pmedpharmФармация и фармакологияPharmacy & Pharmacology2307-92662413-2241Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical Univer10.19163/2307-9266-2017-5-2-177-194pmedpharm-247Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯPHARMACEUTICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGYВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ, ВРЕМЕНИ ГОМОГЕНИЗАЦИИ, ВИДА ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА НА РАЗМЕР И ФОРМУ НАНОЧАСТИЦ ПЕНТОКСИФИЛЛИНА НА ОСНОВЕ ПОЛИ-DL-ЛАКТИД-КО-ГЛИКОЛИДАINFLUENCE OF SPEED, TIME OF HOMOGENIZATION, TYPE OF SURFACE ACTIVE SUBSTANCE ON THE SIZE OF PENTOXYPHILLINE NANOPARTICLES BASED ON POLY-DL-LAKTIDE-CO-GLICOLIDEТимченкоТ. В.TimchenkoT. V.

аспирант кафедры неорганической, физической и коллоидной химии, 

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

postgraduate student of the Department of Inorganic, Physical and Colloid Chemistry,

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, 357532

akmivan@mail.ruБлиновА. В.BlinovA. V.

ассистент кафедры технологии наноматериалов,

355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1

Assistant of the Department of Nanomaterials Technology, 

1, Pushkina St., Stavropol, 355009

СеровА. В.SerovA. V.

доктор технических наук, заведующий кафедрой технологии наноматериалов, профессор,

355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1

head of the Department of Nanomaterials Technology, department of nanomaterials technology, Doctor of Sciences (Technique), Professor,

1, Pushkina St., Stavropol, 355009

ЩербаковаЛ. И.ShcherbakovaL. I.

заведующий кафедрой неорганической, физической и коллоидной химии, кандидат фармацевтических наук,

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

head. chair, Candidate of Sciences (Pharmacy),

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, 357532

КомпанцевВ. А.KompantsevV. A.

доктор фармацевтических наук, профессор кафедры неорганической, физической и коллоидной химии,

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor of the Department of Inorganic, Physical and Colloid Chemistry,

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, 357532

МарковаО. М.МarkovaO. M.

кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры фармацевтической и токсикологической химии,

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Candidate of Sciences (Pharmacy), Associate Professor of the Department of Pharmaceutical and Toxicological Chemistry,

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, 357532

МедвецкийА. И.MedvetskiyA. I.

кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры неорганической, физической и коллоидной химии,

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Candidate of Sciences (Pharmacy), Senior Lecturer in the Department of Inorganic, Physical and Colloid Chemistry,

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, 357532

ПлатоноваА. Ю.PlatonovaA. Y.

студентка 3 курса,

357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

3-year student,

11, Kalinin ave., Pyatigorsk, 357532

Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО ВолГМУ Минздрава РоссииРоссияPyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute – branch of Volgograd State Medical UniversityRussian FederationИнститут электроэнергетики, электроники и нанотехнологий ФГАОУ ВО СКФУРоссияInstitute of Electric Power Engineering, Electronics and Nanotechnologies FGAOU VO SKFURussian Federation20171807201752177194Copyright © Тимченко Т.В., Блинов А.В., Серов А.В., Щербакова Л.И., Компанцев В.А., Маркова О.М., Медвецкий А.И., Платонова А.Ю., 20172017Тимченко Т.В., Блинов А.В., Серов А.В., Щербакова Л.И., Компанцев В.А., Маркова О.М., Медвецкий А.И., Платонова А.Ю.Timchenko T.V., Blinov A.V., Serov A.V., Shcherbakova L.I., Kompantsev V.A., Мarkova O.M., Medvetskiy A.I., Platonova A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmpharm.ru/jour/article/view/247

