Проточное диспергирование для получения микрочастиц поликапролактона с инкапсулированным ивермектином

Введение. Ивермектин – противопаразитарный препарат, который широко зарекомендовал себя в ветеринарии. Паразитарные болезни сельскохозяйственных животных причиняют большой экономический ущерб и несут опасность заражения человека. Для эффективной борьбы с ними практический интерес представляют пролонгированные лекарственные формы ивермектина. Первым шагом в создании такого препарата стало получение и изучение полимерных микрочастиц поликапролактона с инкапсулирвоанным ивермектином.

Цель. Получение полимерных микрочастиц поликапролактона с инкапсулированным ивермектином с использованием проточной установки непрерывного действия.

Материалы и методы. Объектом исследования являлись микрочастицы поликапролактона с инкапсулированным ивермектином, полученные на проточной установке непрерывного действия. Определение среднего размера частиц и их распределение по размеру проводили методом лазерной дифракции. С помощью микроскопии проводили визуальную оценку формы и размеров микрочастиц. Количественное определение ивермектина определяли с помощью УФ-спектрофотомерии.

Результаты и обсуждение. Проведенные исследования позволили получить полимерные микрочастицы поликапролактона с инкапсулированным ивермектином, которые имели средний размером 126,63 ± 42,67 мкм и содержали 32,73–62,00 % ивермектина. Суспензии, приготовленные из полученных микрочастиц, без заметного сопротивления проходили через инъекционную иглу 20G, что свидетельствует о возможности их использования в качестве основы инъекционного препарата.

Заключение. В рамках проведенного исследования были получены результаты, которые подтверждают возможность применения проточного диспергирования с использованием разработанной нами установки для получения микрочастиц поликапролактона с инкапсулированным ивермектином, которые пригодны для инъекционного введения. Таким образом, полученные результаты позволяют продолжить исследования микрочастиц и создание препарата на их основе.

1. McCall J. W. The safety-net story about macrocyclic lactone heartworm preventives: a review, an update, and recommendations. Vet. Parasitol. 2005;133(2–3):197–206. DOI: 10.1016/j.vetpar.2005.04.005.

2. Genchi C., Rinaldi L., Mortarino M., Genchi M., Cringoli G. Climate and Dirofilaria infection in Europe. Vet. Parasitol. 2009;163:286–292. DOI: 10.1016/j.vetpar.2009.03.026.

3. Koblinsky K. C., Deus K. M., Butters M. P., Hongyu T., Gray M., DaSilva I. M., Sylla M., Foy B. D. The effect of oral antielmintics on the survivorship and re-feeding frequency of anthropophilic mosquito disease vectors. Acta Trop. 2010;116:119–126. DOI: 10.1016/j.actatropica.2010.06.001.

4. Koblinsky K. C., Sylla M., Chapman P. L., Sarr M. D., Foy B. D. Ivermectin mass drug administration to human disrupt malaria parasite transmission in Senegales villages. Am. J. Trop. Med. Hyg. 2011;85(1):3–5. DOI: 10.4269/ajtmh.2011.11-0160.

5. Mendes A. M., Albuquerque I. S., Machado M., Pissarra J., Meireles P., Prudencio M. Inhibition of Plasmodium liver infection by ivermectin. Antimicrob. Agents. Chemiother. 2017:61(2). DOI: 10.1128/AAC.02005-16.

6. Caly L., Druce J. D., Catton M. G., Jans D. A., Wagstaff K. M. The FDA-approved Drug Ivermectin inhibits the replication of SARSCoV-2 in vitro. Antiviral Research. 2020;178:104787. DOI: 10.1016/j.antiviral.2020.104787.

7. Rashid M., Rashid M. I., Akbar H., Ahmad L., Hassan M. A., Ashraf K., Saeed K., Gharbi M. A systematic review on modelling approaches for economic losses studies caused by parasites and their associated diseases in cattle, Parasitology. 2019;146(2):129–141. DOI: 10.1017/S0031182018001282.

8. Ali M. S., Saeed K., Rashid I., Ijaz M., Akbar H., Rashid M., Ashraf K. Anthelmintic Drugs: Their Efficacy and Cost-Effectiveness in Different Parity Cattle. Parasitol. 2018;104(1):79–85 DOI: 10.1645/17-4.

9. Белименко В. В., Самойловская Н. А., Новосад Е. В., Гулюкин А. М., Махмадшова З. А., Христиановский П. И. Особенности экономического ущерба от эхинококкоза у сельскохозяйственных животных. Российский ветеринарный журнал. Сельскохозяйственные животные. 2017;7:15–19.

