544.
  23. Buse J. Properties, engineering and applications of lipid-based nanoparticle drug-delivery systems: current research and advances / J. Buse, A. El-Aneed // Nanomedicine (Lond). - 2010. - Vol. 5, № 8. - Р. 1237-1260.
  24. Fast Release of Lipophilic Agents from Circulating PEG-PDLLA Micelles Revealed by in vivo Forster Resonance Energy Transfer Imaging / H. Chen, S. Kim, W. He [et al.] // Langmuir. - 2008 - Vol. 24. - P. 5213-5217.
  25. Therapeutic nanoparticles for drug delivery in cancer / K. Cho, X. Wang, S. Nie [et al] // Clin. Cancer Res. - 2008. - V. 14. - P. 1309-1316.
  26. Intramural Delivery of Rapamycin With а В 3Targeted Paramagnetic Nanoparticles Inhibits Stenosis After Balloon Injury / T. Cyrus, H. Zhang, J. S. Allen [et al.] // Arterioscler Thromb Vasc Biol. - 2008. - Vol. 28. -P. 820-826.
  27. Natural polymers for gene delivery and tissue engineering / J. M. Dang, W. Leong Kam // Advanced Drug Delivery Reviews. -2006. - Vol. 58. - P. 487-499.
  28. Fluidic and Air-Stable Supported Lipid Bilayer and Cell-Mimicking Microarrays / Y. Deng, Y. Wang, B. Holtz, J. Li [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2008. -Vol. 130. - P. 6267-6271.
  29. Domalia T. A. Dendrimers as multi-purpose nanodevices for oncology drug delivery and diagnostic imaging / T. A. Domalia, L. A. Reyna, S. Svenson // Biochemical Society Transactions. - 2007. -Vol. 35, №1. - P. 61-67.
  30. Dutta R. C. Drug carriers in pharmaceutical design: promises and progress / R. C. Dutta // Curr. Pharm. Des. - 2007. - Vol. 13, № 7. - Р. 761-769.
  31. Ebessen M. Nanomedicine: Techniques, Potentials, and Ethical Implications / M. Ebessen, T. J. Jensen // Journal of Biomedicine and Biotechnology. -Vol. 2006. P. 1-11.
  32. Edlund U. Polyesters based on diacid monomers / U. Edlund, A.C. Albertsson // Adv. Drug. Deliv. - 2003 - Vol. 55. - P. 585-609.
  33. Emerich D. F. The pinpoint promise of nanoparticle-based drug delivery and molecular diagnosis. Biomolecular Engineering / D. F. Emerich, C. G. Thanos. -Vol. 23. - P. 171-184.
  34. Silver nanoparticles as potential antiviral agents / S. Galdiero, A. Falanga, M. Vitiello [et al.] // Molecules - 2011. - Vol. 16, № 10. - Р. 8894 -8918.
  35. Garg G. Cubosomes: An Overview / G. Garg, S. Saraf, S. Saraf // Biol. Pharm. Bull. - 2007. - Vol. 30, №2. - P. 350 -353.
  36. Greco F. Polymer-drug conjugates: current status and future trends / F. Greco, M. J. Vicent // Front Biosci. - 2008. - Vol. 13. - P. 2744 -2756.
  37. Enhancement of immune responses by DNA vaccination through targeted gene delivery ising mannosylated cationic liposome formulations following intravenous administration in mice / Y. Hattori, S. Kawakami, S. Suzuki [et al.] // Biochem Biophys. Acta - 2004 - Vol. 1513. - P. 207 -216.
  38. He G. ABA and BAB type triblock copolymers of PEG and PLA: A comparative study of drug release properties and "stealth" particle characteristics / G. He, L. L Ma., S. Venkatraman // International Journal of Pharmaceutics - 2007. - Vol. 334. - P. 48 -55.
  39. Iden D.L. In vitro and in vivo comparison of immunoliposomes made by conventional coupling techniques with those made by a new post-insertion approach / D.L. Iden, T.M. Allen // Biochim. Biophys. Acta - 2001 - Vol. 1513. - P. 207 - 216.
  40. Igarashi E. Factors affecting toxicity and efficacy of polymeric nanomedicines / E. Igarashi // Toxicology and Applied Pharmacology. - 2008. - Vol. 229. - P. 121 -134.
