Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Разработана технология получения поликомплексных наночастиц на основе сополимеров Eudragit® EPO и Eudragit® L100-55 методом сложной коацервации и включением в них галоперидола под действием ультразвука с последующим центрифугированием, размер которых составляет 143 ± 1 нм после приготовления и 141 ± 2 нм через 24 часа, при соотношении сополимеров 1:1 (по массе). Получен ПЭГилированный сополимер Eudragit® L100-55 (L100-55PEG). Образование ПЭГилированного L100-55 доказано методами ИК-спектроскопии: наличие характерной полосы при 1113 см-1, ЯМР-спектроскопии, ДСК-МТ: проявление температуры плавления включенного ПЭГ при 59,6 ± 1 °С, элементного анализа: содержание азота составляет порядка 6 % (N% = 6,03 ± 0,04). Получен флюоресцентно-меченный Eudragit® EPO (EPOFL), имеющий характерное свечение в УФ-свете. Чистота полученного конъюгата была подтверждена с помощью тонкослойной хроматографии в различных растворителях: EPOFL, в отличие от флюоресцеина не обладает подвижностью и полученный конъюгат остается на линии старта хроматографической пластинки. Разработана технология получения поликомплексных наночастиц на основе химически модифицированных сополимеров Eudragit® EPOFL и Eudragit® L100-55PEG, размер которых составляет 123 ± 3 нм после приготовления и 160 ± 1 нм через 24 часа, при соотношении сополимеров 1:1 (по массе). ПЭГилированные поликомплексные наночастицы имеют характерную оболочку, обусловленную наличием «опушки» из ПЭГа, по сравнению с Eudragit® EPO/Eudragit® L100-55, что наблюдается на изображениях, полученных с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Поликомплексные наночастицы, полученные с участием флюоресцентно-меченного ЕРО, а именно EPOFL/L100-55 и EPOFL/L100-55PEG имеют характерное свечение в УФ-свете. Полученные наноразмерные поликомплексные носители проявляют мукоадгезивные свойства на слизистой ткани носа овец (удерживаемость на 10 минуте EPOFL/L100-55PEG составляет 6 ± 1 %, EPOFL/L100-55 – 17 ± 4 %). Высвобождение модельного ЛС (галоперидол) из поликомплексных наночастиц EPO/ L100-55PEG выражено в меньшей степени по сравнению с EPO/L100-55 ввиду наличия «опушки» из ПЭГа, которая способствует улучшенному проникновению ПЭГилированных частиц через мукус. В экспериментах in vivo при интраназальном введении наночастиц EPO/L100-55/галоперидол и EPO/L100-55PEG/галоперидол каталептогенное действие развивается быстрее по сравнению с контрольным опытом (раствором галоперидола). Самое быстрое каталептогенное действие развивается при интраназальном введении наночастиц EPO/L100-55PEG/галоперидол (178 ± 5 секунд в течение 10 минут и 174 ± 5 секунд в течение 20 минут) (р≤0,001). Показано, что комплексы β-циклодекстрина и гидрокси-пропил-β-циклодекстрина с галоперидолом при интраназальном (но не при внутрибрюшинном) введении крысам снижают его эффекты, что свидетельствует о необходимости проведения фармацевтических исследований в направлении создания оптимальной системы для интраназальной доставки ЛВ с использованием циклодекстринов.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Согласно плану работ на 2021 год были проведены следующие исследования: Была разработана технология включения нейролептика галоперидола в гибридные наночастицы Eudragit L100-55/Brij98 и анксиолитика феназепама в гибридные Eudragit EPO/Brij98 поликомлексные гибридные Eudragit EPO/Eudragit L100-55/Brij98 наночастицы как системы для их интраназальной доставки. В результате смешивания различных концентраций сополимера (Eudragit L100-55) и противоположно заряженного терполимера (Eudragit EPO) с ПАВ (Brij98) и измерения динамического светорассеяния полученных растворов было найдено оптимальное соотношение полимеров для модельных веществ. Присутствие как в водных, так и в органических растворах Brij 98 предотвращает выпадение полимеров в осадок при изменении рН вплоть до критических уровней, а также при интерполимерных взаимодействиях химически комплементарных макромолекул, за счет покрытия отдельных участков их молекулами ПАВ. Кроме того, полученные нами наночастицы стабилизируются и остаются в растворе без выпадения в осадок на протяжении минимум одного месяца. При этом для образования наночастиц с включением галопериодла и феназепама, принципиальным является не только индивидуальный, для каждого инкапсулируемого вещества, подбор полимера, но и выявленное соотношение полимер-ПАВ. Для анализа интраназального эффекта галоперидола на крысах были использованы поведенческие методики, которые отражают фармакологические свойства, характерные для нейролептиков и анксиолитиков – исследование каталептогенного действия, поведение в «Открытом поле», изучение тревожности в «Приподнятом крестообразном лабиринте». Было показано, что включение в наночастицы феназепама, также как и галоперидола, по-видимому, замедляет их всасывание, что характеризуется снижением фармакологической активности. В рамках предыдущего этапа исследований (2020) было выявлено, что интраназальное введение галоперидола с использованием микро- и наночастиц поликомплексов Eudragit EPO/Eudragit L100-55 и Eudragit EPO/ПЭГилированного L100-55 существенно улучшает эффекты галоперидола. В продолжение исследований были синтезированы и исследованы микроразмерные пэгилированные образцы для интразальной доставки анксиолитика феназепама и препарата для лечения болезни Паркинсона леводопы. В экспериментах in vivo было показано, что при интраназальном введении образца Eudragit EPO/ПЭГилированного L100-55 с включенным феназапамом существенно снижается интенсивность судорожного синдрома у крыс по сравнению со спреем феназепама. Этот же образец показал более высокую эффективность и при интраназальном введении леводопы, укорачивая продолжительность каталептогенного действия галоперидола. По результатам этих исследований был получен Патент РФ. Учитывая выявленную нами высокую мукоадгезивную эффективность при ПЭГилированнии сополимера Eudragit L100-55 и поликомплексных наночастиц на его основе (Eudragit EPO/ПЭГилированного L100-55), нами были проведены эксперименты по использованию методов пэгилирования липосом, которые широко используются для доставки лекарств как эффективные и безопасные носители. С этой целью была проведена разработка функционализированных липосом для доставки лекарств из носа в мозг. Были получены ПЭГилированные и ПЭГ-малеимидные(МАЛ) липосомы и исследованы их мукоадгезивные свойства. Было показано, что ПЭГ-МАЛ липосомы дольше удерживаются на слизистой оболочке, ввиду наличия малеимидных групп, которые ковалентно связываются с тиольными группами на поверхности слизистой. ПЭГилированные и обычные липосомы не обладают мукоадгезивными свойствами к слизистой. В рамках данного этапа проекта были разработаны также подходы для исследования кинетики высвобождения из поликомплексных наночастиц изучаемых лекарственных веществ – ЛВ (галоперидола, феназепама) с использованием вертикальной ячейки Франца в сравнении с методом «проточной ячейки». В результате, ввиду плохой растворимости ЛВ, лучшие результаты были достигнуты при использовании диффузионного метода с помощью вертикальной ячейки Франца. Результаты исследований представлены в таблицах и графиках Приложения к отчету. В рамках Соглашения с РНФ в 2021 году осуществлены визиты в КГМУ ведущих ученых: проф. Университета Рединга (Великобритания) Хуторянского В.В. и профессора Университета Або, Турку, (Финляндия) Филиппова С.К. для чтения лекция, проведения семинаров, совместных научно-исследовательских работ и написания статей. По результатам данного этапа исследований получен патент и опубликовано 6 статей (5 – индексируемых базой данных Scopus и WoS, 2 из которых в изданиях, входящих в первый квартиль (Q1).

