PL246891B1 - Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych oraz ich zastosowanie - Google Patents

Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych oraz ich zastosowanie Download PDF

Info

Publication number
PL246891B1
PL246891B1 PL441111A PL44111122A PL246891B1 PL 246891 B1 PL246891 B1 PL 246891B1 PL 441111 A PL441111 A PL 441111A PL 44111122 A PL44111122 A PL 44111122A PL 246891 B1 PL246891 B1 PL 246891B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
rifampicin
ionic
obtaining
conjugates
fusidate
Prior art date
Application number
PL441111A
Other languages
English (en)
Other versions
PL441111A1 (pl
Inventor
Dorota Neugebauer
Katarzyna Niesyto
Original Assignee
Politechnika Slaska Im Wincent
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Slaska Im Wincent filed Critical Politechnika Slaska Im Wincent
Priority to PL441111A priority Critical patent/PL246891B1/pl
Publication of PL441111A1 publication Critical patent/PL441111A1/pl
Publication of PL246891B1 publication Critical patent/PL246891B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/19—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles lyophilised, i.e. freeze-dried, solutions or dispersions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/496—Non-condensed piperazines containing further heterocyclic rings, e.g. rifampin, thiothixene or sparfloxacin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/56—Compounds containing cyclopenta[a]hydrophenanthrene ring systems; Derivatives thereof, e.g. steroids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/56—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6905—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion
    • A61K47/6907—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a colloid or an emulsion the form being a microemulsion, nanoemulsion or micelle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107—Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075—Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A61P31/06—Antibacterial agents for tuberculosis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych do współ dostarczania leków przeciwgruźliczych, który polega na tym, że koniugat z fusydanem w ilości od 0,01 g do 1 g rozpuszcza się od 100 do 120-krotnym, korzystnie w 100-krotnym nadmiarze rozpuszczalnika polarnego, korzystnie metanolu, po czym dodaje się ryfampicynę w stosunku wagowym 1:1, następnie wkrapla się wodę, korzystnie dejonizowaną, dwukrotny nadmiar w stosunku do objętości użytego rozpuszczalnika, miesza w czasie 12 - 48 h, korzystnie w czasie 24 h w temperaturze pokojowej, odparowuje rozpuszczalnik i liofilizuje. Przedmiotem zgłoszenia jest również zastosowanie nowych układów otrzymanych sposobem określonym powyżej do terapii skojarzonej, leczenia chorób o podłożu bakteryjnym, wymagających terapii wielolekowej oraz wykorzystanie koniugatów do enkapsulacji rifampicyny w rozpuszczalnikach polarnych.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych, przeznaczonych do zastosowania w farmakologii i medycynie w terapii wielolekowej.