  41. Multi-functional nanocarriers for targeted delivery of drugs and genes / L. Jabr-Milane, L. van Vlerken, H. Devalapally [et al.] // J Control Release. - 2008. - Vol. 130, № 2. - Р. 121 -128.
  42. Nasal Drug Delivery System-Factors Affecting and Applications / K.R. Jadhav, M.N. Gambhire, I.M. Shaikh [et al.] // Current Drug Therapy. - 2007 - Vol. 2, № 1. - P. 27 -38.
  43. Jin S. E. Multiscale observation of biological interactions of nanocarriers: from nano to macro / S. E. Jin, J. W. Bae, S. Hong // Microsc. Res. Tech. - 2010. - Vol. 73, № 9. - P. 813 -823.
  44. Kaneshiro T. D. L. Synthesis, Characterization, and Gene Delivery of Poly-L-lysine Octa(3-aminopropyl)silsesquioxane Dendrimers: Nanoglobular Drug Carriers with Precisely Defined Molecular Architectures / T. D. L. Kaneshi-ro, X. Wang, Z.-R. Lu // Molecular pharmaceutics. - 2007. - Vol. 4, №5. - P. 759 -768.
  45. Effecient new cationic liposome formulation for systemic delivery of small interfering RNA silencing tumor necrosis factor alpha in experimental arthritis / M. Khoury, P. Louis-Plence, Y. Escriou [et al.] // Arthritis Rheum. - 2006. - Vol. 54. - P. 1867 -1877.
  46. Kim H. J. Antimicrobial action effect and stability of nanosized silica hybrid Ag complex / H. J. Kim, H. J. Park, S. H. Choi // J. Nanosci Nanotechnol. - 2011. - Vol. 11, № 7. - Р. 5781 -5787.
  47. Endocytosis and Interaction of Poly (Amidoamine) Dendrimer with Caco-2 Cells. / K. M. Kitchens, A. B. Foraker, R. B. Kolhatkar, P. W. Swaan [et al] // Pharmaceutical Research - 2007 Vol. 24, №11. - P. 2138 -2145.
  48. Multifunctional envelope-type nano device (MEND) as a non-viral gene delivery system / K. Kogure, H. Akita, Y. Yamada, H. Harashima // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2008. - Vol. 60. - P. 559 -571.
  49. Formulations of biodegradable Nanogel carriers with 5'-triphosphates of nucleoside analogs that display a reduced cytotoxicity and enhanced drug activity / E. Kohli, H.-Y. Han, A. D. Zeman, S. V. Vinogradov. // Journal of Controlled Release. - 2007. - Vol. 121. -P. 19-27.
  50. Kraft M. P. Fluorocarbons and fluorinated amphiphiles in drug delivery and biomedical research / M. P. Kraft // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2001. -Vol. 47. - P. 209-228.
  51. Colloidal Drug Delivery Systems. / [J. Kreuter - ed.] - New York - Basel -Hongkong, 1994. - P. 219 - 342.
  52. Supramolecular Assemblies Based on Copolymers of PEG600 and Functionalized Aromatic Diesters for Drug Delivery Applications. / R. Kumar, M-H. Chen, V. S. Parmar, L. A. Samuelson [et al.] // J. Am. Chem. Soc. - 2004. - Vol. 126, №34. - P. 10640-10644.
  53. Laginha K. Liposomes targeted via two different antibodies: Assay, B-cell and cytotoxicity. / K. Laginha, D. Mumbengegwil, T. Allen // Biochim. Biophys. Acta - 2005 - Vol. 1711, P. 25-32.
  54. Characterization of transport of chlorhexidine-loaded nanocapsules through hairless and wistar rat skin / H. Lboutounne, V. Faivre, F. Falson , F. Pirot // Skin Pharmacol Physiol. - 2004. - Vol. 17, № 4. - Р. 176-82.
  55. A single dose of doxorubicin-functionalized bow-tie dendrimer cures mice bearing C-26 colon carcinomas / C.C. Lee, E. R. Gillies, M. E. Fox, S. J. Guillaudeu [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2006. - Vol. 103, № 45. - Р. 16649-16654.
