scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-17-4-18-37scbmt-1343Research ArticleМЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙMETHODS AND TECHNOLOGIES OF BIOMEDICAL RESEARCHТехнологические аспекты получения субстанции стабилизированных в липидах устойчивых наночастиц, содержащих комплекс биологически активных веществ, выделенных из мускуса кабаргиTechnological Aspects of Obtaining Liposomes Containing of a Complex of Biologically Active Substances Isolated from Deer MuskЛюблинскийС. Л.LyublinskiyS. L.

Люблинский Станислав Людвигович, к.б.н.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, 1

Stanislav L. Lyublinskiy, Cand. Sci. (Biol.)

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, 1

mobitek-m@mail.ruЛюблинскаяИ. Н.LyublinskayaI. N.

Люблинская Ирина Николаевна

249010, Калужская обл., Боровск, п. Институт, 6

Irina N. Lyublinskaya

249010, Kaluga Region, Borovsk, Institute Village, 6

mobitek-m@mail.ruКолосковаЕ. М.KoloskovaE. M.

Колоскова Елена Михайловна, к.б.н.

249010, Калужская обл., Боровск, п. Институт, 6

Elena M. Koloskova, Cand. Sci. (Biol.)

249010, Kaluga Region, Borovsk, Institute Village, 6

heleko3@yandex.ruАзизовА. М.AzizovA. M.

Азизов Ариф Мурсали Оглы

249010, Калужская обл., Боровск, п. Институт, 6

Arif M. Azizov

249010, Kaluga Region, Borovsk, Institute Village, 6

ximreaktiv@gmail.comКаркищенкоВ. Н.KarkischenkoV. N.

Каркищенко Владислав Николаевич, д.м.н., проф.

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, 1

Vladislav N. Karkischenko, Dr. Sci. (Med.), Prof.

249010, Kaluga Region, Borovsk, Institute Village, 6

scbmt@ya.ruНестеровМ. С.NesterovM. S.

Нестеров Максим Сергеевич

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, 1

Maksim S. Nesterov

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, 1

mdulya@gmail.comКапцовА. В.KaptsovA. V.

Капцов Александр Владимирович

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, 1

Alexander V. Kaptsov

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, 1

a_v_kaptsov@mail.ruАгельдиновР. А.AgeldinovR. A.

Агельдинов Руслан Андреевич

143442, Московская обл., Красногорский р-н, п. Светлые горы, 1

125047, Москва, Миусская пл., 9

Ruslan A. Ageldinov

143442, Moscow Region, Krasnogorsk District, Svetlye Gory Village, 1

ageldinov@gmail.comГерасимовВ. Н.GerasimovV. N.

Герасимов Владимир Николаевич, д.б.н.

142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск

Vladimir N. Gerasimov, Dr. Sci. (Biol.)

142279, Moscow Region, Serpukhov District, Obolensk Settlement

ilcvngerasimov@obolensk.orgГриненкоД. В.GrinenkoD. V.

Гриненко Дмитрий Владимирович

142279, Московская обл., Серпуховский р-н, п. Оболенск

Dmitrii V. Grinenko

142279, Moscow Region, Serpukhov District, Obolensk Settlement

ilcvngerasimov@obolensk.orgФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА России»РоссияScientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian FederationООО «Научно-производственная фирма “МОБИТЕК-М”»РоссияScientific and Production Company “MOBITEK-M”Russian FederationФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА России»РоссияScientific and Production Company “MOBITEK-M”Russian FederationФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий ФМБА России»; ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева»РоссияScientific Center of Biomedical Technologies of the Federal Medical and Biological Agency of RussiaRussian FederationФБУН «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии»РоссияState Research Center for Applied Microbiology and BiotechnologyRussian Federation2021061220211741837Copyright © Люблинский С.Л., Люблинская И.Н., Колоскова Е.М., Азизов А.М., Каркищенко В.Н., Нестеров М.С., Капцов А.В., Агельдинов Р.А., Герасимов В.Н., Гриненко Д.В., 20212021Люблинский С.Л., Люблинская И.Н., Колоскова Е.М., Азизов А.М., Каркищенко В.Н., Нестеров М.С., Капцов А.В., Агельдинов Р.А., Герасимов В.Н., Гриненко Д.В.Lyublinskiy S.L., Lyublinskaya I.N., Koloskova E.M., Azizov A.M., Karkischenko V.N., Nesterov M.S., Kaptsov A.V., Ageldinov R.A., Gerasimov V.N., Grinenko D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1343