Z literatury niepatentowej Greco, F, Vicent, M. J. Combination therapy: Opportunities and challenges for polimer-drug conjugates as anticancer nanomedicines. Adv. Drug Deliv. Rev., 2009, 61(13), 1203-1213), znane są koniugaty, w których polimer jest związany kowalencyjnie z substancją biologicznie aktywną, w tym leki, stanowią popularną formę układów dostarczania leków, podobnie jak układy micelarne, które są efektem samoorganizacji kopolimerów amfifilowych zdolnych do enkapsulacji małocząsteczkowych związków, w tym leków (Croy, S., Kwon, G. Polymeric Micelles for Drug Delivery. Curr. Pharm. Des., 2006, 12(36), 4669-4684). W większości takie układy są badane pod kątem transportu leków przeciwnowotworowych, np. doksorubicyna, metotreksat, paklitaksel (Hanafy, N, El-Kemary, M., Leporatti, S. Micelles Structure Development as a Strategy to Improve Smart Cancer Therapy. Cancers, 2018, 10(7), 238; Anselmo, A. C., Mitragotri, S. An overview of clinical and commercial impact of drug delivery systems. J. Control. Release, 2014, 190, 15-28, Hu, X, Jing, X. Biodegradable amphiphilic polymer-drug conjugate micelles. Expert Opin. Drug Deliv., 2009, 6(10), 1079-1090). Szczególnym przypadkiem są poli(ciecze jonowe), które posiadają wyjątkowe właściwości cieczy jonowych, takie jak stabilność mechaniczna, przewodność jonowa ze względu na występowanie pary jonowej (Yuan, J; Antonietti, M. Polypionie liquid)s: Polymers expanding classical property profiles. Polymer 52 (2011) 1469-1482; Yuan, J.; Mecerreyes, D.; Antonietti, M Poly (ionic liquid)s: An update. Progress in Polymer Science 38 (2013) 1009-1036; Shaplov, A. S., Pankratov, D. O., Vygodskii, Y. S, Poly(ionic liquid)s: Synthesis, properties, and application. Polym. Sci. Ser. B, 2016, 58(2), 73-42). W przypadku, gdy polimery zastosowane są jako nanonośniki w systemach dostarczania leków (ang. Drug Delivery Systems), wykazują one biokompatybilność i niską toksyczność, a w przypadku wielu poli(cieczy jonowych) dodatkowo charakteryzują się aktywnością biologiczną. W przypadku, gdy przeciwjonem jest związek farmaceutyczny, wówczas poli(ciecz jonowa) zyskuje miano koniugatu polimer-lek, przy czym w odróżnieniu do wyżej wspomnianych konwencjonalnych koniugatów lek jest związany jonowo z matrycą polimerową. Uwolnienie leku jonowego wymaga wymiany jonowej, np. wymiana anionowego leku przez aniony fosforanowe, podczas gdy w koniugatach kowalencyjnych konieczne jest rozerwanie wiązania, zazwyczaj estrowego w wyniku hydrolizy. Koniugaty oparte na liniowych poli(cieczach jonowych) zostały opisane dla soli poliimidazoliowych zawierających aniony naproksenu (Hosseinzadeh, R; Mahkam, M; Galehassadi, M. Synthesis and characterization of ionic liquid functionalized polymers for drug delivery of an anti-inflammatory drug. Des. Monomers Polym. 2012, 15, 279-388) oraz soli poliguanidyniowych m.in. z anionami ampicyliny (Gorbunova, M.; Lemkina, L.; Borisova, I. New guanidine-containing polyelectrolytes as advanced antibacterial materials. Eur. Polym. J. 2018, 105, 426-433). Istnieją także doniesienia na temat liniowych kopolimerów na bazie chlorku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego (TMAMA), które przebadano jako nośniki anionów farmaceutycznych, tj. salicylan (Bielas, R.; Mielańczyk, A.; Siewniak, A.; Neugebauer, D. Trimethylammonium-Based Polymethacrylate Ionic Liquids with Tunable Hydrophilicity and Charge Distribution as Carriers of Salicylate Anions. ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 4181-4191; Bielas, R.; Bukowiec D.; Neugebauer D. Drug delivery via anion exchange of salicylate decorating poly(meth)acrylates based on a pharmaceutical ionic liquid. New J. Chem., 2017, 41, 12801), p-aminosalicylan, klawulanian, fusydan, piperacylina (Niesyto, K.; Neugebauer, D. Linear Copolymers Based on Choline Ionic Liquid Carrying Anti-Tuberculosis Drugs: Influence of Anion Type on Physicochemical Properties and Drug Release. Int. J Mol. Sci 2021, 22, 284).
