Получение липосом с инкапсулированным кардиопротектором, исследование физико-химических свойств, кинетики высвобождения и биораспределения in vivo

Актуальность. Липосомальные системы доставки лекарств находят все большее применение в клинической практике благодаря их способности улучшать фармакокинетический профиль и снижать системную токсичность препаратов. Квинакрин является перспективным препаратом с доказанной кар диопротекторной и противовирусной активностью, однако его использование ограничено побочными эффектами. Разработка липосомальной формы квинакрина (QLPS) может позволить преодолеть эти ограничения и повысить эффективность таргетной доставки. Цель. Изучение физико-химических свойств синтезированного липосомального квинакрина с различной концентрацией фосфолипидов, кинетики высвобождения действующего вещества и биораспределения in vivo. Материалы и методы. Использовались коммерчески доступные реактивы: фосфолипиды, холестерин, витамин Е. Физико-химические характеристики липосом (гидродинамический диаметр, полидисперсность, дзета-потенциал) исследовались с помощью метода координационного рассеяния света. Морфология липосом изучалась при помощи просвечивающей электронной микроскопии. Исследование биораспределения проводилось на лабораторных мышах с использованием метода флуоресцентной визуализации in vivo. Результаты. В ходе работы исследованы физико-химические характеристики липосом, выполнено сравнение двух образцов с различной концентрацией фосфолипидов, описан их профиль высвобождения и биораспределение. Заключение. Разработанный липосомальный квинакрин обладает оптимальными физико- химическими характеристиками. Полученные данные о профилях высвобождения действующего вещества и особенностях биораспределения in vivo являются основой для дальнейшей разработки эффективных и безопасных препаратов на этой платформе.

1. Kumar A, Chen F, Mozhi A, et al. Innovative pharmaceutical development based on unique properties of nanoscale delivery formulation. Nanoscale. 2013;5:8307 8325. DOI:10.1039/c3nr01525d.

2. Allen TM, Cullis PR. Drug Delivery Systems: Entering the Mainstream. Science. 2004;303(5665):1818 1822. DOI:10.1126/science.1095833.

3. Allen TM. Long-circulating (sterically stabilized) liposomes for targeted drug delivery. Trends Pharmacol. Sci. 1994;15(7):215–220. DOI:10.1016/0165-6147(94)90314-x.

4. Allen TM, Martin FJ. Advantages of liposomal delivery systems for anthracyclines. Semin. Onc. 2004;31(13):5–15. DOI:10.1053/j.seminoncol.2004.08.001.

5. Balzus B, Sahle FF, Hönzke S, et al. Formulation and ex vivo evaluation of polymeric nanoparticles for controlled delivery of corticosteroids to the skin and the corneal epithelium. European J. Pharm. Biopharm. 2017;115:122–130. DOI:10.1016/j.ejpb.2017.02.001.

6. Rose PG. Pegylated Liposomal Doxorubicin: Optimizing the Dosing Schedule in Ovarian Cancer. Oncologist. 2005;10(3):205–214. DOI:10.1634/theoncologist.10-3-205.

7. Thigpen JT, Aghajanian CA, Alberts DS, et al. Role of pegylated liposomal doxorubicin in ovarian cancer. Gynecol Oncol. 2005;96(1):10–18. DOI: 10.1016/j.ygyno.2004.09.046.

8. Katsogiannis I, Fikioris N, Kontogiorgis C, et al. Evaluation of liposomal B12 supplementation in a case series study. Glob Drugs Therap. 2018;3:1–4. DOI:10.15761/GDT.1000160.

9. Davis JL, Paris HL, Beals JW, et al. Liposomal encapsulated Ascorbic Acid: Influence on Vitamin C Bioavailability and Capacity to Protect against Ischemia Reperfusion Injury. Nutr Metab Insights. 2016;9:25–30. DOI:10.4137/NMI.S39764.

10. Brilli E, Khadge S, Fabiano A, et al. Magnesium bioavailability after administration of sucrosomial® magnesium: results of an ex-vivo study and a comparative, double-blinded, cross-over study in healthy subjects. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2018;22(6):1843–1851. DOI:10.26355/eurrev_201803_14605.

11. Tsujioka T, Sasaki D, Takeda A, et al. Resveratrol Encapsulated Mitochondria-Targeting Liposome Enhances Mitochondrial Respiratory in Myocardial Cells. Int J Mol Sci. 2022;23(1):112. DOI:10.3390/ijms23010112.

12. Agrawal YO, Husain M, Patil KD, et al. Verapamil hydrochloride loaded solid lipid nanoparticles: Preparation, optimization, characterization, and assessment of cardioprotective effect in experimental model of myocardial infarcted rats. Biomed Pharmacother. 2022;154:113429. DOI:10.1016/j.biopha.2022.113429.

