Субмикронные мезопористые частицы ватерита для трансдермальной доставки биологически активных веществ

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-73-20172

НазваниеСубмикронные мезопористые частицы ватерита для трансдермальной доставки биологически активных веществ

Руководитель Свенская Юлия Игоревна, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" , Саратовская обл

Конкурс №24 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-406 - Химическая термодинамика. Физическая химия поверхности и межфазных границ. Адсорбция

Ключевые слова ватерит, матрица-носитель, карбонат кальция, адресная доставка, трансдермальная доставка, субмикронные частицы, микрочастицы, волосяные фолликулы

Код ГРНТИ31.15.37, 34.17.53, 76.29.57

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Предлагаемое исследование нацелено на повышение терапевтической эффективности противогрибковых средств для лечения микроспории, благодаря увеличению их локальной концентрации и вероятности аккумуляции в области поражения. С этой целью осуществляется разработка неинвазивного способа эффективной трансдермальной доставки антимикотика через придатки кожи (волосяные фолликулы и воронки) к местам непосредственной локализации патологических процессов при помощи субмикронных мезопористых частиц ватерита. При разработке способа учитывается также возможность управления высвобождением противогрибкового вещества из контейнеров в прилегающие к фолликулам ткани. Такой подход обеспечивает адресацию терапевтического воздействия к области локализации грибкового возбудителя, что предполагает уменьшение дозы используемого препарата и снижение его токсического действия на здоровые ткани организма. Поверхностные грибковые инфекции являются одним из наиболее распространенных инфекционных заболеваний и охватывают 20-25% популяции мирового населения. Актуальной задачей является оптимизация методик лечения такого микоза, как микроспория. Данное заболевание протекает с поражением кожи и ее придатков (волос и ногтей), вызванным патогенными грибами рода Microsporum. Несмотря на существование ряда эффективных противогрибковых средств, к настоящему моменту сохраняется актуальность усовершенствования противогрибковой терапии, обусловленная необходимостью снижения риска развития побочных эффектов, оказываемых на организм, повышения биодоступности препаратов и сокращение длительности курса лечения. Основные методы терапии микроспории основаны на приеме системных антимикотических средств, причем в высоких дозах, поскольку возбудитель данного заболевания отличается самой высокой устойчивостью, по сравнению с другими дерматофитами. Это увеличивает риск проявления токсических свойств препарата. В связи с этим, актуальной задачей является повышение эффективности наружного применения антимикотиков. Такой подход является целесообразным, поскольку при микроспории, как правило, поражаются поверхностные слои кожи и ее придатки, без вовлечения в патологический процесс других органов и тканей. Особый интерес вызывает повышение эффективности интрафолликулярного проникновения антимикотиков, поскольку пространство волосяного фолликула способно служить резервуаром для хранения лекарственной субстанции, обеспечивая ее локализацию в области поражения. В последние десятилетия особенной популярностью пользуется разработка подходов, связанных с иммобилизацией антимикотических средств в различные наноразмерные и субмикронные контейнеры. Применение матриц-носителей для иммобилизации активного вещества играет ключевую роль также и в обеспечении их эффективной трансфолликулярной доставки. Физико-химические параметры таких носителей оказывают большое влияние на глубину и обильность заполнения волосяных фолликулов. Разрабатываемый подход предполагает применение мезопористых субмикронных частиц карбоната кальция в качестве матриц для иммобилизации антимикотиков. Данные частицы обладают пористой структурой с диаметром пор от 20 до 60 нм, а также рядом таких достоинств, как биосовместимость, мягкие условия разрушения, простота приготовления и низкая себестоимость. Пористость частиц ватерита определяет эффективность включения лекарственных форм в их объем. Путем изменения рН среды можно добиться растворения частиц карбоната кальция, что обеспечит высвобождение иммобилизованного в них препарата. Применение предлагаемых носителей в рамках данного проекта связано с возможностью обеспечения эффективной трансдермальной (трансфолликулярной) доставки иммобилизованных в их объем веществ. Новизна предлагаемого подхода заключается в применении контейнеров такого типа для трансдермальной доставки, обеспечивающего усовершенствование противогрибковой терапии, благодаря увеличению глубины и обильности заполнения волосяных фолликулов, а также возможности управления высвобождением антимикотика. Стоит отметить, что акцент на улучшенное внедрение антимикотика в волосяные фолликулы с целью повышения его терапевтической эффективности сам по себе является оригинальным.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Свенская Ю.И., Генина Э.А., Парахонский Б.В., Ленгерт Е.В., Тальникова Е.Е., Терентюк Г.С., Утц С.Р., Горин Д.А., Тучин В.В., Сухоруков Г.Б. A simple non-invasive approach toward efficient transdermal drug delivery based on biodegradable particulate system ACS Applied Materials & Interfaces, American Chemical Society (год публикации - 2019)
10.1021/acsami.9b04305

2. Ленгерт Е., Верховский Р., Юрасов Н., Генина Э., Свенская Ю. Mesoporous carriers for transdermal delivery of antifungal drug Materials Letters, Elsevier, T. 248, с. 211-213 (год публикации - 2019)
10.1016/j.matlet.2019.04.028

3. Гуслякова О.И., Ленгерт Е.В., Аткин В.С., Тучин В.В., Свенская Ю.И. Спектральный мониторинг процесса иммобилизации препарата Нафтифин в субмикронные частицы ватерита Optics and Spectroscopy, Springer (Оптика и спектроскопия), Т. 126, вып. 5, с. 620-626 (год публикации - 2019)
10.21883/OS.2019.05.47662.11-19