С целью сохранения и повышения биологической эффективности комплекса биологически активных веществ (БАВ), выделенных из мускуса кабарги, изучены технологические аспекты получения субстанции стабилизированных в липидах устойчивых наночастиц, содержащих комплекс БАВ, и выполнена оценка ее стабильности. Установлено, что оптимальным способом получения является гомогенизация под высоким давлением. Разработаны режимы приготовления липосомальной формы БАВ с заранее заданными параметрами дисперсности — средним диаметром частиц 250±100 нм, индексом полидисперсности 0,3±0,1 и дзета-потенциалом от –5 до –35 мВ. Установлено, что гомогенизатор высокого давления «Донор-5» позволяет получать липосомальные дисперсии со стандартными параметрами и степенью включения БАВ мускуса до 60%, а также обеспечивает минимальное окисление и гидролиз фосфолипидов (индекс окисленности 0,3). Исследования показали, что использование отечественного фосфатидилхолина является экономически оправданным и позволяет получать липосомальные формы надлежащего качества. Показатели качества полученной липосомальной субстанции охарактеризованы соответствующими методами анализа (динамическое светорассеяние, электронная микроскопия, гель-размерная хроматография, хромато-масс-спектрометрия и др.). На основании полученных результатов разработан проект спецификации на липосомальную субстанцию (порошок), содержащую комплекс БАВ, выделенных из мускуса кабарги. Разработанную технологию получения липосомальной формы БАВ из мускуса кабарги можно масштабировать в соответствии с требованиями GMP.

In order to preserve and increase the biological effectiveness of biologically active substances isolated from deer musk, we studied technological aspects of obtaining a substance of lipid-stabilized stable nanoparticles from deer musk. The stability of the obtained substance was evaluated. It was found that homogenization under high pressure is an optimal approach to obtaining biologically active substances from deer musk. The modes of preparation of a liposomal form of biologically active substances with predetermined dispersion parameters (average particle diameter 250 ± 100 nm, polydispersity index 0.3 ± 0.1, and zeta potential from -5 to -35 mV) were determined. It was found that the high-pressure homogenizer “Donor-5” makes it possible to obtain liposomal dispersions with standard parameters and the degree of inclusion of musk biologically active substances up to 60%, at the same time as providing minimal oxidation and hydrolysis of phospholipids (oxidation index 0.3). Our studies showed that the use of a domestic phosphatidylcholine is economically justified and allows obtaining liposomal forms of proper quality. The quality indicators of the obtained liposomal substance were characterised by conventional analytical methods (dynamic light scattering, electron microscopy, gel chromatography, chromatography-mass spectrometry, etc.). On the basis of the results obtained, a draft specification was developed for a liposomal substance (powder) containing a complex of biologically active substances isolated from deer musk. The developed technology for obtaining a liposomal form of biologically active substances from deer musk can be scaled up in accordance with GMP requirements.