Specyfika amfifilowości wynikająca z obecności segmentów/jednostek hydrofilowych i hydrofobowych w jednej makrocząsteczce, prowadzi do polimeru wyróżniającego się wrażliwością na działanie rozpuszczalnika wywołującego określone oddziaływania fizyczne (Riess G. Micellization of block copolymers Prog. Polym. Sci. 28 (2003) 1107-1170; Letchford, K., Burt, H. A review of the formation and classification of amphiphilic block copolymer nanoparticulate structures: micelles, nanospheres, nanocapsules and polymersomes. Eur. J Pharm. Biopharm., 2007, 65(3), 259-269). W przypadku systemów dostarczania leków, pożądanym rozpuszczalnikiem są roztwory wodne, w których łańcuchy polimeru tworzą superstruktury micelarne. Standardowa micela zawiera rozpuszczalną koronę i nierozpuszczalny rdzeń, który jest wykorzystywany jako globularny nanopojemnik dla związku małocząsteczkowego umieszczonego za pomocą procesu enkapsulacji w wyniku określonych oddziaływań fizycznych. Wyżej wspomniane kopolimery liniowe z grupami trimetyloamoniowymi wykazały właściwości amfifilowe, które
PL 246891 Β1 zostały scharakteryzowane i opisane pod kątem możliwości transportu dwóch rodzajów leków, tj. salicylan lub sulfacetamid jako przeciwjon kationu trimetyloamoniowego, oraz erytromycyna, indometacyna lub kwercetyna jako drugi lek enkapsulowany we wnętrzu miceli (Bielas, R., Siewniak, A., Skonieczna, M, Adamiec, M, Mielańczyk, Ł, Neugebauer, D. Cholinę based polymethacrylate matrix with pharmaceutical cations as co-delivery system for antibacterial and anti-inflammatory combined therapy. J. Mol. Liq., 2019, 285, 114-122). Ponadto, zsyntezowano również kopolimery szczepione, które w łańcuchach bocznych zawierały grupy trimetyloamoniowe umożliwiające transport leków jonowych (Bielas, R.; Mielańczyk, A.; Skonieczna, M.; Mielańczyk, Ł; Neugebauer, D. Cholinę supported poly(ionic liquid) graft copolymers as novel delivery Systems of anionie pharmaceuticals for anti-inflammatory and anticoagulant therapy. Scientific Reports, 2019, 9, 14410; Niesyto K., Neugebauer D. Synthesis and Characterization of łonie Graft Copolymers: Introduction and In Vitro Release of Antibacterial Drug by Anion Exchange. Polymers, 2020, 12, 2159-2171).
Dotychczas brak jest doniesień na temat układów na bazie polimerów szczepionych do jednoczesnego efektywnego transportu dwóch leków w różnej formie, tj. jonowej i niejonowej, co uzasadnia podjęte badania w zakresie innowacyjnych systemów dostarczania leków. Podobnie do polimerów liniowych, kopolimery szczepione mogą być efektywnymi nośnikami leków w układach współdostarczania stosowanych z powodzeniem w terapii skojarzonej przeciwko szczepom lekoopornym, a ich dodatkowym atutem jest formowanie bardziej stabilnych miceli, co jest korzystniejsze ze względu na większą kontrolę i wydłużony przebieg uwalniania leku.
Obecnie w leczeniu chorób o podłożu bakteryjnym stosuje się dostępne na rynku preparaty handlowe na bazie ryfampicyny (Ryfampicyna TZF) oraz fusydanu sodu (Fucidin®). W trakcie leczenia samym kwasem fusydowym często zgłaszano występowanie oporności bakterii, stąd stosowana jest łączona terapia, która bazuje na lekach zawierających kwas fusydowy (w postaci analogu - fusydanu sodu) oraz ryfampicynę. Kombinacja tych leków ma pozytywny wpływ na szczepy lekooporne (Drancourt, M., Stein, A., Argenson, J. N, Roiron, R., Groulier, P., Raoult, D. Orał treatment of Staphylococcus spp. infected orthopaedic implants with fusidic acid or ofloxacin in combination with rifampicin. J. Antimicrob. Chemother., 1997, 39(2), 235-240). Preparat zawierający jednocześnie ryfampicynę orazfusydan nie jest dostępny handlowo.
Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest opracowanie sposobu otrzymywania nowych układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie szczepionych polimetakrylanów zawierających w łańcuchach bocznych jednostki trimetyloamoniowej cieczy jonowej z przeciwjonem farmaceutycznym (X-) wspierającym aktywność przeciwgruźliczą oraz enkapsulowanym lekiem niejonowym (Y) o działaniu przeciwgruźliczym.
