СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 6
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................ 21
1.1 Синтез частиц карбоната кальция ................................................................ 22
1.2 Подходы к функционализации поверхности частиц ватерита ................... 24
1.3 Методы включения биологически активных веществ в структуры
носителей «ядро»-полимерная оболочка ........................................................... 26
1.4 Применение in vivo носителей на основе минерального «ядра» без или с
полимерной оболочкой ....................................................................................... 27
1.4.1 Имплантация материалов, содержащих карбонат кальция, для
регенерации костей .......................................................................................... 28
1.4.2 Карбонат кальция как система доставки лекарственных средств ........ 32
Внутривенное введение .................................................................................... 32
Энтеральное введение ..................................................................................... 35
Трансдермальное введение............................................................................... 37
Внутрилегочное введение ................................................................................ 39
Внутрибрюшинное введение ............................................................................ 41
Интраназальное введение................................................................................ 44
Внутриопухолевое введение ............................................................................. 45
1.4.3 Использование частиц карбоната кальция в диагностических целях .. 46
1.5 Выводы .......................................................................................................... 49
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ................................................................ 51
2.1 Материалы ..................................................................................................... 51
2.2 Синтез частиц ватерита ................................................................................. 52
2.3 Протоколы конъюгации высокомолекулярных веществ и
никзомолекулярных флуоресцентных красителей ............................................ 56
2.4 Спектрофотометрия ...................................................................................... 57
2.5 Спектроскопия гиганского комбинационного рассеяния для детекции
нафтифина в составе частиц ватерита ............................................................... 60
2.6 Формирование полимерных оболочек на частицах ватерита с
иммобилизованным нафтифином ...................................................................... 60
3
2.7 Исследование стабильности ватеритных контейнеров с инкапсулированным нафтифином в различных средах .................................... 61
2.8 Исследование динамики высвобождения нафтифина из ватеритных матриц-носителей................................................................................................ 61
2.9 Определение количества фермента барназа, иммобилизованного в частицы ватерита, методом Брэдфорда ............................................................. 62
2.10 Дополнительная функционализация частиц ватерита с иммобилизованным ферментом барназа олигонуклеотидами, специфичными к EpCAM .............................................................................................................. 63
2.11 Измерение активности барназы .................................................................. 64
2.12 Взаимодействие частиц ватерита с компонентами легочного сурфактанта in vitro .................................................................................................................. 64
2.13 Клеточные линии......................................................................................... 64
2.14 Оценка цитотоксического эффекта частиц ватерита с иммобилизованной барназой и различным типом оболочки............................................................. 65
2.15 Интернализация носителей на основе частиц ватерита эукариотическими клетками .............................................................................................................. 66
2.16 Исследование антимикотических свойств частиц ватерита с иммобилизованным нафтифином ...................................................................... 68
2.17 Эксперименты с животными ...................................................................... 69
2.18 Получение бронхоальвеолярного лаважа .................................................. 70
2.19 Аллографтная модель рака кишечника мыши, индуцированная подкожной инъекцией ........................................................................................ 70
2.20 Биораспределение частиц ватерита in vivo ................................................ 71
2.21 Исследование динамики деградации частиц ватерита с иммобилизованным нафтифином в волосяных фолликулах мыши ................. 73
2.22 Прижизненная мультифотонная микроскопия .......................................... 74
2.23 Время циркуляции порфиразина в кровотоке ........................................... 75
2.24 Фармакокинетика низкомолекулярного и высокомолекулярного модельных веществ после интратрахеальной инстиляции в составе субмикронных частиц ватерита ......................................................................... 76
2.25 Фотодинамическая терапия ........................................................................ 77
2.26 Подготовка срезов тканей органов для микроскопии ............................... 78
2.27 Сканирующая электронная микроскопия .................................................. 79
2.28 Конфокальная микроскопия ....................................................................... 80
4
2.29 Атомно-абсорбционная спектроскопия ..................................................... 82
2.30 Статистика – проверить весь пункт .......................................................... 82
ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧАСТИЦ ВАТЕРИТА В КАЧЕСТВЕ СИСТЕМ ДОСТАВКИ ПРИ ИНТРАТРАХЕАЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ .................................. 85
3.1 Характеризация частиц ватерита, используемых в экспериментах по их биораспределению после интратрахеального введения ................................... 85
3.2 Создание формуляции, включающей в себя частицы ватерита и флуоресцентный конъюгат альбумина и Цианина 7, для визуализации с помощью флуоресцентной томографии ............................................................ 86
3.3 Стабилизация частиц ватерита в компонентах легочного сурфактанта in vitro ...................................................................................................................... 88
3.4 Биораспределение частиц ватерита различного диаметра при внутрилегочном введении .................................................................................. 94
3.5 Локализация частиц ватерита с размером 0.65 мкм в легких после интратрахеального введения .............................................................................. 98
3.6 Фармакокинетика модельных веществ после интратрахеальной инстилляции ...................................................................................................... 100
3.7 Иммобилизация бактериальной рибонуклеазы в структуру частиц ватерита ............................................................................................................. 102
3.8 Интернализация частиц ватерита с иммобилизованным ферментом барназа, функционализированных олигонуклеотидом ................................... 110
3.9 Исследование влияния функционализации частиц олигонуклеотидом на их биораспределение ............................................................................................. 115
3.10 Выводы к главе 3 ....................................................................................... 122
Глава 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУБМИКРОННЫХ ЧАСТИЦ ВАТЕРИТА С ИММОБИЛИЗОВАННЫМ АГЕНТОМ ДЛЯ ФДТ В РАМКАХ ОНКОТЕРАПИИ .................................................................................................. 125
4.1 Иммобилизация порфиразина в субмикронные частицы ватерита .......... 125
4.2 Сравнительное исследование биораспределения порфиразина при внутривенном введении в свободной форме и в составе субмикронных частиц ватерита ............................................................................................................. 130
4.3 Исследование характера внутриопухолевого распределения частиц ватерита ............................................................................................................. 135
4.4 Моделирование процессов переноса порфиразина из капилляра в интерстиций опухоли ........................................................................................ 142
4.5 Фотодинамическая терапия in vivo ............................................................. 147
5
4.6 Выводы к главе 4 ......................................................................................... 149
ГЛАВА 5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧАСТИЦ ВАТЕРИТА В КАЧЕСТВЕТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДОСТАВКИ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРИМЕРЕ НАФТИФИНА .................................................................................. 152
5.1 Получение субмикронных частиц ватерита с иммобилизованным противогрибковым препаратом нафтифином ................................................. 152
Candida glabrata ............................................................................................. 154
5.2 Оценка скорости высвобождения антимикотика из ватеритной матрицы в отсутствии и при наличии полимерных оболочек .......................................... 158
5.3 Влияние композиции носителей на захват частиц клетоками линии NHDF ................................................................................................................. 161
5.4 Исследование противогрибковой активности частиц ватерита с иммобилизованным нафтифином .................................................................... 164
5.5 In vivo исследование деградации ватеритных частиц, содержащих нафтифин ........................................................................................................... 166
5.6 Выводы к главе 5 ......................................................................................... 169
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................... 171
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ .................................................................................. 174
БЛАГОДАРНОСТИ ............................................................................................. 176
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................... 178