кабаргамускуслипосомыгомогенизатор высокого давленияmusk deermuskliposomeshigh pressure homogenizerReferencesБаллюзек Ф.К., Куркаев А.С., Сенте Л. Нанотехнологии для медицины. СПб.: Сезам-Принт, 2008:104.Ballyuzek F.K., Kurkayev A.S., Sente L. Nanotekhnologii dlya meditsiny [Nanotechnology for medicine]. Saint-Petersburg: Sesam-Print Publ., 2018:104. (In Russian).Борщевский Г.И. Определение индекса окисленности липосомальных наночастиц. Химия и химические технологии. 2015;9:25–26.Borshchevskiy G.I. Opredeleniye indeksa okislennosti liposomal’nykh nanochastits [Determination of the oxidation index of liposomal nanoparticles]. Khimiya i khimicheskiye tekhnologii [Chemistry and chemical technologies]. 2015;9:25–26. (In Russian).Борщевський Г.І., Комаров І.В., Кулініч А.В. Фактори, які впливають на стабільність препарату Лесфаль. Управління, економіка та забезпечення якості в фармації. 2013;6:10–14.Borshchevs’kiy G.I., Komarov I.V., Kulinich A.V. Faktory, yaki vplyvayut’ na stabil’nist‘ preparatu Lesfal’ [Factors affecting the stability of the drug Lesfal]. Upravlinnya, ekonomika ta zabezpechennya yakosti v farmatsiyi [Management, economics and quality assurance in pharmacy journal]. 2013;6:10–14. (In Ukrainian).Быковский С.Н., Василенко И.А., Демина Н.Б., Шохин И.Е., Новожилов О.В., Мешковский А.П., Спицкий О.Р. Фармацевтическая разработка: концепция и практические рекомендации. Научнопракт. рук-во для фармацевтической отрасли. М.: Перо, 2015:472.Bykovskiy S.N., Vasilenko I.A., Demina N.B., Shokhin I.Ye., Novozhilov O.V., Meshkovskiy A.P., Spitskiy O.R. Farmatsevticheskaya razrabotka: kontseptsiya i prakticheskiye rekomendatsii. Nauchno-prakt. ruk-vo dlya farmatsevticheskoy otrasli [Pharmaceutical Development: Concept and Practical Guidelines. Scientific and practical guide for the pharmaceutical industry]. Moscow: Pero Publ., 2015:472. (In Russian).Грегориадис Г., Аллисон А. Липосомы в биологических системах. М.: Медицина, 1983:384.Gregoriadis G., Allison A. Liposomy v biologicheskikh sistemakh [Liposomes in biological systems]. Moscow: Medicine Publ., 1983:384. (In Russian).Зефиров Н.С., Кнунянц И.Л., Кулов Н.Н. Химическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия. 1990:80–82.Zefirov N.S., Knunyants I.L., Kulov N.N. Khimicheskaya entsiklopediya [Chemical encyclopedia] . Moscow: Soviet encyclopedia Publ., 1990:80–82. (In Russian).Капцов В.В., Алымов А.В., Шибаев Н.В., Кукушкин В.И., Маевский Е.И. Выбор способов и устройств диспергирования для приготовления газопереносящих эмульсий ПФС. ВИНИТИ. 1984;148.Kaptsov V.V., Alymov A.V., Shibayev N.V., Kukushkin V.I., Mayevskiy Ye.I. Vybor sposobov i ustroystv dispergirovaniya dlya prigotovleniya gazoperenosyashchikh emul’siy PFS [The choice of methods and devices for dispersing for the preparation of gas-transfer emulsions PFC]. VINITI [VINITI J.]. 1984;148. (In Russian).Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Агельдинов Р.А., Люблинский С.Л., Каркищенко Н.Н. Липосомированная форма экстракта препуциальной железы кабарги — новое средство адаптогенного действия. Биомедицина. 2019;15(4):34–45.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Ageldinov R.A., Lyublinskiy S.L., Karkischenko N.N. Liposomirovannaya forma ekstrakta preputsial’noy zhelezy kabargi — novoye sredstvo adaptogennogo deystviya [A liposomal composition of musk deer preputial gland extract as a new agent of adaptogenic]. Biomeditsina [Journal Biomed]. 2019;15(4):34–45. (In Russian).Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А. Люблинский С.Л. Анализ биологически активных соединений мускуса кабарги Moschus moschiferus методом газовой хроматографии с масс-селективным детектором. Биомедицина. 2018;1:34–45.