Cel ten osiągnięto poprzez przeprowadzenie micelizacji biofunkcjonalizowanych kopolimerów szczepionych, w których grupy trimetyloamoniowe posiadają przeciwjony fusydanowe, wraz z enkapsulacją ryfampicyny (RIF).
Tabela 1. Charakterystyka zastosowanych koniugatów z fusydanem na bazie kopolimeru szczepionego.
Koniugat Stopień polimeryzacji Frakcja TMAMA (mol. %) Stopień szczepienia (mol. %) Mn kopolimeru szczepionego (g/mol) Zawartość fusydanu (mol. %)
Łańcuch główny Łańcuch boczny
1_FUS 186 35 39 26 273 100 55
2_FUS 292 28 36 46 583 500 36
3_FUS“ 292 65 18 46 1090 500 40
Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych do współdostarczania leków przeciwgruźliczych polega na tym, że koniugat z fusydanem w ilości od 0,01 g do 1 g rozpuszcza się od 100 do 120-krotnym, korzystnie w 100-krotnym nadmiarze rozpuszczalnika polarnego, korzystnie metanolu, po czym dodaje się ryfampicynę w stosunku wagowym 1:1, następnie wkrapla się wodę, korzystnie dejonizowaną, dwukrotny nadmiar w stosunku do objętości użytego rozpuszczalnika, miesza w czasie 12-48 h, korzystnie w czasie 24 h w temperaturze pokojowej, odparowuje rozpuszczalnik i liofilizuje.
Korzystnie w sposobie otrzymywania układów micelarnych według wynalazku jako koniugat stosuje kopolimer szczepiony o wzorze ogólnym P(MMA-co-(BIEM-graft-P(TMAMA/FUS--co-MMA))), w którym łańcuch główny zawiera kopolimer metakrylanu metylu i metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu (w stosunku metakrylanu metylu do metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu odpowiednio 25% do 75%, 50% do 50% lub 75% do 25%), a łańcuch boczny stanowi kopolimer metakrylanu metylu i [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowej cieczy jonowej z przeciwjonem fusydanowym (w stosunku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowej cieczy jonowej z przeciwjonem fusydanowym do metakrylanu metylu odpowiednio 25% do 75%, 50% do 50% lub 75% do 25%).
Korzystnie w sposobie otrzymywania układów micelarnych według wynalazku jako rozpuszczalnik polarny stosuje się wodę, alkohole, DMSO.
Układ micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych otrzymanych sposobem według zastrzeżeń 1-3 do zastosowania w leczeniu chorób o podłożu bakteryjnym, do współdostarczania leków przeciwgruźlicznych oraz wykorzystanie koniugatów do enkapsulacji rifampicyny w rozpuszczalnikach polarnych.
Przedmiot wynalazku (Schemat 1) w przykładzie wykonania przedstawiono na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia średnice hydrodynamiczne (Dh) nanocząstek polimerowych wyznaczone metodą dynamicznego rozpraszania światła (DLS), Fig. 2 przedstawia żywotność komórkową układów micelarnych koniugatów transportujących FUS- i RIF w różnych stężeniach wobec linii komórkowej BEAS-2B po 72 h inkubacji w porównaniu z nietraktowanymi kontrolami (100%), a Fig. 3 przedstawia profile uwalniania leków w formie (a) niejonowej RIF oraz (b) jonowej FUS-.
Przykład 1. Otrzymywanie układów współdostarczania fusydanu i ryfampicyny 1_FUS-/RIF.
Koniugat polimeru z anionami fusydanowymi 1_FUS-w ilości 0,02 g rozpuszczono w 100-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (2 ml) i dodano ryfampicynę w równowagowej ilości 0,02 g. Do mieszaniny wkroplono dwukrotny nadmiar wody w stosunku do rozpuszczalnika (4 ml), i mieszano przez 24 godziny w temperaturze pokojowej. Kolejno odparowano metanol i zebrano frakcję wodną, po czym liofilizowano w celu uzyskania stałego produktu. Zawartość enkapsulowanej rifampicyny RIF w uzyskanym układzie 1_FUS-/RIF obliczono metodą spektroskopii UV-Vis (spektrometr UV-Vis, Evolution 300, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA), jako procentowy stosunek masy leku do całkowitej masy polimeru i leku. Zawartość rifampicyny wynosiła 66%. Średnice hydrodynamiczne wyznaczone za pomocą dynamicznego rozpraszania światła (Zelasizer Nano-S90, Malvern Technologies, Malvern, UK) wynosiły 5,6-30,8 nm.
