ИСТИНА

Проект направлен на изучение биодеструкции мультилипосомальных контейнеров на основе хитозана под действием ферментов, присутствующих в биологических жидкостях: крови, плазме и сыворотке. Анионные липосомы с инкапсулированными лекарствами могут быть иммобилизованы на поверхности катионных хитозановых наночастиц в результате прямой электростатической адсорбции без дополнительной модификации обоих компонентов. В ходе выполнения проекта будут изучены процессы деструкции биодеградируемых компонентов (хитозана и липосом) под действием ферментов и их смесей. Это позволит сформулировать условия, которые обеспечат выведение контейнеров из организма после выполнения ими транспортной функции. Варьирование степени полимеризации носителя, а также состава липосом позволит контролировать размер мультилипосомальных комплексов и их агрегативную стабильность при необходимых значениях рН. Наблюдения и выводы, сделанные в ходе выполнения проекта, будут важны для разработки технологии получения мультилипосомальных конструкций для биомедицинского применения и получения новых многокомпонентных биологически активных препаратов.

The project is aimed at investigation of biodegradation of multiliposomal containers based on chitosan under the action of enzymes present in biological fluids: blood, plasma and serum. Anionic liposomes with encapsulated drugs can be immobilized on the surface of the cationic chitosan nanoparticles via a direct electrostatic adsorption without additional modification of both components. In the course of the project, the processes of destruction of biodegradable components (chitosan and liposomes) under the action of enzymes and their mixtures will be studied. This will help to formulate the conditions that will ensure the removal of containers from the body after completing the drug delivery mission. Varying the degree of polymerization of the carrier as well as the composition of the liposomes will allow controlling the size of the multiliposomal complexes and their aggregative stability at the necessary pH values. The observations and conclusions to be made in the course of the project will be important for the development of technologies for multiliposomal containers obtaining and production of multi-functional biologically active formulations.

Ожидаемые результаты проекта: 1) Синтез хитозановых наночастиц с описанием молекулярных характеристик; оценка их размеров и поверхностного заряда; микрофотографии катионных частиц. 2) Состав электростатических комплексов анионных липосом с катионными наночастицами хитозана в растворах с различными значениями рН; микрофотографии мультилипосомальных конъюгатов. 3) Описание условий (степень полимеризации хитозана, состав липосом, рН буферного раствора и проч.), обеспечивающих получение мультилипосомальных комплексов, размер которых лежит в интервале 200-350 нм. 4) Данные по биодеструкции «пустых» наноконъюгатов и содержащих лекарства (даунорубицин и цисплатин) в присутствии ферментов (липазы, фосфолипазы, холестеринэстеразы, гиалуронидазы, лизоцима и др.) и их смесей при разных значениях рН. 5) Описание условий, обеспечивающих выведение комплексов из организма после выполнения ими доставки биоактивных веществ. 6) Данные по высвобождению даунорубицина и цисплатина из наноконъюгатов под действием ферментов и их смесей. 7) Сравнение скоростей выхода лекарства со скоростью деструкции наноконъюгатов. 8) Описание механизма высвобождения лекарства из конъюгированных липосом.

Исследовано взаимодействие катионных полимеров с анионными бислойными везикулами, сформированными из липидов и их смесей с поверхностно-активными веществами (ПАВ) . Показано, что такое взаимодействие сопровождается морфологическими изменениями и значительными структурными перестройками в везикулярных мембранах. Изучена обратимость процессов комплексообразования и индуцированных поликатионами структурных перестроек в анионных липосомах . Накоплен существенный опыт по иммобилизации малых липосом на различных носителях. Изучено формирование наноконъюгатов на биодеградируемых мицеллярных наночастицах, сформированных из блок-сополимеров полилактида и полиэтиленокида. Способ синтеза сополимеров приводил к получению мицелл с отрицательным зарядом, поэтому для связывания с мицеллами были использованы анионные липосомы, предварительно модифицированные катионым полипептидом полилизином. Такая модификация придавала анионным липосомам положительный заряд, что позволяло им электростатически связываться с мицеллами. Описано формирование электростатических комплексов между анионными липосомами и катионными частицами ионно-сшитого хитозана. Показано, что анионные липосомы с инкапсулированными биоактивными веществами могут быть иммобилизованы на поверхности катионных частиц прямой электростатической адсорбцией, без предварительной модификации обоих компонентов, что сильно сокращает временные и материальные затраты на получение мультилипосомальных комплексов. При этом каждая частица может связать до 110 интактных (неразрушенных) липосом. Насыщенный комплекс не диссоциирует на исходные компоненты в водно-солевых средах при физиологических значениях ионной силы. Комплекс хитозан-липосомы характеризуются низкой цитотоксичностью. Таким образом, заявленные в проекте эксперименты имеют существенный задел в предыдущих работах участников научного коллектива. Это позволяет с уверенностью предположить, что все поставленные в проекте задачи будут успешно решены.

В итоге выполнения проекта разработана методология создания мультилипосомальных комплексов на основе хитозана для инкапсулирования биологически активных веществ и сформулированы условия, обеспечивающие выведение контейнеров из организма после выполнения ими транспортной функции. Сделанные наблюдения и выводы важны и с прикладной точки зрения: для получения мультилипосомальных конструкций для биомедицинского применения и новых многокомпонентных биологически активных препаратов.