  56. Lee L. J. Polymer nano-engineering for biomedical applications / L. J. Lee // Annual Biomedical Eng. - 2006. - Vol. 34. - P. 75-88.
  57. Development of pegylated liposomal vinorelbine formulation using "post-insertion" technology. / C.L. Li, J.X. Cui, C.X. Wang [et al.] // International journal of pharmaceutics - 2010 - Vol. 391, №1-2, P. 230 - 236.
  58. Nanoparticles bearing polyethyleneglycol-coupled transferring as gene carriers: preparation and in vitro evaluation / Y. Li, M. Ogris, E. Wagner, J. Pelisek, M. Ruffer // Int. J. Pharm. - 2003 - Vol. 259, P. 93-101.
  59. Lim S. B. Freeze drying of peptide drugs self-associated with long-circulating, biocompatible and biodegradable sterically stabilized phospholipid nanomicelles. / S. B. Lim, I. Ruminstein, H. Onyuksel // International Journal of Pharmaceutics. - 2008. - Vol. 356. - P. 345-350.
  60. Liu Y. Nanomedicine for drug delivery and imaging: A promising avenue for cancer therapy and diagnosis using targeted functional nanoparticles. / Y. Liu, H. Miyoshi, M. Nakamura// Int. J. Cancer. - 2007. - Vol. 120. -P. 2527-2537.
  61. List of drug delivery companies worldwide. - Режим доступу: http://www. bloomberg.com/markets/companies/drug-delivery-systems/
  62. Lyons J. G. The significance of variation in extrusion speeds and temperatures on a PEO/PCL blend based matrix for oral drug delivery. / J. G. Lyons, P. Blackie, C. L. Higginbotham // International Journal of Pharmaceutics. - 2008. -Vol. 351. - P. 201-208.
  63. Optimal Design and Characterization of Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles Coated with Polyvinyl Alcohol for Targeted Delivery and Imaging. / M. Mahmoudi, A. Simchi, M. Immani, A. S. Milani [et al.] // J. Phys. Chem. B.Vol. 112. - P. 14470-14481
  64. Malafaya P. B. () Natural -origin polymers as carriers and scaffolds for biomolecules and cell delivery in tissue engineering applications. / P. B. Malafaya, G. A. Silva, R. L. Reis // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2007 - Vol. 59. - P. 207 -233.
  65. Meanwell N. A. Improving drug candidates by design: a focus on physicochemical properties as a means of improving compound disposition and safety / N. A. Meanwell // Chem Res Toxicol. - 2011. - Vol. 24, № 9. - Р. 1420 -1456.
  66. Mistry A. Nanoparticles for direct nose-to-brain delivery of drugs / A. Mistry, S. Stolnik, L. Illum // Int. J Pharm. - 2009. - Vol. 379, № 1. - Р. 146 -57.
  67. Block ionomer complexes as prospective nanocontainers for drug delivery / K. T. Oh, T. K. Bronich, L. Bromberg [et al.] // Journal of Controlled Release. - 2006. - Vol. 115. - P. 9-17.
  68. Inhibition of liver metastasis by targeting of immunomodulators using mannosylated liposome carriers / P. Opanasopit, M. Sakai, M. Nishikawa, [et al.] // J. Control Rel. - 2002 - Vol. 80, P. 283-294.
  69. Oyewumi M. O. Nano-microparticles as immune adjuvants: correlating particle sizes and the resultant immune responses / M. O. Oyewumi, A. Kumar, Z. Cui // Expert Rev Vaccines. - 2010. - Vol. 9, № 9. - Р. 1095 -1107.
  70. Pai A. S. PEGylated phospholipid nanomicelles interact with b-amyloid(1 -42) and mitigate its b-sheet formation, aggregation and neurotoxicity in vitro. / A. S. Pai, I. Rubinstein, H. Onyuksel // Peptides. - 2006 - Vol. 27. - P. 2858 -2866.
  71. Pandey R. Nanomedicine and experimental tuberculosis: facts, flaws, and future / R. Pandey, Z. Ahmad // Nanomedicine. - 2011. - Vol. 7, № 3. - Р. 259-72.