4. Зайцев С. М., Башкатов А. Н., Тучин В. В., Генина Э. А. Оптическое просветление как способ увеличения глубины детектирования наночастиц в коже при окт-визуализации Известия Саратовского университета, Новая серия, Серия Физика, Т. 18, вып. 4, с. 275-284 (год публикации - 2018)
10.18500/1817-3020-2018-18-4-275-284

5. Ленгерт Е.В., Верховский Р.А., Тучин В.В., Свенская Ю.И. Submicron mesoporous vaterite particles for transdermal delivery of antimycotic drug griseofulvin Abstracts book on 13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT 2018), Gansk, Poland, C. 21-22 (год публикации - 2018)

6. Ленгерт Е.В., Савельева М.В., Верховский Р.А., Свенская Ю.И. Submicron mesoporous vaterite particles for transdermal delivery of antimycotic drug griseofulvin 2018 Saratov Fall Meeting (SFM): proceedings, 24-29 september 2018, Saratov, Russia (год публикации - 2018)

7. Гуслякова О.И., Ленгерт Е.В., Свенская Ю.И. Immobilization of anti-fungal drug "Naftifine" in porous calcium carbonate particles 2018 Saratov Fall Meeting (SFM): proceedings, 24-29 september 2018, Saratov, Russia (год публикации - 2018)

8. Свенская Ю.И., Генина Э.А., Ленгерт Е.В., Терентюк Г.С., Синдеева О.А., Тучин В.В., Сухоруков Г.Б. Follicle-mediated transdermal drug delivery by means of porous biodegradable inorganic particles Book of abstracts on International Conference on Nanomedicine and Bionanotechnology (ICONAN 2018), Rome, Italy, C. 41 (год публикации - 2018)

9. Свенская Ю.И., Ленгерт Е.В., Терентюк Г.С., Тальникова Е.Е. Биодеградируемые контейнеры для трансдермальной доставки антимикотиков журнал "Проблемы медицинской микологии", Материалы Российско-китайского Конгресса по медицинской микробиологии, эпидемиологии, клинической микологии и иммунологии (XXII Кашкинские чтения), тезисы № 138 (год публикации - 2018)

10. Свенская Ю.И., Тальникова Е.Е., Парахонский Б.В., Тучин В.В., Сухоруков Г.Б., Горин Д.А., Утц С.Р. Enhanced topical psoralen–ultraviolet A therapy via targeting to hair follicles British Journal of Dermatology (год публикации - 2019)
10.1111/bjd.18800

11. Зайцев С. М., Свенская Ю.И., Ленгерт Е.В., Терентюк Г.С., Башкатов А.Н., Тучин В.В., Генина Э.А Optimized skin optical clearing for optical coherence tomography monitoring of encapsulated drug delivery through the hair follicles Journal of Biophotonics (год публикации - 2020)
10.1002/jbio.201960020

12. Верховский Р.А., Ленгерт Е.В., Савельева М.С., Козлова А.А., Тучин В.В., Свенская Ю.И. Исследование интернализации контейнеров с антимикотиком клетками фибробластов методами визуализирующей проточной цитометрии и конфокальной лазерной сканирующей микроскопии Оптика и спектроскопия (Optics and Spectroscopy), том 128, вып. 6, с. 795-804 (год публикации - 2020)
10.21883/OS.2020.06.49413.26-20

13. Тальникова Е.Е., Свенская Ю.И., Добдина А.Ю., Фатахова Х.В., Утц С.Р. Витилиго: современные методы терапии Саратовский научно-медицинский журнал, № 3. - Т. 13. - С. 667-672 (год публикации - 2017)

14. Гуслякова О.И., Ленгерт Е.В., Свенская Ю.И. Иммобилизация противогрибкового препарата «нафтифин» в пористые частицы карбоната кальция Успехи медицинской микологии (Advances in Medical Mycology), Т. 18. - С. 131-135 (год публикации - 2018)
10.14427/amm.2018.xviii.02

15. Свенская Ю.И., Ленгерт Е. В., Генина Э.А., Верховский Р.А., Терентюк Г.С., Тальникова Е.Е., Утц С.Р. Разработка подходов к трансдермальной доставке антимикотиков Успехи медицинской микологии (Advances in Medical Mycology), Т. 18. - С. 131-135 (год публикации - 2018)
10.14427/amm.2018.xviii.02

16. Свенская Ю.И., Фатта Х., Иноземцева О.А., Иванова А.Г., Штыков С.Н., Горин Д.А., Парахонский Б.В. Key Parameters for Size- and Shape-Controlled Synthesis of Vaterite Particles Crystal Growth & Design (год публикации - 2017)
10.1021/acs.cgd.7b01328

17. Генина Э.А., Башкатов А.Н., Тучина Д.К., Тимошина П.А.,Тучин В.В. Kinetics of skin optical clearing at topical application of 40%-glucose: ex vivo and in vivo studies Journal of Selected Topics in Quantum Electronics (год публикации - 2018)
10.1109/JSTQE.2018.2830500

18. Зайцев С. М., Свенская Ю. И., Ленгерт Е. В., Башкатов А. Н., Тучин В. В., Генина Э. А. Результаты исследования увеличения оптической глубины детектирования частиц CаCO3 в коже с помощью ОКТ при оптическом просветлении Проблемы оптической физики и биофотоники SFM-2017, Mатериалы 5-го Международного симпозиума и Международной молодежной научной школы Saratov Fall Meeting 2017. - C. 43-47 (год публикации - 2017)

19. Ленгерт Е. В., Верховский Р.А., Свенская Ю.И. Cубмикронные мезопористые частицы ватерита для трансдермальной доставки противогрибкового средства Гризеофульвин Успехи медицинской микологии (Advances in Medical Mycology), Т. 18. - С. 131-135 (год публикации - 2018)
10.14427/amm.2018.xviii.02

Публикации