ДОСЛІДЖЕННЯ ФОТОСТАБІЛЬНОСТІ ІНКАПСУЛЬОВАНИХ В ГАЛЛУАЗИТІ α-ЛІПОЄВОЇ КИСЛОТИ ТА МОКСИФЛОКСАЦИНУ
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2023.2.14Ключові слова:
α-ліпоєва кислота, моксифлоксацин, галлуазитні нанотрубки, інкапсуляція, високоефективна рідинна хроматографія, фотостабільністьАнотація
У даній роботі досліджено широко використовувані активні фармацевтичні інгредієнти (AFI) – α-ліпоєву кислоту (ALA) та моксифлоксацин (MF). Володіючи широким спектром лікувальних властивостей та антиоксидантною здатністю, ці інгредієнти під час зберігання за впливу денного сонячного світла втрачають свій лікувальний потенціал за рахунок утворення продуктів фотодеградації та зменшення ефективної лікувальної концентрації. Одним із способів підвищення терміну зберігання біодеградабельних інгредієнтів зі збереженням їх лікувальної активності є інкапсуляція в наноносії, серед яких популярним є нетоксичний біологічно безпечний природний мінерал – галлуазит. В роботі відпрацьовано методику інкапсуляції вакуумним методом в галлуазитні нанотрубки (HNTs) активних фармацевтичних інгредієнтів – α-ліпоєвої кислоти та моксифлоксацину. Отримано нанокомпозитні матеріали на основі нанотрубок галлуазиту та фармацевтичних інгредієнтів – HNTs-ALA та HNTs- MF. Контроль завантаження здійснено ТЕМ мікроскопією. Проведено тестування на фотостабільність отриманих нанокомпозитних матеріалів при денній температурі протягом доби. Фотостабільність індивідуальних компонентів в нативному стані досліджено у складі водної дисперсії HNTs та AFI. Контроль зміни концентрації органічних речовин проводили за допомогою високоефективної рідинної хроматографії. Встановлено, що інкапсульовані активні фармацевтичні інгредієнти у складі галлуазитних нанотрубок є більш стійкими, ніж в нативному стані. Фотодеградація фармацевтичних інгредієнтів під впливом квантів сонячного світла відбувається за рахунок руйнування зв’язків в молекулах органічних сполук з утворенням продуктів деградації. Тестуванням встановлено, що інкапсуляція в галлуазитні нанотрубки може захистити α-ліпоєву кислоту (ALA) та моксифлоксацин на рівні 98,5% 99,9% відповідно. В нативному стані після доби випробувань залишковий вміст α-ліпоєвої кислоти та моксифлоксацину складає 82,0% та 89,0% відповідно.
Посилання
Cavallaro, G., Chiappisi, L., Pasbakhsh, P., Gradzielski, M., Lazzara, G. A. Structural comparison of halloysite nanotubes of different origin by small-angle neutron scattering (SANS) and electric birefringence. Appl. Clay Sci. 160. 2018. p. 71–80.
Ojo, O.F., Farinmade, A., Trout, J., Omarova, M., He, J., John, V., Blake, D.A., Lvov, Y.M., Zhang, D., Nguyen, D., Bose, A. Stoppers and skins on clay nanotubes help stabilize oil-in-water emulsions and modulate the release of encapsulated surfactants. ACS Appl. Nano Mater. 2, 2019. p. 3490–3500.
Price, R.R., Gaber, B.P., Lvov, Y. In vitro release characteristics of tetracyline HCl, khellin and nicotinamide adenine dinucloetide from halloysite; a cylindrical mineral. J Microencapsul. 18, 2001. p. 713.
Fakhrullina, G.I., Akhatova, F.S., Lvov, Y.M., Fakhrullin, R.F. Toxicity of halloysite clay nanotubes in vivo: a Caenorhabditis elegans study. Environ. Sci. Nano 2, 2018. p. 54–59.
Price, R., Gaber, B., Lvov, Y.M. In-vitro release characteristics of tetracycline, khellin and nicotinamide adenine dinucleotide from halloysite a cylindrical mineral for delivery of biologically active agents. J. Microencapsul. 18, 2001. p. 713–723.
Veerabadran, N., Price, R., Lvov, Y.M. Clay nanotubules for drug encapsulation and sustained release. Nano 2, 2007. p. 215–222.
Ruktanonchai, U.; Bejrapha, P.; Sakulkhu, U.; Opanasopit, P.; Bunyapraphatsara, N.; Junyaprasert, V.; Puttipipatkhachorn, S. Physicochemical characteristics, cytotoxicity, and antioxidant activity of three lipid nanoparticulate formulations of alpha-lipoic acid. AAPS Pharm. Sci. Tech., 2009, 10, p. 227–234.
Dima, S., Dima, C., & Iordăchescu, G. Encapsulation of functional lipophilic food and drug biocomponents. Food Engineering Reviews, 7. 2014. p. 417–438.
Eliopulos GM. Activity of newer fluoroquinolones in vitro against gram-positive bacteria. Drugs. 1999. p. 23–28.
Sharma SK, George N, Kdhiravan T, Saha PK, Mishra HK, Hanif M. Prevalence of extensively drug resistant tuberculosis among patients with multidrug-resistant tuberculosis: a retrospective hospital-based study. Indian J Med Res. 2009; p. 392–395.
Hidalgo ME, Pessoa C, Fernandez E, Cardenas AM. Comparative determination 232 of photodegradation kinetics of quinolones. J Photochem Photobiol A Chem. 1993; p. 135–138.
Burhenne J, Ludwig M, Nikoloudis P, Spiteller M. Photolytic degradation of fluoroquinolone carboylic acid in aqueous solution. Part I: primary photoproducts and halflives. Environ Sci Pollut Res. 1997. p. 10–15.
Burhenne J, Ludwig M, Spiteller M. Photolytic degradation of fluoroquinolone carboylic acid in aqueous solution. Part II: isolation and structural elucidation of polar photometabolities. Environ Sci Pollut Res. 1997. p. 61–67.
Levis S. & Deasy P. Use of coated microtubular halloysite for the sustained release of diltiazem hydrochloride and propranolol hydrochloride. International Journal of Pharmaceutics, 253. 2003. p. 145–157.
Ward C.J., Song S. & Davis E.W. Controlled release of tetracycline–HCl from halloysite–polymer composite films. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 10.2010. p. 6641–6649.
Price R., Gaber B. & Lvov Y. In-vitro release characteristics of tetracycline HCl, khellin and nicotinamide adenine dineucleotide from halloysite; a cylindrical mineral. Journal of Microencapsulation, 18. 2001. p. 713–722.
Tan D., Yuan P., Annabi-Bergaya F., Liu D.,Wang L., Liu H. & He H. Loading and in vitro release of ibuprofen in tubular halloysite. Applied Clay Science, 96. 2014. p. 50–55.
Wang, Q., Zhang, J., Zheng, Y., Wang, A. Alkali activation of halloysite for adsorption and release of ofloxacin. Appl. Surf. Sci. 287. 2013. p. 54–61.
ICH Q1B. Photostability testing of new drug substances and products. Fed. Regist. 62. 1997. p. 27115–27122.
