Нанотехнології в спортивній фармакології, Наукові статті, Бібліотека міжнародної

20.02.2017

Нанотехнології в спортивній фармакології

Нанотехнології у фармакології — це сукупність технічних процесів, пов’язаних з маніпуляцією з молекулами і атомами в масштабах від 1 до 100 нанометрів з метою домогтися більш ефективного дії і зменшення побічних ефектів лікарських речовин.

Однією з найбільш повних робіт з нанотехнологій є монографія Б. Піотровського і Кисельова (2006), яка присвячена питанням створення і застосування наноструктур (фулеренів) як носіїв лікарських препаратів вибіркової дії.

На відміну від молекулярної фармакології це не кількісний, а якісний стрибок від «мікро» до «нано-», тобто до розмірами, характерним для основних біологічних структур — клітин, їх складових частин (орган елл), молекул і атомів.

Досягнення сучасної біології створили передумови для появи молекулярної медицини, квантової біохімії та фармакології, що формується на стику фундаментальних наук і практичної медицини (створення нових ліків, препаратів спрямованої дії та ін). З їх допомогою стає можливим проводити «точкове» вплив на організм пацієнта, лікувати уражений орган, не зачіпаючи інші тканини або органи [9]. Останнім часом нано-технології починають широко застосовуватися для точкової доставки ліків (це особливо актуально при лікуванні злоякісних захворювань, серцево-судинної та неврологічної патології, у спортивній медицині).

Фулерени — складні органічні молекули кулястої форми. Діаметр молекули С60 дорівнює 1 нм, що відповідає межі дисперсності, що пролягає між «істинним», молекулярним і колоїдним станом речовин. Всередині фулерену знаходиться простір діаметром близько 0,4 нм. Його стінки не дозволяють проникати всередину якимось матеріальним часткам: іонів, атомів, молекул [4] (рис. 1).

Американська компанія C-Sixty Inc. проводить передклінічні випробування засобів на основі фуллеренових наносфери С60 з впорядковано розташованими на їх поверхні хімічними групами, які підібрані таким чином, щоб зв’язуватися із заздалегідь вибраними біологічними мішенями, і ефективні в боротьбі з вірусними захворюваннями — такими, як грип і ВІЛ, онкологічними та страждають нейродегенеративними захворюваннями, остеопорозом, захворюваннями судин. В даний час нано-технології застосовуються не тільки для створення нових препаратів, але і для використання добре відомих ліків з підвищенням ефективності дії, поліпшеною біодоступністю і незначними побічними ефектами. Застосування нано-технологій для створення нових лікарських форм і систем доставки істотно позначається на властивостях та ефективності лікарського препарату, оскільки визначальним фактором є нанораз-заходів. Використання наноносітелей для доставки ліків — успішно розвивається напрямок внаслідок малого розміру і більшої активності поверхні частинок:

— висока здатність проникнення активних компонентів клітини;

Нанотехнології в спортивній фармакології, Наукові статті, Бібліотека міжнародної

Рис. 1. Препарат, що входить в структуру фулерену С60

— поліпшуються фармакокінетичні показники;

— з’являється можливість створення альтернативних лікарських форм, перехід від ін’єкційних форм до назальним і трансдермальным.

Ще одна важлива перевага наночастинок як лікарської форми — поступове вивільнення лікарської речовини, зосередженої в них, що пролонгує час його дії [12, 13].

Для доставки лікарських засобів в потрібне місце організму можуть бути використані мініатюрні (менш 1 мкм) капсули з нанопорами. Вже випробовуються подібні мікрокапсули для доставки і фізіологічно регульованого виділення інсуліну при діабеті 1-го типу. Використання пір з розміром близько 6 нм дозволяє захистити вміст капсули від впливу імунної системи організму [13]. Це дає можливість поміщати в капсули інсулінпродуцірующіх клітини тварини, які інакше були б відкинуті організмом [6].

Подібні розробки ведуться в Інституті експериментальної медицини (Санкт-Петербург), де використовували аддукт фулерену з полівінілпіролідоном (ПВП). Це з’єднання добре розчинно у воді, а порожнини в його структурі близькі за розмірами молекул С60. Порожнини легко заповнюються молекулами фулерену, і в результаті утворюється водорозчинний аддукт з високою антивірусною активністю. Оскільки сам ПВП не має антивірусну дію, вся активність приписується містяться в аддукте молекул С60. У перерахунку на фулерен його ефективна доза становить приблизно 5 мкг/мл, що значно нижче відповідного показника для ремантадину, традиційно використовуваного в боротьбі з вірусом грипу. На відміну від ремантадину, який найбільш ефективний у ранній період зараження, аддукт С60/ПВП володіє стійким дією протягом всього циклу розмноження вірусу. Інша відмітна особливість сконструйованого препарату — його ефективність проти вірусу грипу А — і В-типу, у той час як ремантадин діє тільки на перший тип.

Нанотехнології в спортивній фармакології, Наукові статті, Бібліотека міжнародної

Рис. 2. Дендример

В даний час досліджується можливість фулеренів бути «пасткою» вільних радикалів і оцінюється їх противірусна активність. Той факт, що фулерени володіють хорошою адсорбційною здатністю, що дає можливість створення сорбентів на їх основі для лікування атеросклерозу [5].

Особливий інтерес викликають дендримери, які являють собою новий тип полімерів, які мають не звичне лінійне, а розгалужена будова (рис. 2). В останній час дендримери все частіше згадуються саме в контексті їх наномедицинских застосувань, що пов’язано з цілим рядом особливих властивостей, якими вони володіють:

  • передбачувані, контрольовані і відтворені з великою точністю розміри макромолекул;
  • наявність в макромолекулах каналів і пор, які мають добре відтворювані форми та розміри.

В наших клініко-фармакологічних стендових дослідженнях микрогирина, що містить у своєму складі нанокластери Фланаганов, in vitro in vivo методом хемілюмінесценції були встановлені високі антиоксидантні властивості препарату. Встановлено достовірне підвищення фізичної працездатності бігунів у віці 18-29 років (КМС і МС) на середні дистанції (біг на тредбане зі східчасто-зростаючій навантаженням до відмови), прискорення відновлення, нормалізація концентрації АТФ, лактату, глюкози і сечовини (табл. 1).

Вплив микрогидрина на фізичну працездатність спортсменів (тривалість бігу на тредбане, з) (n=20 в кожній групі)

Короткий опис статті: нанотехнології в медицині У статті розглянуто основні аспекти застосування нанотехнологій в медицині. Наводяться приклади використання наночастинок в різних областях медицини, включаючи онкологію, терапію вірусних захворювань, спортивну медицину. , Общеспортивная тематика, Спортивна медицина, Сейфулла Р. Д., Рожкова Е. А., Орджонікідзе З. Р.

Джерело: Нанотехнології в спортивній фармакології — Наукові статті — Бібліотека міжнародної спортивної інформації

Також ви можете прочитати