Разработка новых подходов к контролю качества лекарственных средств группы разветвленных полимеров на примере декстрана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Актуальность. Коллоидные кровезаменители полиглюкины — применяются в инфузионной терапии на протяжении 70 лет и широко представлены в современной фармацевтической нормативной документации. Полимер глюкозы с (1→6)-типом связи (декстран), как основной активный фармацевтический ингредиент полиглюкинов, обладает исключительными свой­ствами, такими, как длительной циркуляцией в кровотоке, инертностью, волемическим, детоксикационным, антитромботическим действием. Контроль качества полиглюкинов на подлинность включает, как правило, спектрометрию в ИК-области, тогда как системы полимерных мицелл требуют характеристику дисперсных и электрофоретических свой­ств, находящихся в однозначном соответствии с их биологической активностью. Цель работы — разработка новых подходов на основе методов лазерного рассеяния к идентификации препаратов-­полимерных кровезаменителей для дополнения существующей нормативной документации, а также оценки их биологической активности методом Spirotox. Материалы и методы. Реополиглюкин (Rpg) — водный раствор декстрана молекулярной массой 30—40 кДа (Dex35) и 0,9 % хлорида натрия; вода с различным содержанием тяжелого изотопа; оборудование Malvern Zetasizer ZSP для измерения гидродинамического радиуса, дзета-­потенциала коллоидов; Spirotox-тест для оценки биологической активности различных разведений Rpg. Результаты и обсуждение. Определение субмикронной дисперсности в исходном Rpg и в разведениях водных изотопологов демонстрирует присутствие частиц d50(Median)~10 нм с объемной концентрацией V=18% и низким значением индекса полидисперсности PDI~0,2. Показано, что на распределение наночастиц по размерам оказывает заметное влияние концентрация изотопа . Биофармацевтический анализ с применением простейших на модели Аррениусовской кинетики показал снижение токсичности водных растворов Rpg в среде с пониженным содержанием изотопа . Выводы. Разработаны новых подходы, основанные на применении лазерных методов анализа, для характеристики дисперсных свой­ств и коллоидной устойчивости полимерных кровезаменителей. Выводы. Полученные результаты могут быть включены в новую редакцию фармакопейных статей на препараты Реополиглюкина.

Об авторах

Л. А. Марченкова

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

Email: uspenskaya_ev@pfur.ru
ORCID iD: 0009-0006-9170-1313
г. Москва, Российская Федерация

А. Сафдари

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

Email: uspenskaya_ev@pfur.ru
ORCID iD: 0009-0004-5238-5042
г. Москва, Российская Федерация