Przykład 2. Otrzymywanie układów współdostarczania fusydanu i ryfampicyny 2_FUS-/RIF.
Koniugat polimeru z anionami fusydanowymi 2_FUS- w ilości 0,02 g rozpuszczono w 100-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (2 ml) i dodano ryfampicynę w równowagowej ilości 0,02 g. Do mieszaniny wkroplono dwukrotny nadmiar wody w stosunku do rozpuszczalnika (4 ml), i mieszano przez 24 godziny w temperaturze pokojowej. Kolejno odparowano metanol i zebrano frakcję wodną, po czym liofilizowano w celu uzyskania stałego produktu. Zawartość enkapsulowanej rifampicyny RIF w uzyskanym układzie 2_FUS-/RIF obliczono jak w przykładzie 1. Zawartość rifampicyny wynosiła 49%. Średnice hydrodynamiczne (wyznaczone analogicznie jak w przykładzie 1) wynosiły 50,7 nm. Badanie cytotoksyczności przeprowadzono za pomocą testu MTT na linii komórkowej ludzkiego nabłonka oskrzeli (BEAS-2B) jako normalnych komórkach. W tym celu zmierzono absorbancję formazanu (produkt redukcji bromku 3-(4,5-dimetylotiazol-2-ylo)-2,5-difenylotetrazoliowego za pomocą czytnika mikropłytek (Epoch, BioTek, Winooski, VT, USA). Żywotność komórek wynosiła 81% przy stężeniu układu 3,125 μg/ml, spadała wraz ze wzrostem stężenia do 25% przy stężeniu 100 μg/ml.
Przykład 3. Otrzymywanie układów współdostarczania fusydanu i ryfampicyny 3_FUS-/RIF.
Koniugat polimeru z anionami fusydanowymi 1_FUS- w ilości 0,02 g rozpuszczono w 100-krotnym nadmiarze (w/v) metanolu (2 ml) i dodano ryfampicynę w równowagowej ilości 0,02 g. Do mieszaniny wkroplono dwukrotny nadmiar wody w stosunku do rozpuszczalnika (4 ml), i mieszano przez 24 godziny w temperaturze pokojowej. Kolejno odparowano metanol i zebrano frakcję wodną, po czym liofilizowano w celu uzyskania stałego produktu. Zawartość enkapsulowanej rifampicyny RIF w uzyskanym układzie 2_FUS-/RIF obliczono jak w przykładzie 1. Obliczona zawartość rifampicyny wynosiła 53%. Średnice hydrodynamiczne (wyznaczone analogicznie jak w przykładzie 1) wynosiły 65,0 nm. Badanie cytotoksyczności przeprowadzono zgodnie z przykładem 2. Żywotność komórek wynosiła 71% przy stężeniu układu 3,125 μg/ml, podobnie jak w przykładzie 2, spadała wraz ze wzrostem stężenia do 29% przy stężeniu 100 ng/ml.
Przykład 4. Badania in vitro uwalniania leków dla systemu micelarnego na bazie koniugatów z fusydanem 1_FUS-/RIF.
Systemy micelarne na bazie koniugatów z fusydanem 1_FUS-/RIF rozpuszczono w soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS, pH=7,4) w celu utworzenia roztworu o stężeniu 1 mg/ml. Roztwór 1 ml układu polimerowego umieszczono w szczelnie zamkniętej membranie dializacyjnej (MWCO = 3,5 kDa), następnie przeniesiono do fiolki wypełnionej 45 mL soli fizjologicznej buforowanej fosforanami. Proces uwalniania prowadzono w temperaturze 37°C przy ciągłym mieszaniu. W trakcie badania pobierano próbki o objętości 0,5 mL w 15-30 minutowych odstępach czasu, po czym mieszano pobraną próbkę z 0,5 ml metanolu i mierzono absorbancję uwolnionych leków za pomocą metody UV-Vis. Po czasie 50 godzin zostało uwolnione 30,8% (4,3 μg/ml) fusydanu i 19,2% (3,3 μg/ml) rifampicyny.
Przykład 5. Badania in vitro uwalniania Ieków dla systemu micelarnego na bazie koniugatów z fusydanem 2_FUS-/RIF.
Systemy micelarne na bazie koniugatów z fusydanem 2_FUS-/RIF rozpuszczono w soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS, pH=7,4) w celu utworzenia roztworu o stężeniu 1 mg/ml. Roztwór 1 ml układu polimerowego umieszczono w szczelnie zamkniętej membranie dializacyjnej (MWCO = 3,5 kDa), następnie przeniesiono do fiołki wypełnionej 45 mL soli fizjologicznej buforowanej fosforanami. Proces uwalniania prowadzono w temperaturze 37°C przy ciągłym mieszaniu. W trakcie badania pobierano próbki o objętości 0,5 mL w 15-30 minutowych odstępach czasu, po czym mieszano pobraną próbkę z 0,5 ml metanolu i mierzono absorbancję uwolnionych leków za pomocą metody UV-Vis. Po czasie 50 godzin zostało uwolnione 52,1% (4,7 μg/ml) fusydanu i 30,6% (3,9 μg/ml) rifampicyny.
Przykład 6. Badania in vitro uwalniania leków dla systemu micelarnego na bazie koniugatów z fusydanem 1_FUS-/RIF.
Systemy micelarne na bazie koniugatów z fusydanem 3_FUS-/RIF rozpuszczono w soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (PBS, pH=7,4) w celu utworzenia roztworu o stężeniu 1 mg/ml. Roztwór 1 ml układu polimerowego umieszczono w szczelnie zamkniętej membranie dializacyjnej (MWCO = 3,5 kDa), następnie przeniesiono do fiolki wypełnionej 45 mL soli fizjologicznej buforowanej fosforanami. Proces uwalniania prowadzono w temperaturze 37°C przy ciągłym mieszaniu. W trakcie badania pobierano próbki o objętości 0,5 mL w 15-30 minutowych odstępach czasu, po czym mieszano pobraną próbkę z 0,5ml metanolu i mierzono absorbancję uwolnionych leków za pomocą metody UV-Vis. Po czasie 50 godzin zostało uwolnione 54,8% (5,6 μg/ml) fusydanu i 29,9% (4,0 μg/ml) rifampicyny.
Wszystkie badane układy bazują na dobrze zdefiniowanych jonowych polimerach szczepionych o określonym składzie, ciężarze cząsteczkowym, małej dyspersyjności (Mw/Mn < 1,2). Polimery te zostały zsyntezowane za pomocą kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej z przeniesieniem atomu. W strukturze polimeru wyróżnia się łańcuch główny, którym jest kopolimer metakrylanu metylu i metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu, zaś łańcuchy boczne są kopolimerami chlorku [2(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowego (czyli TMAMA) i metakrylanu metylu.