Нанофармакология – это совокупность методов и приемов, используемых при изучении, создании, использовании и производстве наноструктур (размер около 1–700 нм) с новыми биологическими, физическими, химическими свойствами. Уже давно фармакологи для синтезирования новых лекарственных веществ и пояснения их механизма действия, ведут работу на молекулярном, а порой даже на субмолекулярном уровне. Благодаря этому, сегодня интерес фармакологии к нанотехнологиям связан с новыми способами получения и использования лекарственных средств. Одним из способов получения новых форм лекарственных препаратов является синтез наночастиц, поскольку они позволяют действующему веществу преодолевать защитные барьеры организма таких, как, например, иммунная система. За счет того, что поверхность наночастиц (нанокапсул) многослойна, увеличивается их устойчивость к действию защитных механизмов организма, что позволяет лекарственному веществу сохранить активность фармакологического действия, а также свою структуру на долгое время. Возможность проникновения через биологические барьеры, тканеспецифичность, скорость высвобождения лекарственного вещества во многом зависят от размера и поверхностных свойств наночастиц.

Целью нашей работы явилось исследование влияния таких важных факторов, как время, скорость гомогенизации и вид поверхностно-активного вещества, на размер получаемых наночастиц пентоксифиллина на основе поли-DL-лактид-ко-гликолида (PLGA).

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследование проводилось с использованием информационно-поисковой базы данных (PubMed), а также результатов собственных исследований.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Установлено, что дисперсионная фаза образца, в котором в качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) использовался поливиниловый спирт (ПВС), обладала наименьшим размером наночастиц, а именно, средний гидродинамический радиус частиц был равен 175,4 нм. Экспериментально было доказано влияние скорости и времени гомогенизации на размер и форму наночастиц пентоксифиллина на основе PLGA. В работе также представлены микрофотографии наночастиц пентоксифиллина на основе поли-DL-лактид-ко-гликолида.

Заключение

Заключение. Проведенные нами исследования доказывают влияние скорости и времени гомогенизации, а также вида ПАВ на размер наночастиц пентоксифиллина на основе поли-DL-лактид-ко-гликолида. В результате проведенных исследований была скорректирована методика получения наночастиц пентоксифиллина. 

Nanopharmacology is a set of methods and techniques used in the creation, study, production and use of nanostructures (size about 1–700 nm) with new chemical, physical, and biological properties. For a long time pharmacologists have been working on molecular, and sometimes even on a submolecular level for synthesizing new drugs and explaining their mechanism of action. Thanks to this, the interest of pharmacology in nanotechnology is connected with new ways of obtaining and using medicines. One way of obtaining new forms of drugs is the synthesis of nanoparticles, since they allow the active substance to overcome the protective barriers of the body such as, for example, the immune system. Due to the fact that the surface of nanoparticles (nanocapsules) is multilayered, their resistance to the action of the protective mechanisms of the body increases, which allows the drug to retain the activity of the pharmacological action, as well as its structure for a longer time. The possibility of penetration through biological barriers, tissue-specificity, rate of drug release depends largely on the size and surface properties of nanoparticles.

The aim of our study was to study the influence of such important factors as time, homogenization rate and the type of surface active substance, on the size of the obtained nanoparticles of pentoxifylline based on poly-DL-lactide-co-glycolide (PLGA).

Materials and methods

Materials and methods. The research was carried out using the information retrieval database (PubMed), as well as the results of our own research.

Results and discussion

Results and discussion. It has been found that the dispersion phase of the sample, in which polyvinyl alcohol was used as the surfactant, had the smallest size, particularly, the average hydrodynamic radius of the particles amounted to 175.4 nm. The influence of the speed and time of homogenization on the size of nano particles of pentoxifylline based on PLGA was experimentally proved. Also, microphotographs of nanoparticles of pentoxifylline based on poly-DL-lactide-coglycolide (PLGA) are presented.

Conclusion

Conclusion.Our studies prove the effect of the speed and time of homogenization, as well as the type of surfactant, on the size of nanoparticles of pentoxifylline based on poly-DL-lactide-co-glycolide. As a result of the studies, the procedure for obtaining nanoparticles of pentoxifylline was adjusted. 

нанофармакологиянаночастицыразмер наночастицпентоксифиллинполи-DL-лактид-ко-гликолидусловия полученияnanopharmacologynanoparticlesnanoparticle sizepentoxifyllinepolyDL-lactide-co-glycolidepreparation conditionsReferencesБегдуллаев А.К., Маншарипова А.Т., Джусипов А.К., Абылайулы Ж.А. ПРОБЛЕМА НАПРАВЛЕННОГО ТРАНСПОРТА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ // Терапевтический вестник. 2008. № 1. С. 32–36.Begdullaev A.K., Mansharipova A.T., Djusipov A.K., Abilayayli J.A. PROBLEMA NAPRAVLENNOGO TRANSPORTA LEKARSTVENNYH VESHCHESTV V KLINICHESKOJ PRAKTIKE [THE PROBLEM OF DIRECTIONAL TRANSPORT OF DRUGS IN CLINICAL PRACTICE]. Terapevticheskij vestnik [Therapeutic Bulletin]. 2008. No. 1. P. 32–36. (In Russ.)Ивонин А.Г., Пименов Е.В., Оборин В.А., Девришов Д.А., Копылов С.Н. НАПРАВЛЕННЫЙ ТРАНСПОРТ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПЕРСПЕКТИВЫ // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2012. № 1. С. 46–55.Ivonin A.G., Pimenov E.V., Oborin V.A., Devrishov D.A., Kopilov S.N. NAPRAVLENNYJ TRANSPORT LEKARSTVENNYH PREPARATOV SOVREMENNOE SOSTOYANIE VOPROSA I PERSPEKTIVY [DIRECTIONAL TRANSPORT OF DRUGS: THE CURRENT STATE OF THE ISSUE AND PROSPECTS]. Izvestiya Komi nauchnogo centra UrO RAN [Proceedings of the Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences]. 2012. No. 1. P. 46–55. (In Russ.)Чазов Е.И., Смирнов В.Н., Торчилин В.П. НАПРАВЛЕННЫЙ ТРАНСПОРТ ЛЕКАРСТВ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ // Журнал Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1987. Т. 32. № 5. С. 485–487.Chazov E.I., Smirnov V.N., Torchilin V.P. NAPRAVLENNYJ TRANSPORT LEKARSTV PROBLEMY I PERSPEKTIVY [DIRECTIONAL TRANSPORT OF DRUGS: PROBLEMS AND PROSPECTS]. Hurnal Vsesoyuznogo himicheskogo obshchestva im D I Mendeleeva [Journal of the All-Union Chemical Society. D.I. Mendeleev University]. 1987. Vol. 32. No. 5. P. 485–487. (In Russ.)Шляхто Е.В. ИННОВАЦИОННЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ И БИОЛОГИИ // Инновации. 2008. № 6. С. 54–59.Shlyakhto E.V. INNOVACIONNYE NANOTEKHNOLOGII V MEDICINE I BIOLOGII [INNOVATIVE NANOTECHNOLOGIES IN MEDICINE AND BIOLOGY]. Инновации [Innovations]. 2008. No. 6. P. 54–59. (In Russ.)Мейдер В.А. НАНОТЕХНОЛОГИЯ КАК НОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ // Здравый смысл. 2011. № 3. URL: http://razumru.ru/humanism/journal/60/authors.htm/ (дата обращения: 22.02.2017).Meider V.A. NANOTEKHNOLOGIYA KAK NOVAYA REALNOST [NANOTECHNOLOGY AS A NEW REALITY]. Zdravyj smysl [Common sense]. 2011. № 3. URL: http://razumru.ru/humanism/journal/60/authors.htm/ (date of the application: 22.02.2017). (In Russ.)Ebbesen M., Jensen T.G. NANOMEDICINE: TECHNIQUES, POTENTIALS, AND ETHICAL IMPLICATIONS // J. Biomed. Biotechnol. 2006. N. 5. P. 515–516. DOI: 10.1155/JBB/2006/51516Ebbesen M., Jensen T.G. NANOMEDICINE: TECHNIQUES, POTENTIALS, AND ETHICAL IMPLICATIONS. J. Biomed. Biotechnol. 