13. Taggart JV, Earle DP, Berliner RW, et al. Studies on the chemotherapy of the human malarias. V. The antimalarial activity of quinacrine. J Clin Invest. 1948;27(3 Pt 2):93–97. DOI:10.1172/JCI101979.

14. Otani H, Engelman RM, Breyer RH, et al. Mepa crine, a phospholipase inhibitor. A potential tool for mod ifying myocardial reperfusion injury. J Thorac Cardiovasc Surg. 1986;92(2):247–254. PubMed PMID: 3736082.

15. van Bilsen M, van der Vusse GJ, Willemsen PH, et al. Effects of nicotinic acid and mepacrine on fatty acid accumulation and myocardial damage during ischemia and reperfusion. J Mol Cell Cardiol. 1990;22(2):155–163. DOI:10.1016/0022-2828(90)91112-k.

16. Pineda B, Pérez de la Cruz V, Hernández Pando R, et al. Quinacrine as a potential treatment for COVID-19 virus infection. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2021;25(1):556 566. DOI:10.26355/eurrev_202101_24428.

17. Pineda B. Quinacrine, an Old Drug with Potentially usefull in the Treatment for COVID-19. Arch Med Res. 2021;52(8):858–859. DOI:10.1016/j.arcmed.2021.06.002.

18. Eberle RJ, Olivier DS, Amaral MS, et al. The Re purposed Drugs Suramin and Quinacrine Cooperatively In hibit SARS-CoV-2 3CLpro In Vitro. Viruses. 2021;13(5):873. DOI:10.3390/v13050873.

19. Salas Rojas M, Silva Garcia R, Bini E, et al. Quinacrine, an Antimalarial Drug with Strong Activity Inhibiting SARS-CoV-2 Viral Replication In Vitro. Viruses. 2021;13(1):121. DOI:10.3390/v13010121.

20. Puhl AC, Fritch EJ, Lane TR, et al. Repurposing the Ebola and Marburg Virus Inhibitors Tilorone, Quinacrine, and Pyronaridine: In Vitro Activity against SARS-CoV-2 and Potential Mechanisms. ACS Omega. 2021;6(11):7454 7468. DOI:10.1021/acsomega.0c05996.

21. Сонин Д.Л., Почкаева Е.И., Папаян Г.В. и др. Кардио- и вазопротекторный эффект квинакрина на модели ишемически-реперфузионного повреждения миокарда у крыс in vivo. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2024;2(177):152–159.

22. Daraee H, Etemadi A, Kouhi M, et al. Application of liposomes in medicine and drug delivery. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2016;44(1):381–391. DOI:10.3109/216-91401.2014.953633.

23. Nsairat H, Khater D, Sayed U, et al. Liposomes: structure, composition, types, and clinical applications. Heliyon. 2022;8(5):e09394. DOI:10.1016/j.heliyon.2022.e09394.

24. Niki E. Lipid oxidation that is, and is not, inhibited by vitamin E: Consideration about physiological functions of vitamin E. Free Radic Biol Med. 2021;176:1–15. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2021.09.001.

25. Amstad E, Kohlbrecher J, Müller E, et al. Triggered Release from Liposomes through Magnetic Actuation of Iron Oxide Nanoparticle Containing Membranes. Nano Lett. 2011;11(4):1664–1670. DOI:10.1021/nl2001499.

26. Mozafari MR, Khosravi-Darani K, Borazan GG, et al. Encapsulation of Food Ingredients Using Nanoliposome Technology. International Journal of Food Properties. 2008;11(4):833–844. DOI:10.1080/10942910701648115

27. Laouini A, Jaafar-Maalej C, Limayem-Blouza I, et al. Preparation, Characterization and Applications of Liposomes: State of the Art. Journal of Colloid Science and Biotechnology. 2012;1(2):147–168. DOI:10.1166/jcsb.2012.1020.

28. Monnier CA, Burnand D, Rothen-Rutishauser B, et al. Magnetoliposomes: opportunities and challenges. European Journal of Nanomedicine. 2014;6(4):201–215. DOI:10.1515/ejnm-2014-0042.

29. Briuglia ML, Rotella C, McFarlane A, et al. Influence of cholesterol on liposome stability and on in vitro drug release. Drug Deliv Transl Res. 2015;5(3):231 242. DOI:10.1007/s13346-015-0220-8.

30. Demel RA, De Kruyff B. The function of sterols in membranes. Biochim Biophys Acta. 1976;457(2):109–132. DOI:10.1016/0304-4157(76)90008-3.