Zastosowane koniugaty (tabela 1) charakteryzują się odpowiednią ilością szczepionych łańcuchów bocznych (26-46 mol. %) i zawartością trimetyloamoniowych grup jonowych (18-39 mol. %) oraz zawartością anionu fusydanowego (36-55 mol. %). Amfifilowy charakter koniugatów umożliwił przeprowadzenie enkapsulacji i wprowadzenie 49-66% rifampicyny RIF. Badania układów na żywotność komórkową wobec komórek BEAS-2B wykazały, że cytotoksyczność wzrasta wraz ze stężeniem układu polimerowego, gdzie przy najwyższym stężeniu obserwowany jest spadek żywotności komórek do ~35%. Na tej podstawie, układy stanowiące podstawę wynalazku można uznać za nietoksyczne dla komórek BEAS-2B przy niższych stężeniach. Przygotowane układy po umieszczeniu w roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanami, imitującego płyn fizjologiczny, były zdolne do stopniowego uwalniania obydwu rodzajów leków, tj. fusydanu w 31-55% (4-6 μg/mL uwolnionego leku w czasie 48 godzin) i rifampicyny w 19-31% (3-4 μg/mL uwolnionego leku w czasie 50 godzin). Zarówno ilość wprowadzonej, jak i uwolnionej pary związków farmaceutycznych, tj. fusydanu i ryfampicyny, różniących się sposobem oddziaływania z matrycą polimeru (jonowe vs fizyczne), świadczą o dużym potencjale aplikacyjnym otrzymanych układów współdostarczających. W związku z tym są obiecującymi nanosy stemami, które z powodzeniem mogą być stosowane w farmakoterapii skojarzonej, w szczególności w leczeniu chorób wywołanych szczepami lekoopornymi.
Podwójnie bioaktywne układy micelarne koniugatów jonowych FUS7RIF przedstawione na schemacie 1, posiadają jonowo związany fusydan oraz enkapsulowaną ryfampicynę fizycznie oddziaływującą z matrycą polimerową. Układy te charakteryzują się małą średnicą hydrodynamiczną (Fig. 1) i brakiem cytotoksyczności przy niższych stężeniach (Fig. 2) oraz wykazują zdolność uwalniania transportowanych leków, co potwierdzają profile kinetyczne (Fig. 3).
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość uwalniania substancji bioaktywnych w roztworach fizjologicznych. Układy takie mogą znaleźć potencjalne zastosowanie w leczeniu chorób o podłożu bakteryjnym, takich jak gruźlica, które wymagają terapii wielolekowej. Swoistość przygotowanych układów podwójnie aktywnych polega na wykorzystaniu koniugatów na bazie amfifilowych kopolimerów szczepionych zawierających lek anionowy, do których wprowadzony jest lek niejonowy w wyniku enkapsulacji.

Claims (4)

1. Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych znamienny tym, że koniugat z fusydanem w ilości od 0,01 g do 1 g rozpuszcza się od 100 do 120-krotnym, korzystnie w 100-krotnym nadmiarze rozpuszczalnika polarnego, korzystnie metanolu, po czym dodaje się ryfampicynę w stosunku wagowym 1:1, następnie wkrapla się wodę, korzystnie dejonizowaną, dwukrotny nadmiar w stosunku do objętości użytego rozpuszczalnika, miesza w czasie 12-48 h, korzystnie w czasie 24 h w temperaturze pokojowej, odparowuje rozpuszczalnik i liofilizuje.
2. Sposób otrzymywania układów micelarnych według zastrz. 1 znamienny tym, że jako koniugat stosuje kopolimer szczepiony o wzorze ogólnym P(MMA-co-(B[EM-graft- P(TMAMA/FUS -co -MMA))), w którym łańcuch główny zawiera kopolimer metakrylanu metylu i metakrylanu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu (w stosunku metakrylanu metylu do metakrylnu 2-(2-bromoizobutyryloksy)etylu odpowiednio 25% do 75%, 50% do 50% lub 75% do 25%), a łańcuch boczny stanowi kopolimer metakrylanu metylu i [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowej cieczy jonowej z przeciwjonem fusydanowym (w stosunku [2-(metakryloiloksy)etylo]trimetyloamoniowej cieczy jonowej z przeciwjonem fusydanowym do metakrylanu metylu odpowiednio 25% do 75%, 50% do 50% lub 75% do 25%).
3. Sposób otrzymywania układów micelarnych według zastrz. 1 znamienny tym, że jako rozpuszczalnik polarny stosuje się wodę, alkohole, DMSO.
