МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫСВОБОЖДЕНИЯ ВИНПОЦЕТИНА ИЗ МИКРОКАПСУЛ С ГИДРОФОБНОЙ ОБОЛОЧКОЙ

Микрокапсулы в настоящее время нашли применение в различных отраслях. Микрокапсулы с витаминами, эфирными и жирными маслами входят в состав различных косметических средств (кремов, гелей, сывороток). Микрокапсулированные пробиотики используются в кормах и кормовых добавках в ветеринарии. Важная область применения микрокапсулирования в фармации – совмещение в общей дозировке лекарственных веществ, несовместимых при смешении в свободном виде.

Цель работы – сравнительный анализ термодинамических характеристик высвобождения винпоцетина из сплава пчелиного воска и масла какао 3:2 в воду, в раствор кислоты хлористоводородной 0,01 М и спирт этиловый.

Материалы и методы. Для моделирования процесса высвобождения винпоцетина из сплава в различных средах были построены модели компонентов исследуемых систем и вычислены заряды их атомов квантово-химическим методом. Пространственные модели компонентов были построены с использованием программы Hyper Chem 8.01. В качестве начального состояния для расчета термодинамических характеристик высвобождения винпоцетина из сплава была использована конформация системы «сплав-винпоцетин» после термодинамического уравновешивания методом молекулярной динамики в программе Биоэврика в течение 5 нс. Для выделенных систем проводился колебательный анализ с использованием неограниченного метода Хартри-Фока в базисе STO-3G в программе Orca 4.0.

Результаты и обсуждение. Высвобождение винпоцетина из сплава пчелиного воска и масла какао 3:2 в воду при различных pH и в этанол зависит от его растворимости в этих средах, а так же от растворимости сплава.

Заключение. Проведенные исследования моделирования молекулярной динамики высвобождения винпоцетина из сплава пчелиного воска и масла какао 3:2 показывает возможность высвобождения винпоцетина в воду с pH 2,0 и в этанол. Полученные результаты позволяют предположить более низкую степень высвобождения винпоцетина из сплава в этанол по сравнению с раствором кислоты хлористоводородной 0,01M.

1. Постраш Я.В., Хишова О.М. МИКРОКАПСУЛИРОВАНИЕ В ФАРМАЦИИ – СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ // Вестник фармации. 2010. № 2 (48). С. 1–7.

2. Полковникова Ю.А., Степанова Э.Ф. ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ПРОЛОНГИРОВАННЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ АФОБАЗОЛА (ОБЗОР) // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2011. 4(13). С. 190–193.

3. Автина Н.В., Писарев Д.И., Спичак И.В., Панкрушева Т.А., Воронкова О.С. РАЗРАБОТКА ДЕТСКОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ НА ОСНОВЕ МИКРОКАПСУЛ С МЕТРОНИДАЗОЛОМ // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2011. Т. 4(13). С. 170–176.

4. Койн Б., Фараэр Д., Гуен С., Хансен К.Б., Инграм Р., Исак Т., Томас Л.В., Тсе К.Л. Микрокапсулы // Пат. х2359662, Россия. МПК A61K9/56. N 2006108860/15; Заявл. 06.08.2004; Опубл. 27.06.2009.

5. Полковникова Ю.А., Ганзюк К.О. Разработка пролонгированной пероральной лекарственной формы для композиции винпоцетина с ретинола ацетатом. Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Поиск новых физиологически активных веществ: материалы 4-й Всероссийской с международным участием научно-методической конференции «Фармобразование-2010». 2010. С. 303-305.

6. Степанова Э.Ф., Полковникова Ю.А., Ганзюк К.О., Арльт А.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСТВОРА ВИНПОЦЕТИНА И СУСПЕНЗИИ ИЗ МИКРОКАПСУЛ С ВИНПОЦЕТИНОМ НА ДИНАМИКУ ИЗМЕНЕНИЯ ОБЪЁМНОЙ СКОРОСТИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА В НОРМЕ У ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2011. Т. 16. № 22-2. С. 32-34.

7. Полковникова Ю.А., Сливкин А.И. ВЫСВОБОЖДЕНИЕ ВИНПОЦЕТИНА ИЗ МИКРОКАПСУЛИРОВАННОЙ ФОРМЫ // Химико-фармацевтический журнал. 2016. Т. 50. № 8. С. 56–58.

8. Шевченко А.В., Бирюкова Л.А., Кудрявцев В.Ф. Аппарат для диспергирования и микрокапсулирования гидрофобных жидкостей // Пат. 2161063, Россия. B01F11/02. № 2000100442/12; Заявл. 11.01.2000; Опубл. 27.12.2000. URL: http://www.freepatent.ru.

9. Глушко А.А., Халилова С.В. Новая методика математического моделирования процесса жидкостной экстракции на основе молекулярной динамики // Беликовские чтения. Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции: сб. науч. тр. 2015. Пятигорск, Издательство ПМФИ. С. 60–62.