  72. Therapeutic nanoreactors: combining chemistry and biology in a novel triblock copolymer drug delivery system / A. Ranquin, W. Versées, W. Meier, [et al.] // Nano Lett. - 2005. - Vol. 5, № 11. - Р. 2220-4.
  73. Recombinant lipoproteins: lipoprotein-like lipid particles for drug targeting. / P. C. N. Rensen, R. L. A. de Vrueh, J. Kuiper [et al.] // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2001. - Vol. 47. - P. 251-276.
  74. Rosca I.D. Microparticle formation and its mechanism in single and double emulsion solvent evaporation. / I.D. Rosca, F. Watari, M. Udo // Journal of Controlled Release - 2004 - Vol. 99. - P. 271-280.
  75. Rubinstein I. Biocompatible, biodegradable and sterically stabilized phospholipid nanomicelles improve cryopreservation of oral keratinocytes: A preliminary investigation. / I. Rubinstein, H. Onyuksel // International Journal of Pharmaceutics. - 2007. - Vol. 338. - P. 333-335.
  76. Rubinstein I. Intracellular delivery of VIP-grafted sterically stabilized phospholipid mixed nanomicelles in human breast cancer cells. / Rubinstein I., Soos I., Onyuksel H. // Chemico-Biological Interactions. - 2008. - Vol. 171. - P. 190-194.
  77. Freeze-drying of polycaprolactone and poly(D,L-lactic-glycolic) nanoparticles induce minor particle size charges affecting the oral pharmacokinetics of loaded drugs. / A. Saez, M. Guzman, J. Molpeceres, M.R. Aberturas // Eur. J. Pharm. Biopharm. - 2000 - Vol. 50. - P. 379 - 387.
  78. Sahoo S. K. Nanotechnology in ocular drug delivery. / S. K. Sahoo, F. Dilnawaz, S. Krishnakumar // Drug Discovery Today. - 2008. - Vol. 13, № 3 -4. - P. 144-151.
  79. Shah J. C. Cubic phase gels as drug delivery systems. / J. C. S hah, Y. Sadhale, D. M. Chilukuri // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2001. - Vol. 47. - P. 229-250.
  80. Sharma A. Chemotherapeutic efficacy of poly (DL-lactide-co-glycolide) nanoparticle encapsulated antitubercular drugs at sub-therapeutic dose against experimental tuberculosis / A. Sharma, R. Pandey, S. Sharma, G. K. Khuller // Int J Antimicrob Agents. - 2004. - Vol. 24, № 6. - Р. 599-604.
  81. Nanoparticle Technology for delivery of drugs across the blood-brain barrier. / U. Shroeder, P. Sommerfield, S. Ulrich, B.A. Sabel // J. Pharm. Sci. - 1998 -Vol. 87. - P. 1305 - 1307.
  82. New old challenges in tuberculosis: potentially effective nanotechnologies in drug delivery / A. Sosnik, A. M. Carcaboso, R. J. Glisoni [et al.] // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2010. - Vol. 62, № (4-5). - Р. 547-59.
  83. Tan B. H. Review on the dynamics and micro-structure of pH-responsive nano-colloidal systems. / B. H. Tan, K. C. Tam // Advances in Colloid and Interface Science. - 2008. - Vol. 136. -P. 25-44.
  84. Trikeriotis M. Intercalation of hydrophilic and hydrophobic antibiotics in layered double hydroxides. / M. Trikeriotis, D. F. Ghanotakis // International Journal of Pharmaceutics. - 2007. - Vol. 332. - P. 176-184.
  85. Torchilin V. P. (2006) Multifunctional nanocarriers. / V. P. Torchilin // Adv DrugDeliv Rev. - 2006. - Vol. 58, №14 - P. 1532-1555.
  86. Torchilin V. O. Tat peptide-mediated intracellular delivery of pharmaceutical nanocarriers. / V. O. Torchilin // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2008. -Vol. 60. - P. 548-558.
  87. Umamaheshwari R. B. Anti-Helicobacter pylori effect of mucoadhesive nanoparticles bearing amoxicillin in experimental gerbils model / R. B. Umamaheshwari, S. Ramteke, N. K. Jain // AAPS PharmSciTech. - 2004. - Vol. 7, № 5. - P. 1-9.