Е. В. Успенская

Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы

Автор, ответственный за переписку.
Email: uspenskaya_ev@pfur.ru
ORCID iD: 0000-0003-2147-8348
г. Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Thomas H, Tim L, Brigitte H, Stephanie H. Functional Polymers Based on Dextran. Advances in Polymer Science. 2006; 205:199—291. doi: 10.1007/12_100. ISBN 978-3-540-37102-1
  2. Wang M, Xian Y, Lu Z, Wu P, Zhang G. Engineering polysaccharide hydrolases in the product-­releasing cleft to alter their product profiles. International Journal of Biological Macromolecules. 2024;256 (2):128416. doi: 10.1016/j.ijbiomac
  3. Ernst L, Offermann H, Werner A, Wefers D. Comprehensive structural characterization of water-­soluble and water-­insoluble homoexopolysaccharides from seven lactic acid bacteria. Carbohydrate Polymers. 2024;1(323):121417. doi: 10.1016/j.carbpol.2023.121417.
  4. Dahiya D, Nigam PS. Dextran of Diverse Molecular-­Configurations Used as a Blood-­Plasma Substitute, Drug-­Delivery Vehicle and Food Additive Biosynthesized by Leuconostoc, Lactobacillus and Weissella. Applied Sciences. 2023;13:12526. doi: 10.3390/app132212526
  5. Soeiro VC, Melo KRT, Alves MGCF, Medeiros MJC, Grilo MLPM, Almeida-­Lima J et al. Dextran: Influence of Molecular Weight in Antioxidant Properties and Immunomodulatory Potential. International Journal of Molecular Sciences. 2016;17:1340. doi: 10.3390/ijms17081340
  6. Li M, Li J, Qin X, Cai J, Peng R, Zhang M. The effects of dextran in residual impurity on trehalose crystallization and formula in food preservation. Food Chemistry. 2024;1(442):138326. doi: 10.1016/j.foodchem.2023.138326
  7. Grönwall A, Ingelman B. Dextran as a Substitute for Plasma. Nature. 1945;155: 45. doi: 10.1038/155045a0
  8. Rostenberg I, Hernández-­Téllez A, Romero-­Villaseñor G, Mora G, Guizar-­Vázquez J, Cantú JM. Effects of dextran 70 (Macrodex) in a type 3 mucopolysaccharidosis. Annales Genetique. 1973;16(2):121—2.
  9. European Pharmacopoeia (Ph. Eur.) 10th Edition, [Electronic resource]. — access: Available online: https://www.edqm.eu/en/european-­pharmacopoeia-ph-eur‑10th-edition (Accessed 3 June 2024).
  10. Zhdanov VP. How the partial-slip boundary condition can influence the interpretation of the DLS and NTA data. Journal of biological physics. 2020;46:169—176.
  11. Shimada M, Hayakawa MM, Suzaki T, Ishida H. Morphological reconstruction during cell regeneration in the ciliate Spirostomum ambiguum. European Journal of Protistology 2024;28(94):126079. doi: 10.1016/j.ejop.2024.126079.
  12. Uspenskaya EV, Pleteneva TV, Hanh MH, Kazimova IV. Assessment of biology activity of the peeling substances by the physicochemical approaches on the Spirostomum ambiguum cell model. International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2021;13(7):82—86. doi: 10.22159/ijpps.2021v13i7.41927
  13. Beran K, Hermans E, Holm R, Sepassi K, Dressman J. Projection of Target Drug Particle Size in Oral Formulations Using the Refined Developability Classification System (rDCS). Pharmaceutics. 2023;15,1909. doi: 10.3390/pharmaceutics15071909
  14. Shapovalov K. Light scattering of cylindrical particles in Rayleigh- Gans-­Debye approximation. 1. Rigorously oriented particles. Atmospheric and Oceanic Optics. 2004;17:350—353.
  15. Lapuerta M, González-­Correa S, Cereceda-­Bali F, Moosmüller H. Comparison of Equations Used to Estimate Soot Agglomerate Absorption Efficiency with the Rayleigh-­Debye-­Gans Approximation. Journal Quantitative Spectroscopy Radiative Transfer. 2021; 262:107522, 10.1016/j.jqsrt.2021.107522.
  16. Jiamin W, Yongman K, Martin J, Mulvihill TK. Dilution destabilizes engineered ligand-­coated nanoparticles in aqueous suspensions Tokunaga. Environmental Toxicology and Chemistry. 2018;37(5) doi: 10.1002/etc.4103
  17. Кириченко М.Н., Масалов А.В., Чайков Л.Л., Зарицкий А.Р. Соотношение размеров и концентраций частиц в неразбавленной и разбавленной плазме крови по данным светорассеяния // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2015. № 2.
  18. Uspenskaya EV, Pleteneva TV, Kazimova IV, Syroeshkin AV. Evaluation of Poorly Soluble Drugs’ Dissolution Rate by Laser Scattering in Different Water Isotopologues. Molecules. 2021; 26:601. doi: 10.3390/ molecules26030601

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. Figure 1. 2D-Chemical structure of Dextran (Mg ~ 40,000 Da) (inset shows a Dxt dimer with a side substituent)

Скачать (39KB)
Метаданные
2. Figure 2. Kinetic scheme of ligand-receptor interaction S. ambigua with toxicant: C-cell, L-ligand, n-stoichiometric coefficient, C×Ln — intermediate state (cell after interaction with the ligand), Ke is the equilibrium constant fast stage, fm is the rate constant of the cell transition to the dead state, DC is a dead cell [12]

Скачать (4KB)
Метаданные
3. Figure 3. Size distribution of nanoparticles in the reopolyglukin solution in units of intensity (I, %) and volume concentration (V, %): (a) and (b) in the original 10% solution; (c) and (d) at a dilution of 1:100

Скачать (135KB)
Метаданные
4. Figure 4. Size distribution of nanoparticles in reopolyglukin solution in 1:100 dilution with bidistilled water, with reduced deuterium content (“light” water) and heavy water D2O: (a) in intensity units (I, %); (b) volume concentration (V, %)

Скачать (80KB)
Метаданные
5. Figure 5. Dependence of Sp. ambigua cell biosensor lifetime (“dose-response”) in reopolyglukin dilution with bidistilled water (1:100): (a) direct coordinates; (b) semi-logarithmic coordinates (n=3)

Скачать (33KB)
Метаданные

© Марченкова Л.А., Сафдари А., Успенская Е.В., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах