КОМПОЗИТ АЦИКЛОВИР-ДИОКСИД КРЕМНИЯ КАК ПЛАТФОРМА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ НОВОЙ ПЕРОРАЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ АЦИКЛОВИРА ПРОЛОНГИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ
Аннотация
В данной работе показана перспективность использования коллоидного диоксида кремния для разработки новой лекарственной формы ацикловира для перорального введения с улучшенными функциональными свойствами. Клиническая практика показала, что традиционная пероральная лекарственная форма ацикловира обладает серьезными недостатками, одним из которых является быстрое выведение лекарственного вещества из организма. Коллоидный диоксид кремния признан в России и во всем мире безопасной пищевой добавкой, что представляет особую важность для разработки пероральных форм лекарственных препаратов. Синтез композита был осуществлен путем катализированных кислотой золь-гель реакций (гидролиза и поликонденсации) тетраэтоксисилана. Раствор ацикловира вводился в предгидролизованный золь диоксида кремния. В экспериментах in vitro был получен кинетический профиль высвобождения ацикловира, инкапсулированного в матрицу диоксида кремния. Количество высвободившегося лекарственного вещества определялось спектрофотометрически (спектрофотометр Carry 100, Varian, Австралия). Было проведено экспериментальное моделирование кинетики высвобождения ацикловира из композита в различных отделах желудочно-кишечного тракта с учетом литературных данных по времени транзита лекарственного вещества через отделы и рН среды в них. Результаты, полученные в данной работе, показали, что золь-гель инкапсулирование ацикловира в матрицу диоксида кремния привело к образованию композита ацикловир-диоксид кремния, который способен поддерживать концентрацию лекарственного вещества в различных отделах желудочно-кишечного тракта в течение 26 ч независимо от кислотности среды и времени транзита через них. Таким образом, синтезированный композит ацикловира с диоксидом кремния может служит платформой для дальнейшей разработки новой пероральной лекарственной формы пролонгированного действия.
Литература
Arnal J., Gonzalez-Alvarez I., Bermejo M., Amidon G.L., Junginger H.E., Koop S., Midha K.K., Shah V.P., Stavchansky S., Dressman J.B., Barends D.M. Biowaiver Monographs for Immediate Release Solid Oral Dosage Forms: Aciclovir. J. Pharm. Sci. 2008. V. 97. N 12. P. 5061-5073. DOI: 10.1002/jps.21392.
Acyclovir. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/135398513.
Sankar R., Jain S. Approaches for enhancing the bioavailability of acyclovir: a critical review. Int. J. Pharm. Bio Sci. 2013. V. 4. N 4. P. 623–633. DOI: 10.22376/ijpbs.2019.10.1.
Durai R.D. Drug delivery approaches of an antiviral drug: A comprehensive review. Asian J. Pharm. 2015. V. 9. N 1. P. 1-12. DOI: 10.4103/0973-8398.150030.
Lembo D., Cavalli R. Nanoparticulate delivery systems for antiviral drugs. Antivir. Chem. Chemother. 2010. V. 21. N 2. P. 53-70. DOI: 10.3851/IMP1684.
Diab R., Canilho N., Pavel I.A., Haffner F.B., Girardon M., Pasc A. Silica-based systems for oral delivery of drugs, macromolecules and cells. Adv. Colloid Interface Sci. 2017. V. 249. November. P. 346-362. DOI: 10.1016/j.cis.2017.04.005.
Qu H., Bhattacharyya S., Ducheyne P. Silicon oxide based materials for controlled release in orthopedic procedures. Adv. Drug Deliv. Rev. 2015. V. 94. 1 November. P. 16–115. DOI: 10.1016/j.addr.2015.05.015.
Owens G.J., Singh R.K., Foroutan F., Alqaysi M., Han C.-M., Mahapatra C., Kim H.-W., Knowles J.C. Sol–gel based materials for biomedical applications. Progr. Mater. Sci. 2016. V. 77. April. P. 1–79 DOI: 10.1016/j.pmatsci.2015.12.001.