2006. N. 5. P. 515–516. DOI: 10.1155/JBB/2006/51516Young M. B., MacConell L., Sarin V., Trautmann M., Herbert P. ENCAPSULATION OF EXENATIDE IN POLY-(D,L-LACTIDE-CO-GLYCOLIDE) MICROSPHERES PRODUCED AN INVESTIGATIONAL LONG-ACTING ONCE-WEEKLY FORMULATION FOR TYPE 2 DIABETES // Diabetes Technol Ther. 2011. No. 13. P. 1145–1154. DOI: 10.1089/dia.2011.0050Young M. B., MacConell L., Sarin V., Trautmann M., Herbert P. ENCAPSULATION OF EXENATIDE IN POLY-(D,L-LACTIDE-CO-GLYCOLIDE) MICROSPHERES PRODUCED AN INVESTIGATIONAL LONG-ACTING ONCE-WEEKLY FORMULATION FOR TYPE 2 DIABETES. Diabetes Technol Ther. 2011. No. 13. P. 1145–1154. DOI: 10.1089/dia.2011.0050Минько Н.И., Строкова В.В., Жерновский И.В., Нарцев В.М. Методы получения и свойства нанообьектов. Флинта: Наука, 2009. 168 с.Minko N.I., Strokova V.V., Jernovskii I.V., Narcev V.M. Metody polucheniya i svojstva nanoobektov [Methods of obtaining and properties of nanoobjects]. Flinta: Nauka [Flinta: Science], 2009. 168 p. (In Russ.)Тишков Т.М., Погребняк А.В., Погребняк Л.В. СОВРЕМЕННЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2 (1). URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=22742/(дата обращения: 22.02.2017). DOI: 10.17513/spno.2015.2Tishkov T.M., Pogrebnyak A.V., Pogrebnyak L.V. SOVREMENNYE VSPOMOGATELNYE VESHCHESTVA [MODERN EXCIPIENTS]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education]. 2015. № 2(1). URL:https://science-education.ru/ru/article/view?id=24996/ (date of the application: 22.02.2017). DOI: 10.17513/spno.2015.2 (In Russ.)Тимченко Т.В., Щербакова Л.И., Компанцев В.А. ПОЛИ-D,L-ЛАКТИД-КО-ГЛИКОЛИД: МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СВОЙСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ СО СРЕДСТВАМИ МИКРО- И НАНОДОСТАВКИ // Современные проблемы науки и образования. 2015. №4. URL: (дата обращения: 17.07.2016).Timchenko T.V., Shcherbakova L.I., Kompantsev V.A. POLI-D L-LAKTID-KO-GLIKOLID METODY POLUCHENIYA SVOJSTVA I ISPOLZOVANIE DLYA RAZRABOTKI LEKARSTVENNYH PREPARATOV SO SREDSTVAMI MIKRO- I NANODOSTAVKI [POLY-D, L-LACTIDE-CO-GLYCOLIDE: METHODS OF PREPARATION, PROPERTIES AND USE FOR THE DEVELOPMENT OF DRUGS WITH MICRO- AND NANOSCALE SUPPLIES]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern problems of science and education]. 2015. №4. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=20840 (date of the application: 17.07.2016). (In Russ.)Кузнецова И.Г., Северин С.Е. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОПОЛИМЕРА МОЛОЧНОЙ И ГЛИКОЛЕВОЙ КИСЛОТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2013. №5. C. 30–38.Kuznetsova I.G., Severin S.E. ISPOLZOVANIE SOPOLIMERA MOLOCHNOJ I GLIKOLEVOJ KISLOT DLYA POLUCHENIYA NANORAZMERNYH LEKARSTVENNYH FORM [USE OF A COPOLYMER OF LACTIC AND GLYCOLIC ACIDS FOR THE PREPARATION OF NANOSIZED DOSAGE FORMS]. Razrabotka i registraciya lekarstvennyh sredstv [Development and registration of drugs]. 