10. Golob S., Perry M., Lusi M., Chierotti M.R., Grabnar I., Lassiani L., Voinovich D., Zaworotko M.J. IMPROVING BIOPHARMACEUTICAL PROPERTIES OF VINPOCETINE THROUGH COCRYSTALLIZATION // J. Pharm. Sci. Vol. 105. N. 12. 2016. P. 3626–3633. DOI: 10.1016/j.xphs.2016.09.017

11. Hills A.G. PH AND THE HENDERSON-HASSELBALCH EQUATION // Am. J. Med. Vol. 55. 1973. P. 131–133.

12. J. Ding, J. Li, Shirui Mao. DEVELOPMENT AND EVALUATION OF VINPOCETINE INCLUSION COMPLEX FOR BRAIN TARGETING // Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. N. 10. 2015. P. 114–120. DOI: 10.1016/j.ajps.2014.08.008

13. Hui-dong Zheng, Wu F., Wang B., Wu Y. MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION ON THE INTERFACIAL FEATURES OF PHENOL EXTRACTION BY TBP/DODECANE IN WATER // Computational and Theoretical Chemistry. Vol. 970. 2011. P. 66–72. DOI: 10.1016/j.comptc.2011.05.028

14. Clare B.W., Supuran C.T. SEMI-EMPIRICAL ATOMIC CHARGES AND DIPOLE MOMENTS IN HYPERVALENT SULFONAMIDE MOLECULES: DESCRIPTORS IN QSAR STUDIES // J. Mol. Struct. (Theochem). Vol. 428. 1998. P. 109–121. DOI: 10.1016/S0166-1280(97)00265-0

15. Халилова С.В. Моделирование процесса жидкостной экстракции биологически активных веществ методом молекулярной динамики в программе Биоэврика // Фармация: Сборник материалов VI Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов с международным участием «Молодая фармация – потенциал будущего», Санкт-Петербург, 2016 г. СПб.: Изд-во СПХФА, 2016. С. 118–120.

16. Brian J. Teppen. HYPERCHEM, RELEASE 2: MOLECULAR MODELING FOR THE PERSONAL COMPUTER // J. Chem. Inf. Comput. Sci. Vol. 32. 1992. P. 757–759.

17. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев Р.М. Строение молекул. 1997. Ростов-на-Дону, Феникс, 560 с.

18. Devlin P.J., Finley J.W., Stephens P.J., Frisch M.J. AB INITIO CALCULATION OF VIBRATIONAL ABSORPTION AND CIRCULAR DICHROISM SPECTRA USING DENSITY FUNCTIONAL FORCE FIELDS: A COMPARISON OF LOCAL, NONLOCAL, AND HYDRID DENSITY FUNCTIONALS // J. Phys. Chem. Vol. 98. 1994. P. 11623–11627.

19. Гендугов Т.А., Щербакова Л.И., Глушко А.А., Кодониди И.П., Сочнев. В.С. 2015. ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДНЫХ 4-ОКСОПИРИМИДИНА С АКТИВНЫМ ЦЕНТРОМ ЦИКЛООКСИГЕНАЗЫ-2 МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ // Современные проблемы науки и образования. 2015. N 2-2. URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=22796 (дата обращения: 22.06.2017).

20. Cornell W. D., Cieplak P., Bayly C.I., Gould I. R., Merz K.M., Ferguson D.M., Spellmeyer D.C., Fox T., Caldwell J.W., Kollman P.A. A SECOND GENERATION FORCE FIELD FOR THE SIMULATION OF PROTEINS, NUCLEIC ACIDS, AND ORGANIC MOLECULES // J. Am. Chem. Soc. Vol. 117. 1995. P. 5179–5197. DOI: 10.1021/ja955032e

21. Berendsen H.J.C., Postma J.P.M., Gunsteren W.F., DiNola A., Haak J.R. MOLECULAR DYNAMICS WITH COUPLING TO AN EXTERNAL BATH // J. Chem. Phys. Vol. 81. 1984. P. 3684–3690. DOI: 10.1063/1.448118

22. Bykov D., Petrenko T., Izsák R., Kossman S., Becker U., Neese F. EFFICIENT IMPLEMENTATION OF THE ANALYTIC SECOND DERIVATIVES OF HARTREE-FOCK AND HYBRID DFT ENERGIES: A DETAILED ANALYSIS OF DIFFERENT APPROXIMATIONS // Mol. Phys. 2015. 113. Р. 1961. DOI: 10.1080/00268976.2015.1025114

23. Темнов В.А. Технология продуктов пчеловодства. Москва: «Колос». 1967. 192 с.

24. Государственная фармакопея СССР. X изд. М.: Медицина. 1968. С. 597.

25. M. Greiner, Sonnleitner B., Mailänder M., Briesen H. MODELING COMPLEX AND MULTI-COMPONENT FOOD SYSTEMS IN MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS ON THE EXAMPLE OF CHOCOLATE CONCHING // Food Funct. N. 5. 2014. P. 235-242. DOI: 10.1039/c3fo60355e

26. Feller S.E. MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS OF LIPID BILAYERS // Current Opinion in Colloid & Interface Science. Vol. 5. 2000. P. 217-223. DOI: 10.1016/S1359-0294(00)00058-3

27. Рапапорт Д. К. Искусство молекулярной динамики. Ижевск: ИКИ, 2012. 632 с.

28. H. Miyamoto, Rein D.M., Kazuyoshi U., Yamane C., Cohen Y. MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION OF CELLULOSE-COATED OIL-IN-WATER EMULSIONS // Cellulose. Vol. 24. Is. 7. 2017. P. 2699–2711. DOI: 10.1007/s10570-017-1290-1

29. D. Leo, J. Maranon. CONFINED WATER/OIL INTERFACE. MOLECULAR DYNAMICS STUDY // J. Mol. Struct. (Theochem). Vol. 672. 2004. P. 221–229. DOI: 10.1016/j.theochem.2003.11.032

30. M. Sedghi, M. Piri, L. Goual. ATOMISTIC MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS OF CRUDE OIL/ BRINE DISPLACEMENT IN CALCITE MESOPORES // Langmuir. 2016. Vol. 32. P. 3375–3384. DOI: 10.1021/ acs.langmuir.5b04713.