Sun B., Zhou G., Zhang H. Synthesis, functionalization, and applications of morphology-controllable silica-based nanostructures: A review. Progr. Solid State Chem. 2016. V. 44. N 1. P. 1-19. DOI: 10.1016/j.progsolidschem.2016.01.001.
Парфенюк, Е.В., Долинина Е.С., Власенкова М.И. Влияние рН среды на кинетику адсорбции антикоагу-лянта варфарин на мезопоричтых диоксидах кремния. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2016. Т. 59. Вып. 6. С. 58-63. DOI: 10.6060/tcct.20165906.5379k. Parfenyuk E.V., Dolinina E.S., Vlasenkova M.I. Effect of pH on adsorption kinetics of anticoagulant warfarin on mesoporous silica materials. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 6. P. 58-63 (in Russian). DOI: 10.6060/tcct.20165906.5379k.
Tayebee R., Abdizadeh M.F., Amini M.M., Mollania N., Jalilli Z., Akbarzadeh H. Fe3O4 @SiO2 -NH2 as an effi-cient nanomagnetic carrier for controlled loading and release of acyclovir. Int. J. Nano Dimen. 2017. V. 8. N 4. P. 365-372.
Lee E.S., Nguyen C.T.H, Strounina E., Davis-Poynter N., Ross B.P. Structure − activity relationships of gag mi-meticfunctionalized mesoporous silica nanoparticles and evaluation of acyclovir-loaded antiviral nanoparticles with dual mechanisms of action. ACS Omega. 2018. V. 3. N 2. P. 1689−1699. DOI: 10.1021/acsomega.7b01662.
Bareiss B., Ghorbani M., Li F., Blake J.A., Scaiano J.C., Zhang J., Deng C., Merrett K., Harden J.L., Diaz-Mitoma F., Griffith M. Controlled release of acyclovir through bioengineered corneal implants with silica nano-particle carriers. The Open Tiss. Eng. Reg. Med. Jl. 2010. V. 3. P. 10-17. DOI: 10.2174/1875043501003010010.
Akimsheva E.Yu., Dolinina E.S., Parfenyuk E.V. Interactions of solgel encapsulated acyclovir with silica matrix. Colloid. Surf. B: Biointerfaces. 2019. V. 178. 1 June. P. 103–110. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2019.02.052.
Ma J., Xu Q., Zhou J., Zhang J., Zhang L., Tang H., Chen L. Synthesis and biological response of casein-based silica nano-composite film for drug delivery system. Colloid. Surf. B: Biointerfaces. 2013. V. 111. 1 November. P.207-263. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2013.06.011.
Xu S., Wang W., Li X., Liu J., Dong A., Deng L. Sus-tained release of PTX-incorporated nanoparticles syner-gized by burst release of DOX·HCl from thermosensitive modified PEG/PCL hydrogel to improve anti-tumor efficiency. Eur. J. Pharm. Sci. 2014. V. 62. 1 October. P. 267–273. DOI: 10.1016/j.ejps.2014.06.002.
Koziolek M., Grimm M., Becker D., Iordanov V., Zou H., Shimizu J., Wanke C., Garbacz G., Weitschies W. Investigation of pH and temperature profiles in the gi tract of fasted human subjects using the intellicap r® system. J. Pharm. Sci. 2015. V. 104. N 9. P. 2855–2863. DOI: 10.1002/jps.24274.
Di Maio S., Carrier R.L. Gastrointestinal contents in fast-ed state and post-lipid ingestion: In vivo measurements and in vitro models for studying oral drug delivery. J. Control. Release. 2011. V. 151. N 2. P. 110–122. DOI: 10.1016/j.jconrel.2010.11.034.
Guerra A., Etienne-Mesmin L., Livrelli V., Denis S., Blanquet-Diot S., Alric M. Relevance and challenges in modeling human gastric and small intestinal digestion. Trend. Biotechnol. 2012. V. 30. N 11. P. 591-600. DOI: 10.1016/j.tibtech.2012.08.001.
Hassan H., Adam S.K., Othman F., Shamsuddin A.F., Basir R. Antiviral nanodelivery systems: current trends in acyclovir administration. J. Nanomates. 2016. V. 2016. Article ID 4591634. 8 p. DOI: 10.1155/2016/4591634.