2013. №5. P. 30–38. (In Russ.)Квинх Буй Тхи Зыонг, Блынская Е.В., Аляутдин Р.Н., Раменская Г.В., Балабаньян В.Ю. ФАРМАКОКИНЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ НАНОСОМАЛЬНОЙ И СВОБОДНОЙ ФОРМ СПАРФЛОКСАЦИНА // Фармация. 2010. № 2. С. 42–44.Quinh Bui Thi Zuong., Blinskaya E.V., Alyautdin R.N., Ramenskaya G.V., Balabaniyan V.U. FARMAKOKINETICHESKOE IZUCHENIE NANOSOMALNOJ I SVOBODNOJ FORM SPARFLOKSACINA [PHARMACOKINETIC STUDY NANOSOMAL AND FREE FORMS OF SPARFLOXACIN]. Farmaciya [Pharmacy]. 2010. № 2. P. 42–44. (In Russ.)Климова О. В., Годованный А.В., Рябцева М.С., Воронцов Е. А. , Северин Е.С. ИЗУЧЕНИЕ НАНОСОМАЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ ЛОМЕФЛОКСАЦИНА, ПОЛУЧЕННОЙ НА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРОВ МОЛОЧНОЙ И ГЛИКОЛЕВОЙ КИСЛОТ НА НАЛИЧИЕ СПЕЦИФИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ И ПРОЛОНГИРОВАННОГО ЭФФЕКТА // Молекулярная медицина. 2010. № 5.Klimova O.V., Godovanniy A.V., Ryabceva M.C., Voroncov E.A., Severin E.S. IZUCHENIE NANOSOMALNOJ LEKARSTVENNOJ FORMY LOMEFLOKSACINA POLUCHENNOJ NA OSNOVE SOPOLIMEROV MOLOCHNOJ I GLIKOLEVOJ KISLOT NA NALICHIE SPECIFICHESKOJ AKTIVNOSTI I PROLONGIROVANNOGO EFFEKTA [THE STUDY NANOSOMAL DOSAGE FORMS OF LOMEFLOXACIN DERIVED FROM COPOLYMERS OF LACTIC AND GLYCOLIC ACIDS IN THE PRESENCE OF SPECIFIC ACTIVITY AND PROLONGED EFFECT]. Molekulyarnaya medicina [Molecular medicine]. 2010. No. 5 (In Russ.)Dutta R.C. DRUG CARRIERS IN PHARMACEUTICAL DESIGN: PROMISES AND PROGRESS // Curr. Pharm. 2007. No. 7. P. 761–769.Dutta R.C. DRUG CARRIERS IN PHARMACEUTICAL DESIGN: PROMISES AND PROGRESS. Curr. Pharm. 2007. No. 7. P. 761–769.Euliss L.E. IMPARTING SIZE, SHAPE, AND COMPOSITION CONTROL OF MATERIALS FOR NANOMEDICINE // Chem. Soc. Rev. 2006. N 35 (11). P. 1095-104. DOI: 10.1039/b600913cEuliss L.E. IMPARTING SIZE, SHAPE, AND COMPOSITION CONTROL OF MATERIALS FOR NANOMEDICINE. Chem. Soc. Rev. 2006. N 35 (11). P. 1095-104. DOI: 10.1039/b600913cMedvedeva N.V., Ipatova O.M., Ivanov luD, Drozhzhin A.I., Archakov A.I. NANOBIOTECHNOLOGY AND NANOMEDICINE // Biomed Khim. 2006. No. 52 (6). P. 529–546.Medvedeva N.V., Ipatova O.M., Ivanov luD, Drozhzhin A.I., Archakov A.I. NANOBIOTECHNOLOGY AND NANOMEDICINE. Biomed Khim. 2006. No. 52 (6). P. 529–546.Cai Q., Wang L. , Deng G., Liu J., Chen Q., Chen Z. SYSTEMIC DELIVERY TO CENTRAL NERVOUS SYSTEM BY ENGINEERED PLGA NANOPARTICLES // Am J Transl Res. 2016. No. 8(2). P. 749–764.Cai Q., Wang L. , Deng G., Liu J., Chen Q., Chen Z. SYSTEMIC DELIVERY TO CENTRAL NERVOUS SYSTEM BY ENGINEERED PLGA NANOPARTICLES. Am J Transl Res. 2016. No. 8(2). P. 749–764.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.