Микрокапсулы на основе природных полиэлектролитов для включения биологически активных веществ

• Автор: Герстенбергер, Мария Райнхардовна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 96 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Послойная электростатическая самосборка

2. Покрытие коллоидных частиц микронных и субмикронных размеров

3. Контролируемое осаждение на поверхности коллоидных частиц

3.1. Получение структур ядрооболочка посредством метода с образованием комплекса полиэлектролитпротивоион

3.2. Получение структур ядрооболочка посредством метода с добавлением осадителя

4. Получение полых полиэлектролитных капсул

5. Инкапсулирование макромолекул

5.1. Инкапсулирование при помощи регулирования проницаемости стенки

Регулирование проницаемости изменением значения
Регулирование проницаемости изменением полярности среды
5.2. Инкапсулирование предварительно осажденных макромолекул
5.3. Инкапсулирование макромолекул посредством метода с последующим формированием внешней устойчивой оболочки
6. Проницаемость капсульной стенки для низкомолекулярных веществ
7. Физические процессы и химические реакции в ограниченном объеме капсул
7.1. Осаждение органических веществ исключительно во внутреннем объеме капсулЦ
Осаждение чувствительных веществ внутри капсул, модифицированных Н
Одновременное осаждение разных веществ внутри капсул, модифицированных
Осаждение плохо растворимых в воде веществ внутри капсул, модифицированных
8. Заключение
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Разработка методов получения микрокапсул
1.1. Подбор полиэлектролитов
1.2. Подбор матриц
Матрицы из меламинформалъдегида
Матрицы из карбоната марганца
1.3. Методы получения микрокапсул посредством послойной адсорбции
2. Исследование свойств полученных микрокапсул
2.1. Исследование морфологии
2.2. Исследование проницаемости стенок микрокапсул
2.3. Микрокапсулы для включения гидрофобных веществ
3. Визуализация микрокапсул из биополимеров
3.1. Визуализация с использованием рентгеноконтрастных коллоидных частиц серебра
3.2. Визуализация с использованием нанокристаллов, люминесцирующих в ближней
ИКобласти
3.3. Визуализация с использованием полупроводниковых нанокристаллов ОРНСв
4. Включение в микрокапсулы белков и ДНК
4.1. Получение микрокапсул с белком
4.2. Получение микрокапсул с ДНК
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Материалы
2. Методы
ВЫВОДЫ
Благодарности
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Оболочка микрокалсул обеспечивает требуемые каталитические или аффинные свойства, стабильность, проницаемость, совместимость и регулирование высвобождения внутреннего материала капсулы. Микрокапсулы, имеющие размер от нескольких десятков нанометров до микрометра, со стенками нанометровой толщины представляют как научный, так и технологический интерес, поскольку могут использоваться как новый перспективный тип микро и наноконтейнеров для решения различных задач. В частности, включение белков и нуклеиновых кислот в многослойные пленки может найти применение в биотехнологии, например, в качестве средства доставки внутрь клеток ДНК и белка для получения вакцин и в генной терапии. Данная технология микрокапсулирования, однако, до настоящего времени отрабатывалась только на микрокапсулах, состоящих из синтетических полиэлектролитов. Получение при помощи послойной сборки микрокапсул на основе природных материалов не было описано и изучено. В связи с этим, представляется актуальной разработка технологии получения микрокапсул методом на основе биополимеров и изучение свойств полученных капсул. Представленная работа является частью исследований, проводимых в Московской Государственной академии тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова на кафедре биотехнологии по теме Синтез новых фармакологически активных веществ, изучение их биологических свойств и методов направленного транспорта с целью создания противоопухолевых, противовирусных, антипаркинсонических средств регистрационный номер НИР 1Б56, а также в Государственном научном центре по антибиотикам по теме Разработка новых лекарственных форм известных биологически активных веществ. Часть работы выполнялась в Институте Макса Планка коллоидной химии и химии поверхностей Потсдам, Германия в отделении Поверхности, отделе Полые капсулы в группе Полифункциональные микро и нанокапсулы под руководством к. Сухорукова Г. Б. в рамках программы Софья Ковалевская, финансируемой фондом Александра Гумбольдта Министерства образования и исследований Германии. Микрокалсулирование это процесс заключения различных веществ в микрокапсулы, надмолекулярные образования, представляющие собой емкость диаметром от сотен нанометров до нескольких микрометров. Заключенное в микрокапсулу вещество защищено от внешних воздействий, что обуславливает перспективность применения микрокапсулирования в медицине. Варьируя в широких пределах материал микрокапсул, толщину стенок и другие характеристики, возможно четкое регулирование скорости высвобождения, места всасывания и фармакокинетики лекарственных веществ, что позволяет снижать их травмирующее влияние на слизистые в случае неинъекционных форм. Помимо этого, значительно снижается острая токсичность ряда веществ, повышается их стабильность, пролонгируется действие. Система позволяет связывать антитела с поверхностью микрокапсулы и за счет этого осуществлять адгезию последней к органумишени или клетке. Благодаря субмикронным размерам, микрокапсулы используются, к примеру, в противоопухолевых препаратах для химиоэмболизации цитостатиками . В микрокапсульных препаратах можно совмещать реагирующие или несмешивающиеся друг с другом вещества, маскировать их неприятный запах и вкус. Также микрокапсулированисм достигается превращение жидкостей в псевдотвердое состояние, т. В зависимости от морфологических особенностей можно различить полые и сплошные микрокапсулы. В липосомах, состоящих из амфифильных молекул, внутренний объем и внешняя среда гидрофильны, в то время как стенки мембраны липофильны. Надмолекулярные образования, получаемые коацервацией гидрофильных, ионогенных полимеров, в большинстве своем, не имеют очерченного стенками внутреннего объема, активное вещество распределено равномерно по всему объему. В году группой исследователей в институте Макса Планка коллоидной химии и химии поверхностей в Германии был предложен новый тип полифункциональных микрокапсул, состоящих из ядра и оболочки, способ получения которых позволяет конструировать как внутренний объем, который может отличаться от внешней среды, так и состав стенок.