2.3.6. Полимерные (биодеградируемые) наночастицы

Цельные наночастицы представлены сферическими наноразмерными объектами из биодеградируемого материала, например, белка (альбумин, коллаген), жиров или синтетических полимеров (Mo et al., 2007). Размер цельных наночастиц колеблется от 10 до 1000 нм. Это дает возможность использовать их для одновременной визуализации поврежденных тканей и направленной доставки лекарственных препаратов. Цельные наночастицы в настоящее время лидируют среди нанообъектов, используемых в терапевтических целях.

Исторически, первым препаратом, доставка которого опосредована наночастицами, стал одобренный для клинического использования в США в 2000 году рапамун (сиролимус) — иммунодепрессант, применяемый для профилактики отторжения транплантанта (Till et al., 2005). Наночастицы рапамуна варьируют в диаметре от 80 до 400 нм и создаются путем измельчения лекарственного препарата с водой и со стабилизатором. Несколько лет назад была разработана технология создания стабилизированных альбумином наночастиц паклитаксела (AB1-007), которая во многом позволила преодолеть плохую растворимость данного препарата в воде (Damascelli et al., 2001). Исходной посылкой для создания этой рецептуры было желание избавиться от использования высокотоксичного растворителя паклитаксела кремофора EL.

Особое внимание исследователей привлекают цельные липидные наночастицы. Их преимущества включают высокую стабильность, защиту инкорпорированных препаратов от деградации, контролируемое высвобождение препаратов и превосходную переносимость. Эти наночастицы в качестве транспортеров препаратов могут вводиться в организм самыми разными путями, включая энтеральный, трансдермальный, парентеральный, ректальный и внутриглазной. Предполагается, что липидные наночастицы могут лучше преодолевать гематоэнцефалический барьер, в связи с чем предпринимались попытки их изучения в качестве переносчиков в мозг таких препаратов, как доксорубицин, паклитаксел и капмтотецин (Yang et al., 1999). Положительные результаты были получены при исследовании терапевтической эффективности перорального приема липидных наночастиц, нагруженных тобрамицином, клозапином, капмтотецином, рифампицином и изониазидом (Bawarski et al., 2008).

Широкое распространение в последние годы получили полилактидные и поли(лактид-ко-гликолид)ные наночастицы (Vasir, Labhasetwar, 2007). Изучение судьбы данных частиц после их введения в организм показало, что они интернализируются в клетки путем эндоцитоза. Изменение поверхностного заряда наночастиц, происходящее в условиях кислой среды внутри лизосом, способствует их быстрому высвобождению из лизосом и накоплению в цитоплазме (Panyam et al., 2002). Исключительно важным этапом синтеза полимерных наночастиц является химическая модификация их поверхности, которая позволяет, во-первых, избежать опсонизации наночастиц и их фагоцитоза, во-вторых, обеспечить усиление их захвата клетками и, в-третьих, направить частицы к специфическим внутриклеточным органеллам. Усиление захвата наночастиц клетками теоретически может быть достигнуто за счет связывания поверхности наночастиц с транслоцирующими последовательностями, представляющими собой положительно заряженные пептиды, состоящие из 30 аминокислот и обеспечивающие перенос частицы через плазмалемму. Из транслоцирующих пептидов наиболее хорошо изучен трансактивирующий регуляторный белок ВИЧ (ВИЧ—TAT) и пенетратин.

Конъюгация липосом, несущих генетический материал, с ВИЧ—TAT приводила к усилению трансфекции in vivo и in vitro (Torchilin et al., 2001). Интересным примером улучшения захвата и уменьшения экзоцитоза поли(лактид-ко-гликолид)ных наночастиц может служить их конъюгация с трансферрином (Sahoo, Labhasetwar, 2005). В экспериментах на мышах с раком предстательной железы было показано, что наночастицы, содержащие паклитаксел и конъюгированные с трансферрином, оказывали более выраженный противоопухолевый эффект, чем неконъюгированные наночастицы (Sahoo et al., 2004).

Методы синтеза полимерных наночастиц включают гомогенизацию под высоким давлением, эмульсификацию с последующим выпариванием растворителя, микроэмульсификацию, высаливание, высокоскоростное размешивание, воздействие ультразвука и др.

<<< Назад | Читать дальше >>>

Нанотехнологии в биологии и медицине: современное состояние вопроса

Нанотехнологии в биологии и медицине. Коллективная монография под ред. чл.-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто. 2009 г.