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Khvostov D.V., Ageldinov R.A., Lyublinskiy S.L. Analiz biologicheski aktivnykh soyedineniy muskusa kabargi Moschus Moschiferus metodom gazovoy khromatografii s mass-selektivnym detektorom [Analysis of biologically active musk compounds of musk deer (Moschus Moschiferus) by gas chromatography with mass selective detector]. Biomeditsina [Journal Biomed]. 2018;1:34–45. (In Russian).Каркищенко В.Н., Дуля М.С., Хвостов Д.В., Агельдинов Р.А., Люблинский С.Л., Каркищенко Н.Н. Протеомный анализ в идентификации белковых компонентов препуциальной железы кабарги сибирской. Биомедицина. 2019;15(1):34–45.Karkischenko V.N., Dulya M.S., Khvostov D.V., Ageldinov R.A., Lyublinskiy S.L. Proteomnyy analiz v identifikatsii belkovykh komponentov preputsial’noy zhelezy kabargi sibirskoy [Proteomic analysis in the identification of active components in the preputial gland secretion of the Siberian musk deer]. Biomeditsina [Journal Biomed]. 2019;15(1):34–45. (In Russian).Каркищенко В.Н., Каркищенко Н.Н., Шустов Е.Б. Фармакологические основы терапии. Тезаурус. Изд. 3-е — новая ред. М., СПб: Айсинг, 2018:288.Karkischenko V.N., Karkischenko N.N., Shustov E.B. Farmakologicheskie osnovy terapii [The pharmacological therapeutics basis]. Thesaurus. Ed. 3th — new ed. Moscow, Saint-Petersburg: Ajsing Publ., 2018:288. (In Russian).Краснопольский Ю.М., Дудниченко А.С., Швец В.И. Фармацевтическая биотехнология: бионанотехнология в фармации и медицине. Харьков: Издательский центр НТУ «ХПИ», 2011:227.Krasnopol’skiy Yu.M., Dudnichenko A.S., Shvets V.I. Farmatsevticheskaya biotekhnologiya: bionanotekhnologiya v farmatsii i meditsine [Pharmaceutical biotechnology: bionanotechnology in pharmacy and medicine]. Kharkov: Publishing Center NTU “KhPI”, 2011:227. (In Russian).Краснопольский Ю.М., Степанов А.Е., Швец В.И. Технологические аспекты получения липосомальных препаратов в условиях GMP. Биофармацевтический журнал. 2009;1(3):18–29.Krasnopol’skiy Yu.M., Stepanov A.Ye., Shvets V.I. Tekhnololgicheskiye aspekty polucheniya liposomal’nykh preparatov v usloviyakh GMP [Technological aspects of obtaining liposomal preparations under GMP conditions]. Biopharmaceutical journal. 2009;1(3):18–29. (In Russian).Кузякова Л.М., Ефременко В.И. Медикаментозное преодоление анатомических и клеточных барьеров с помощью липосом. Ставрополь: Б.и., 2000:169.Kuzyakova L.M., Yefremenko V.I. Medikamentoznoye preodoleniye anatomicheskikh i kletochnykh bar’yerov s pomoshch’yu liposom [Drug overcoming of anatomical and cellular barriers using liposomes]. Stavropol: B.I., 2000:169. (In Russian).Посте Дж. Взаимодействие липидных везикул (липосом) с клетками в культуре и их использование как переносчиков лекарств и макромолекул. В кн.: Липосомы в биологических системах. М.: Медицина, 1988:107–155.Poste Dzh. Vzaimodeystviye lipidnykh vezikul (liposom) s kletkami v kul’ture i ikh ispol’zovaniye kak perenoschikov lekarstv i makromolekul [Interaction of lipid vesicles (liposomes) with cells in culture and their use as carriers of drugs and macromolecules]. V kn.: Liposomy v biologicheskikh sistemakh [In the book: Liposomes in biological systems]. Moscow: Medicine Publ., 1988:107–155. (In Russian).Рингсдорф Г., Шмидт Б. Системы полимерных носителей лекарств. Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева. 1987;32(5):487– 501.Ringsdorf G., Shmidt B. Sistemy polimernykh nositeley lekarstv [Systems of polymer carriers of drugs]. Zhurnal vsesoyuznogo khimicheskogo obshchestva im. D.I. Mendeleyeva [Journal of the All-Union Chemical Society named after D.I. Mendeleev]. 1987;32(5):487–501. (In Russian).Сейфулла Р.Д. Фармакология липосомальных препаратов. М.: Глобус Контитенталь, 2010:241.Seyfulla R.D. Farmakologiya liposomal’nykh preparatov [Pharmacology of liposomal preparations]. Moscow: Globus Continental Publ., 2010:241. (In Russian).