Введение к работе
Актуальность темы
Перед современной наукой стоит задача создания новых противоопухолевых препаратов и методов, избирательно разрушающих опухолевую ткань. Одним из таких методов, увеличивающим селективность действия препаратов на опухоль и снижающим токсические эффекты, является фотодинамическая терапия (ФДТ). ФДТ – это способ лечения, основанный на способности фотосенсибилизаторов (ФС) селективно накапливаться в ткани опухолей и при локальном воздействии лазерного облучения определенной длины волны генерировать образование синглетного кислорода и активных радикалов, оказывающих повреждающее действие на опухолевые клетки. Эффективность фотодинамического повреждения клетки определяется внутриклеточной концентрацией ФС, его локализацией в клетке, фотохимической активностью и дозой лазерного облучения.
В настоящее время продолжается поиск новых ФС с улучшенными терапевтическими свойствами, поглощающих свет в ближней инфракрасной области (720-850 нм) и характеризующихся более высоким квантовым выходом генерации синглетного кислорода и свободных радикалов. К таким ФС относится – тетра-3-фенилтиофталоцианин-гидроксиалюминия (тиосенс), синтезированный в ФГУП ГНЦ «НИОПИК» и имеющий максимум поглощения при 717±4 нм. Этот ФС является гидрофобным соединением, поэтому инкапсуляция его в липосомы не только позволяет вводить препарат внутривенно in vivo, но также улучшает фармакокинетический профиль препарата. В исследованиях, проведенных в ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина» РАМН, выявлено, что тиосенс в составе липосомальной лекарственной формы (ЛЛФ) обладает достаточно высокой селективностью накопления в опухоли по отношению к нормальной ткани (индекс селективности достигает значений 3 в интервале 1-3 суток после введения) и ФДТ с его использованием вызывает высокий противоопухолевый эффект на опухоли Эрлиха, лимфолейкозе Р-388 и саркоме 37.
Целью данного исследования являлось создание стерически стабилизированной лиофилизированной липосомальной лекарственной формы (ЛЛЛФ) тиосенса, обеспечивающей высокую избирательность его противоопухолевого действия при проведении ФДТ.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
В результате технологических исследований установить оптимальный состав лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса.
-
Разработать способ получения стабильной при хранении эффективной лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса для внутривенного введения.
-
Разработать методики химико-фармацевтического анализа лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса.
-
Оценить фотодинамическую активность лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса на перевиваемых опухолях мышей (опухоль Эрлиха, лимфоцитарная лейкемия P-388, карцинома легкого Льюис, аденокарцинома молочной железы Са-755 и саркома 37).
-
Выбрать показатели качества для стандартизации разработанного лекарственного препарата и изучить его стабильность в процессе хранения.
Научная новизна результатов исследования
В результате проведенных исследований впервые разработана стабильная лиофилизированная ЛЛФ (ЛЛЛФ) тиосенса, сохраняющая заявленные физико-химические свойства и фотодинамическую эффективность на протяжении всего срока хранения. Разработан оптимальный состав и технология получения ЛЛЛФ, имеющие ряд особенностей, связанных с наличием у тиосенса гидрофобных свойств. На основе выбранных показателей качества создан проект ФСП на «Тиосенс липосомальный, лиофилизат для приготовления раствора для инъекций 1,5 мг» и получены данные о высокой противоопухолевой эффективности новой лекарственной формы (ЛФ) тиосенса при проведении ФДТ на перевиваемых опухолях мышей.
Научно-практическая значимость результатов исследования
Выполнение настоящего исследования позволило создать стабильную и эффективную ЛЛЛФ тиосенса для доклинического изучения. Разработаны и внедрены в практику лаборатории разработки лекарственных форм НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» РАМН лабораторный регламент и проект ФСП на «Тиосенс липосомальный, лиофилизат для приготовления раствора для инъекций 1,5 мг», проведена стандартизация полученных серий ЛФ по выбранным параметрам.
Положения, выносимые на защиту:
-
Методики химико-фармацевтического анализа лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса: качественный хроматографический анализ компонентов лекарственной формы и количественное спектрофотометрическое определение тиосенса в липосомальной лекарственной форме.
-
Состав и технология получения лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса.
-
Результаты контроля качества трех серий лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса по выбранным параметрам и изучения их стабильности в процессе хранения.
-
Результаты оценки эффективности фотодинамического действия лиофилизированной липосомальной лекарственной формы тиосенса на перевиваемых опухолях мышей.
Апробация работы
Материалы научных исследований по теме диссертации представлены на XVII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов – 2010» (12-15 апреля 2010, Москва); II Всероссийской научной конференции с международным участием «Наноонкология» (26-28 сентября 2010, Тюмень); II международной студенческой научно-практической конференции «Интеллектуальный потенциал ХХI века: ступени познания» (8 июля 2010, Новосибирск); III Международной научно-практической конференции «Современные проблемы гуманитарных и естественных наук» (20-25 июля 2010, Москва); Международном форуме по нанотехнологиям Rusnanotech 2010 (1-3 November 2010, Moscow) и Rusnanotech 2011 (26-28 October 2011, Moscow); X и ХI Всероссийской научной конференции с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты» (22-23 марта 2011, Москва; 31 мая-01 июня 2012 Нижний Новгород); IV Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов (26-27 апреля 2011, Архангельск); IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием: «Биомедицинская инженерия и биотехнология» (июнь 2011, Курск); III Всероссийской научной конференции с международным участием «Наноонкология», (6-7 сентября 2011, Саратов).
Апробация диссертационной работы прошла 28 июня 2012 г. на межлабораторной научной конференции НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей ФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н.Блохина» Российской академии медицинских наук.
Личный вклад автора
Автор принимал непосредственное участие в постановке целей и задач настоящего исследования, их реализации, анализе и обобщении данных, изложении полученных результатов в виде научных публикаций. В работах, выполненных в соавторстве, автором проведена аналитическая и статистическая обработка, научное обоснование и обобщение полученных результатов. Автором лично произведен обзор литературы по данной теме, сделан научно обоснованный выбор вспомогательных веществ для разработки состава лекарственной формы тиосенса. Также разработаны методики качественного анализа и оптимальная технологическая схема получения разработанного препарата. Разработана нормативно-техническая документация: проект ФСП и лабораторный регламент на «Тиосенс липосомальный, лиофилизат для приготовления раствора для инъекций 1,5 мг».
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 14.04.01 – Технология получения лекарств. Результаты проведенного исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пунктам 1, 3 и 4 паспорта специальности технология получения лекарств.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтической науки
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей ФГБУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» РАМН по теме «Поиск наноструктурированных лекарственных форм для внутривенного введения производных фталоцианинов как потенциальных фотосенсибилизаторов для ФДТ и контрастирующих препаратов для МРТ» (№ гос. регистрации 01.200.809453), а также в рамках научно-технической программы «Разработка и практическое освоение в здравоохранении новых методов и средств профилактики, диагностики лечения онкологических, инфекционных и других опасных заболеваний» на 2010-2012гг.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 24 научных работы, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации
Структура диссертационной работы включает введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследований, четыре главы собственных исследований, общее заключение, общие выводы, список литературы и приложения. Объем работы составляет 174 листа машинописного текста и содержит 46 рисунков, 29 таблиц. Список литературы состоит из 157 источников, в том числе 131 – на иностранном языке.