4. Układ micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych otrzymany sposobem według zastrzeżeń 1-3 do zastosowania w leczeniu chorób o podłożu bakteryjnym, do współdostarczania leków przeciwgruźlicznych oraz wykorzystanie koniugatów do enkapsulacji rifampicyny w rozpuszczalnikach polarnych.
PL441111A 2022-05-05 2022-05-05 Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych oraz ich zastosowanie PL246891B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441111A PL246891B1 (pl) 2022-05-05 2022-05-05 Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych oraz ich zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL441111A PL246891B1 (pl) 2022-05-05 2022-05-05 Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych oraz ich zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL441111A1 PL441111A1 (pl) 2023-11-06
PL246891B1 true PL246891B1 (pl) 2025-03-24

Family

ID=88651418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL441111A PL246891B1 (pl) 2022-05-05 2022-05-05 Sposób otrzymywania układów micelarnych koniugatów jonowych na bazie polimerów szczepionych oraz ich zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246891B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL441111A1 (pl) 2023-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mandal et al. Development and in vitro evaluation of core–shell type lipid–polymer hybrid nanoparticles for the delivery of erlotinib in non-small cell lung cancer
Chen et al. Folic acid grafted and tertiary amino based pH-responsive pentablock polymeric micelles for targeting anticancer drug delivery
Upadhyay et al. The intracellular drug delivery and anti tumor activity of doxorubicin loaded poly (γ-benzyl l-glutamate)-b-hyaluronan polymersomes
CA2665343C (en) Water-dispersible oral, parenteral, and topical formulations for poorly water soluble drugs using smart polymeric nanoparticles
Kim et al. Hydrogen bonding-enhanced micelle assemblies for drug delivery
Luxenhofer et al. Doubly amphiphilic poly (2-oxazoline) s as high-capacity delivery systems for hydrophobic drugs
Wang et al. Polymeric micelles with a pH-responsive structure as intracellular drug carriers
CN102215874B (zh) 活性剂的聚合物递送系统
Jafarzadeh-Holagh et al. Self-assembled and pH-sensitive mixed micelles as an intracellular doxorubicin delivery system
Chan et al. Acid-cleavable polymeric core–shell particles for delivery of hydrophobic drugs
Joshy et al. Poly (vinyl pyrrolidone)-lipid based hybrid nanoparticles for anti viral drug delivery
Shivhare et al. Enzyme sensitive smart inulin-dehydropeptide conjugate self-assembles into nanostructures useful for targeted delivery of ornidazole
Suh et al. Layer-by-layer nanoparticle platform for cancer active targeting
Zhao et al. Leakage-free DOX/PEGylated chitosan micelles fabricated via facile one-step assembly for tumor intracellular pH-triggered release
Lei et al. Co-delivery of paclitaxel and gemcitabine via a self-assembling nanoparticle for targeted treatment of breast cancer
CN103635182A (zh) 用于药物递送的聚合物纳米颗粒
Gharbavi et al. Formulation and biocompatibility of microemulsion-based PMBN as an efficient system for paclitaxel delivery
Yordanov et al. Epirubicin loaded to pre-polymerized poly (butyl cyanoacrylate) nanoparticles: preparation and in vitro evaluation in human lung adenocarcinoma cells
Zhang et al. Micelles of enzymatically synthesized PEG-poly (amine-co-ester) block copolymers as pH-responsive nanocarriers for docetaxel delivery
Wu et al. Novel self-assembled pH-responsive biomimetic nanocarriers for drug delivery
Di et al. Co-delivery of hydrophilic gemcitabine and hydrophobic paclitaxel into novel polymeric micelles for cancer treatment
CN110183613A (zh) 一种两亲性共聚物及其纳米胶束系统的制备与应用
Chen et al. Reducible self-assembled micelles for enhanced intracellular delivery of doxorubicin
Tosun et al. Doxorubicin-loaded mPEG-pPAd-mPEG triblock polymeric nanoparticles for drug delivery systems: Preparation and in vitro evaluation
Tao et al. Paclitaxel-loaded tocopheryl succinate-conjugated chitosan oligosaccharide nanoparticles for synergistic chemotherapy