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Получены образцы для интраназальных систем с резорбтивным действием на основе комплексов циклодекстринов с транквилизатором феназепамом, нейролептиком галоперидолом и противопаркинсоническим леводопой на основе интерполиэлектролитных систем (мукоадгезиных и мукопроникающих), составы которых запатентованы (Патент РФ). В результате проведения экспериментов по высвобождению модельных веществ (феназепама, галоперидола и леводопы) из комплексов с циклодекстринами с использованием систем растворения выявлены стехиометрические соотношения образующихся комплексов включения, позволяющих выбрать составы, в значительной степени улучшающие растворимость труднорастворимых субстанций изучаемых АФИ. Проведенные физико-химические и фармацевтико-технологические исследования полученных микро- и нано-размерных поликомплексных образцов с леводопой, феназепамом и галоперидолом, включая результаты экспериментов по их высвобождению с использованием систем растворения, позволили выявить оптимальные соотношения АФИ в разрабатываемых системах доставки с использованием различных носителей (ИПЭК, химически модифицированные ИПЭК, пэгилированные липосомы), позволяющие улучшить не только мукоадгезивные, но и мукуспроникающие свойства. Разработаны основные пути получения на основе комплексов краун-эфиров (12-краун-4, 15-краун-5 и 18-краун-6) и циклодекстринов с изучаемыми АФИ, позволяющих улучшить растворимость галоперидола (феназепам, леводопы) и повысить их биодоступность при интраназальном их введении лабораторным животным. Изучены профили высвобождения модельных веществ из комплексов с краун-эфирами с использованием системы растворения - вертикальная ячейка Франца, позволяющие оптимизировать состав разрабатываемых систем. С целью улучшения мукоадгезивных свойств коммерчески доступного терполимера Eudragit EPO, получены химически модифицированные боронированные его формы с улучшенными мукоадгезивными свойствами: образец модифицированного ЕРО с максимальной степенью замещения (ВЕРО50) задерживаются на слизистой в течение более 30 минут, проявляя, таким образом наилучшую удерживаемость, превышающую таковую у Eudragit EPO. Оба химически модифицированных продуктов с замещением аминогрупп фенилбороновой кислотой на 25% (BEPO25) и 50% (BEPO50) имели хороший выход (BEPO25 составил 40,70%, ВЕРО50 – 30,79%) и были химически охарактеризованы методами ИК- и ЯМР- спектроскопии. Покрытие липосом с использованием не только оболочкой из Eudragit EPO, но и его боронированной формы, позволяет повысить удерживаемость липосом с модифицированной поверхностью. Получены результаты оценки in vivo систем доставки на основе образцов с использованием циклодекстринов и краун-эфиров с леводопой, которые не показали преимущества перед спреем леводопы (контроль). Проведен анализ и сопоставление полученных результатов исследования как самих носителей (на основе поликомплексов из полимеров фармацевтического назначения, циклодекстринов и краун-эфиров,), так и модельных лекарств (галоперидола, феназепама, леводопы) и можно отметить, что на данном этапе оптимальными системами доставки для всех лекарств являются образцы микро- и наноструктурированные образцы ИПЭК Eudragit EPO/ПЭГилированный Eudragit L100-55 (EPO/ ПЭГилированный L100-55), согласно фармацевтико-технологическим и фармакологическим характеристикам. Получены данные распределения частиц EPO/ПЭГилированный L100-55 в носовой полости крыс in vivo с использованием системы биовизуализации методом флюоресценции. После 60 минут весь флюоресцеин, находившийся в свободном виде в растворе, полностью вымывается, тогда как флюоресцеин в наночастицах продолжает светиться даже после 60 мин, концентрируясь в отдельных областях среза изолированной ткани носовой перегородки крыс.