10. Ferreira da Silva C., Taline A., de Melo Barbosa R., Cardoso J. C., Morsink M., Barbosa Souto E., Severino P. New Trends in Drug Delivery Systems for Veterinary Applications. Pharmaceutical Nanotechnology. 2021;9(1):15–25. DOI: 10.2174/2211738508666200613214548.

11. Sasidharan S., Saudagar P. Encapsulation and delivery of antiparasitic drugs: a review. Medicine. 2020;323–342. DOI: 10.1016/B978-0-12-819363-1.00017-X.

12. Суслов В. В., Енгашева Е. С., Кедик С. А., Шняк Е. А., Максимова П. О. Пролонгированные формы антигельминтных препаратов. Российский паразитологический журнал. 2016.38(4):539–546. DOI: 10.12737/23080.

13. Baiak B. H. B., Lehnen C. R., da Rocha R. A. Anthelmintic resistance in cattle: A systematic review and meta-analysis. Livestock Science. 2018;217:127–135. DOI: 10.1016/j.livsci.2018.09.022.

14. Chaudhary K., Patel M. M, Mehta P. J. Long-Acting Injectables: Current Perspectives and Future Promise Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems. 2019;36(2):137–181. DOI: 10.1615/CritRevTherDrugCarrierSyst.2018025649.

15. Жаворонок Е. С, Кедик С.А., Панов А. В., Петрова Е.А., Суслов В. В., ред. Полимерные микрочастицы для медицины и биологии. М.: ЗАО «ИФТ»; 2014. 480 с.

16. Beck L. R., Pope V. Z., Tice T. R., Gilley R. M. Long-acting injectable microsphere formulation for the parenteral administration of levonorgestrel. Advances in Contraception. 1985;1:119–129. DOI: 10.1007/BF01849793.

17. Нгуен Т. Т. Т., Кедик С. А., Суслов В. В., Шняк Е. А., Ворфоломеева Е. В., Никонорова Е. В. Разработка метода получения полимерных микросфер, содержащих иммобилизованный диклофенак. Тонкие химические технологии. 2015;10(4):27–31.

18. Кедик С. А., Омельченко О. А., Суслов В. В., Шняк Е. А. Разработка способа получения налтрексона основания, инкапсулированного в полимерные микрочастицы. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2018;(1):32–35.

19. Li W., Zhang L., Ge X., Xu B., Zhang W., Qu L., Choi C.-H., Xu J., Zhang A., Lee H., Weitz D. A. Microfluidic fabrication of microparticles for biomedical applications. The Royal Society of Chemistry Reviews. 2018;47(15):5646–5683. DOI: 10.1039/c7cs00263g.

20. Wang J., Li Y., Wang X., Wang J., Tian H., Zhao P., Tian Y., Gu Y., Wang L., Wang C. Droplet Microfluidics for the Production of Microparticles and Nanoparticles. Micromachines. 2017;8(22):1–23. DOI: 10.3390/mi8010022.

21. Aceves-Serrano L. G., Ordaz-Martinez K. A., Vazquez-Piñon M., Hwang H. Microfluidics for drug delivery systems. Nanoarchitectonics in Biomedicine. 2019;55–83. DOI: 10.1016/B978-0-12-816200-2.00002-5.

22. Martino C., deMello A. J. Droplet-based microfluidics for artificial cell eneration: a brief review. Interface Focus. 2016;6(4):20160011. DOI: 10.1098/rsfs.2016.0011.

23. Dorati R., Conti B., Colzani B., Dondi D., Lazzaroni S., Modena T., Genta I. Ivermectin controlled release implants based on poly-D,llactide and poly-ε-caprolactone. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2018;46:101–110. DOI: 10.1016/j.jddst.2018.04.014.

24. Dorati R., Genta I., Colzani B., Modena T., Bruni G., Tripodo G., Conti B. Stability Evaluation of Ivermectin-Loaded Biodegradable Microspheres. AAPS PharmSciTech. 2015;16(5):1129–1139. DOI: 10.1208/s12249-015-0305-1.

25. Lan W., Li S., Luo G. Numerical and experimental investigation of dripping and jetting flow in a coaxial micro-channel. Chem. Eng. Sci. 2015;134:76–85. DOI: 10.1016/j.ces.2015.05.004.

26. Vasiliu S., Lungan M. A., Racovita S., Popa M. Porous microparticles based on methacrylic copolymers and gellan as drug delivery systems. Polymer International. 2020;69:11:1066–1080. DOI: 10.1002/pi.5917.