Уйба В.В., Котенко К.В., Коржачкина Н.Б., Петрова Н.Б., Михайлова А.А. Применение мускуса кабарги в клинической практике. Метод. реком. М., 2013:18.Uyba V.V., Kotenko K.V., Korzhachkina N.B., Petrova N.B., Mikhaylova A.A. Primeneniye muskusa kabargi v klinicheskoy praktike [Application of musk of musk deer in clinical practice]. Methodical recommendations. Moscow, 2013:18. (In Russian).Чазов Е.И., Смирнов В.Н., Торчилин В.П. Липосомы как средство направленного транспорта лекарств. Журнал всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева, 1987;32(5):502–513.Chazov Ye.I., Smirnov V.N., Torchilin V.P. Liposomy kak sredstvo napravlennogo transporta lekarstv [Liposomes as a Means of Directed Transport of Drugs]. Zhurnal vsesoyuznogo khimicheskogo obshchestva im. D.I. Mendeleyeva [Journal of the All-Union Chemical Society named after D.I. Mendeleev]. 1987;32(5):502–513. (In Russian).Швец В.И., Краснопольский Ю.М., Сорокоумова Г.М. Липосомальные формы лекарственных препаратов: технологические особенности получения и применения в клинике. М.: Ремедиум, 2017:197.Shvets V.I., Krasnopol’skiy Yu.M., Sorokoumova G.M. Liposomal’nyye formy lekarstvennykh preparatov: tekhnologicheskiye osobennosti polucheniya i primeneniya v klinike [Liposomal forms of drugs: technological features of production and use in the clinic]. Moscow: Remedium Publ., 2017:197. (In Russian).Kaptsov V.V. Production PPG submicron emulsions and liposomes with high pressure homogenizer. “Donor-1”. Artificial cells, blood substitutes, and biotechnology, 1994;22(5):110.Kaptsov V.V. Production PPG submicron emulsions and liposomes with high pressure homogenizer. “Donor-1”. Artificial cells, blood substitutes, and biotechnology, 1994;22(5):110.Kaszuba M., McKnight D., Connah M.T., McNeil-Watson F.K., Nobbmann U. Measuring sub nanometer sizes using dynamic light scattering. J. of Nanoparticle Research, 2008;10:823–829.Kaszuba M., McKnight D., Connah M.T., McNeil-Watson F.K., Nobbmann U. Measuring sub nanometer sizes using dynamic light scattering. J. of Nanoparticle Research, 2008;10:823–829.Mahmud M., Piwoni A., Filipczak N., Janicka M., Gubernator J. Long-Circulating Curcumin-Loaded Liposome Formulations with High Incorporation Efficiency, Stability and Anticancer Activity towards Pancreatic Adenocarcinoma Cell Lines in vitro. PLoS One. 2016;11(12):e0167787.Mahmud M., Piwoni A., Filipczak N., Janicka M., Gubernator J. Long-Circulating Curcumin-Loaded Liposome Formulations with High Incorporation Efficiency, Stability and Anticancer Activity towards Pancreatic Adenocarcinoma Cell Lines in vitro. PLoS One. 2016;11(12):e0167787.Rejman J., Oberle V., Zuhom I.S., Hoekstra D. Size-dependent internalization of particles via the pathways of clatrin and caveolae-mediated endocytosis. Biochem. Journal, 2004;377(1):159–169.Rejman J., Oberle V., Zuhom I.S., Hoekstra D. Size-dependent internalization of particles via the pathways of clatrin and caveolae-mediated endocytosis. Biochem. Journal, 2004;377(1):159–169.Tohver V., Smay J.E., Braem A., Braun P.V., Lewis J.A. Nanoparticle halos: A new colloid stabilization mechanism. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2001;98(16):8950–8954.Tohver V., Smay J.E., Braem A., Braun P.V., Lewis J.A. Nanoparticle halos: A new colloid stabilization mechanism. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2001;98(16):8950–8954.https://bio.pnpi.nrcki.ru/wp-content/uploads/2020/01/Photocor-Compact-Z_Manual.pdfhttps://bio.pnpi.nrcki.ru/wp-content/uploads/2020/01/Photocor-Compact-Z_Manual.pdfhttps://www.malvernpanalytical.com/ru/products/measurement-type/zeta-potentialhttps://www.malvernpanalytical.com/ru/products/measurement-type/zeta-potential

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