  88. Clinical toxicities of nanocarrier systems / K. R. Vega-Villa, Takemoto J. K., Yanez J. A., [et al.] // Adv Drug Deliv Rev. - 2008. - Vol. 60, № 8. - Р. 929-38.
  89. Vinogradov S. The Second Annual Symposium on Nanomedicine and Drug Delivery: exploring recent developments and assessing major advances. 19-20 August, 2004, Polytechnic University, Brooklyn. - New York, USA / S. Vinogradov // Expert Opin Drug Deliv. - 2004. - Vol. 1, №1. - P. 181-184.
  90. Polyplex Nanogel formulations for drug delivery of cytotoxic nucleoside analogs. / S.V. Vinogradov, A.D. Zemann, E.V. Batrakova, A.V. Kabanov // Journal of Controlled Release. - 2005. - Vol. 107. - P. 143-157.
  91. Vinogradov S.V. Comparison of Nanogel Drug Carriers and their Formulations with Nucleoside 5'-Triphosphates. / S.V. Vinogradov, E. Kohli, A. D. Zeman // Pharmaceutical Research. - 2006. - Vol. 23, №5. - P. 920-930.
  92. Vinogradov S.V. Nanogels in the race for drug delivery / S.V. Vinogradov // Nanomedicine - 2010 - Vol. 5, №2. - P. 165-168.
  93. Targeting of immunoliposomes to endothelial cells using a single-chain Fv fragment directed against human endoglin (CD105) / Volkel T, Holig P, Merdan [et al.] // Biochim. Biophys. Acta. - 2004. - Vol. 1663. - P. 158-166.
  94. Lactose-conjugated polyion complex micelles incorporating plasmid DNA as a targetable gene vector system: their preparation and gene transfecting efficiency against cultured HepG2 cells / D. Wakebayashi, N. Nishiyama, Yamasaki Y. [et al.] // J. Control. Rel. - 2004 - Vol. 95. - P. 653-664.
  95. Wang C. Hybrid baculovirus_adeno-associated virus vectors for prolonged trans-gene expression in human neural cells. / C. Wang // Journal of NeuroVirology. -2008. - Vol. 14, №6. - P. 563 - 568.
  96. Yamamoto M. Tissue engineering by modulated gene delivery. / M.Yamamoto, Y.Tabata // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2006. - Vol. 58. - P. 535-554.
  97. Yang D. Polymerized Bicontinuous Cubic Nanoparticles (Cubosomes) from a Reactive Monoacylglycerol. / Yang D., O'Brien D. F., Marder S. R. // J. Am. Chem. Soc. - 2002. - Vol. 124. - P. 13388-13389.
  98. Yardley V. Activity of liposomal amphotericin B against experimental cutaneous leishmaniasis / V. Yardley, S. L. Croft // Antimicrob Agents Chemother. -1997. - Vol. 41, № 4. - Р. 752-756.
  99. Protein Conjugation with Amphiphilic Block Copolymers for Enhanced Cellular Delivery. / Yi X., Batrakova E., Banks W., Vinogradov S. [et al.] // Bioconjugate Chem. - 2008. - Vol. 19. - P. 1071-1077.
  100. Receptor-targeted nanocarriers for therapeutic delivery to cancer / B. Yu, H. Tai C, W. Xue [et al.] // Mol. Membr. Biol. - 2010. - Vol. 27, № 7. - Р. 286-298.
  101. Zeng F. Epidermal Growth Factor-Conjugated Poly(ethylene glycol)-block-Poly(5-valerolactone) copolymer micelles for targeted delivery of chemotherapeutics / Zeng F., Lee H., Allen C. // Bioconj. Chem. - 2006 - Vol. 17. - P. 399-409.
  102. Zhang J. Polymeric nano-assemblies as emerging delivery carriers for therapeutic applications: a review of recent patents / J. Zhang, S. Li, X. Li // Recent Pat Nanotechnol. - 2009. - Vol. 3, № 3. - Р. 225-231.
  103. Zhang X. Viral vectors for gene delivery in tissue engineering. / X. Zhang, W. T. Godbey // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2006. - Vol. 58. - P. 515-534.



Наиболее просматриваемые статьи: