Ипатова О.М.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА ГОТОВЫХ ФОРМ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
НА ОСНОВЕ ФОСФОЛИПИДНОЙ
ТРАНСПОРТНОЙ НАНОСИСТЕМЫ
Арчаков А.И., Ипатова О.М.
ИБМХ РАМН
http://www.ibmc.msk.ru
ЭКОБИОФАРМДубна http://www.ecobph.ru
ДВА ПУТИ СОЗДАНИЯ НОВЫХ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ
1.
СОЗДАНИЕ НОВЫХ СУБСТАНЦИЙ С ПОСЛЕДУЮЩИМ
ПРИГОТОВЛЕНИЕМ ИЗ НИХ ГОТОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ
ФОРМ СТАНДАРТНЫМИ ПРОЦЕДУРАМИ (В НАСТОЯЩЕЕ
ВРЕМЯ ~ 400 МИШЕНЕЙ; ГЕНОМИКА И ПРОТЕОМИКА ДАДУТ
В БУДУЩЕМ ~ 5000 - 10000 НОВЫХ МИШЕНЕЙ)
2.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОРОШО ИЗВЕСТНЫХ СУБСТАНЦИЙ С
ПОСЛЕДУЮЩЕЙ РАЗРАБОТКОЙ НОВЫХ ВЫСОКИХ
ТЕХНОЛОГИЙ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГОТОВЫХ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ ФОРМ С ПОВЫШЕННОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ДЕЙСТВИЯ, УЛУЧШЕННОЙ
БИОДОСТУПНОСТЬЮ И ОСЛАБЛЕННЫМИ ПОБОЧНЫМИ
ЭФФЕКТАМИ (АЛЛЕРГЕННОСТЬЮ, ТОКСИЧНОСТЬЮ,
КАНЦЕРОГЕННОСТЬЮ И Т.Д.).
НОВАЯ ЖИЗНЬ СТАРЫХ ЛЕКАРСТВ
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ЛЕКАРСТВ,
СНАБЖЕННЫХ СИСТЕМАМИ ДОСТАВКИ
1. ПОВЫШАЕТСЯ РАСТВОРИМОСТЬ МНОГИХ
ЛЕКАРСТВ.
2. УЛУЧШАЕТСЯ ИХ ПРОНИКНОВЕНИЕ В КЛЕТКИ.
3. УЛУЧШАЕТСЯ ФАРМАКОКИНЕТИКА.
4. У МНОГИХ ЛЕКАРСТВ ПОЯВЛЯЕТСЯ
СПОСОБНОСТЬ ПЕРЕСЕКАТЬ МЕМБРАННЫЕ И
ГЕМАТО-ЭНЦЕФАЛИЧЕСКИЙ БАРЬЕРЫ
СХЕМАТИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ
ФОСФОЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ
АКТУАЛЬНОСТЬ
ЗА ПОСЛЕДНИЕ 20 ЛЕТ НАИБОЛЕЕ СУЩЕСТВЕННЫЕ УСПЕХИ
ДОСТИГНУТЫ В РАЗРАБОТКЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ СИСТЕМ
ТРАНСПОРТА/ДОСТАВКИ (МИЦЕЛЛЫ/ЛИПОСОМЫ),
КОТОРЫЕ ДО СИХ ПОР ИМЕЮТ РЯД ПРЕИМУЩЕСТВ ПЕРЕД
ДРУГИМИ, НАПРИМЕР, ПОЛИМЕРНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ.
Существующие
решения
Проблемы,
связанные с
существующим
и решениями

КРУПНЫЙ РАЗМЕР ЧАСТИЦ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЛИПОСОМАЛЬНЫХ
ПРЕПАРАТОВ (БОЛЕЕ 100 нм) ОКАЗЫВАЕТ СУЩЕСТВЕННОЕ
ВЛИЯНИЕ НА ТЕРАПЕВТИЧЕСКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ (время
циркуляции, проникновение в ткани, внутрь клетки, накопление в
опухоли и др.)

СЛОЖНЫЙ
СОСТАВ
(усиливаются
побочные
проявления,
усложняется технология производства и др.)
ОГРАНИЧЕННЫЙ
ВНУТРЕННИЙ
ОБЪЕМ
(не
позволяет
транспортировать более 5% лекарственной субстанции)
ФОРМА ВЫПУСКА (раствор)



Предлагаемое
решение

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ,
РАЗМЕРОМ ДО 30 нм В СУХОМ ЛИОФИЛИЗИРОВАННОМ ВИДЕ
ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ДЛИТЕЛЬНАЯ
ЦИРКУЛЯЦИЯ В КРОВИ,
СУЩЕСТВЕННОЕ НАКОПЛЕНИЕ В ОПУХОЛЯХ И ВОСПАЛЕННЫХ
ТКАНЯХ,
ПРОХОЖДЕНИЕ
МЕМБРАННЫХ
И
ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКИХ
БАРЬЕРОВ,
МИНИМИЗАЦИЯ
ПОБОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ ЛЕКАРСТВЕННОЙ СУБСТАНЦИИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
СОЗДАТЬ ТЕХНОЛОГИЮ
ПРОИЗВОДСТВА СТАБИЛЬНЫХ
ФОСФОЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ
ПРЕДЕЛЬНО МАЛОГО РАЗМЕРА
ДЛЯ
ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИХ НАСЫЩЕНИЯ
ЛЕКАРСТВЕННЫМИ СУБСТАНЦИЯМИ
ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ ФОСФОЛИПИДНОЙ
ТРАСПОРТНОЙ НАНОСИСТЕМЫ
1.
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОЛИПИДНЫХ
НАНОЧАСТИЦ ПРЕДЕЛЬНО МАЛОГО РАЗМЕРА. КОМПЬЮТЕРНОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ УСТОЙЧИВЫХ ФОСФОЛИПИДНЫХ
НАНОЧАСТИЦ (2006г)
2.
РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И РЕГЛАМЕНТА
ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОЙ ФОСФОЛИПИДНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ
НАНОСИСТЕМЫ (ФТН) (2007г)
3.
РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ВКЛЮЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ
СОЕДИНЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ГРУПП В ФТН.
СКРИНИНГ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СУБСТАНЦИЙ (2008г)
4.
МАСШТАБИРОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ПОЛУЧЕНИЯ ФТН И ВКЛЮЧЕНИЯ В НЕЕ РАЗДИЧНЫХ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ГУ НИИ БМХ РАМН (20082009гг)
5.
ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРЕХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ
КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ФТН (2009г)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОНТРАКТ № 02.522.11.2011
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОСНОВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЭТАПОВ
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ФОСФОЛИПИДНОЙ
НАНОЭМУЛЬСИИ:
- УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДЕЗИНТЕГРАЦИЯ;
- ЩЕЛЕВАЯ ГОМОГЕНИЗАЦИЯ
- ЭКСТРУЗИЯ
ДАВЛЕНИЕ - 1000 АТМ
ТЕМПЕРАТУРА – 42-45°С
2.
СТЕРИЛИЗУЮЩАЯ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИЯ
МЕМБРАНА С Ø - 200 НМ
СКОРОСТЬ ФИЛЬТРАЦИИ – 50МЛ/МИН
Ø НАНОЧАСТИЦ – 25-35 НМ
3.
ЛИОФИЛИЗАЦИЯ
ТЕМПЕРАТУРА ЗАМОРАЖИВАНИЯ - -45°С
ТЕМПЕРАТУРА СУШКИ – ДО 40 °С
ОПРЕДЕЛЕНА ТОЧКА ЭВТЕКТИКИ И
УСТАНОВЛЕН РЕЖИМ ДОСУШКИ
ВРЕМЯ СУШКИ – 27 – 30 ЧАСОВ
Ø НАНОЧАСТИЦ – 25-35 НМ
4.
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СУШКА
ТЕМПЕРАТУРА СУШКИ – ДО 40 °С
ВРЕМЯ СУШКИ – 5 – 7 ЧАСОВ
Ø НАНОЧАСТИЦ – 25-35 НМ
1.
КОЛИЧЕСТВО ЦИКЛОВ – 5-7(Г) И 3-5 (Ф)
Ø НАНОЧАСТИЦ – 25-35 НМ.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ВСТРАИВАНИЯ
ЛЕКАРСТВЕННЫХ СУБСТАНЦИЙ В
ФОСФОЛИПИДНУЮ НАНОСИСТЕМУ
1.
ПРЯМОЕ СМЕШИВАНИЕ НА ЭТАПЕ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРВИЧНОЙ
ЭМУЛЬСИИ (ДОКСОРУБИЦИН, ХЛОРИН Е6, БУДЕЗОНИД И ДР.)
2.
СОЗДАНИЕ ГРАДИЕНТА КОНЦЕНТРАЦИИ (ДОКСОРУБИЦИН, РИБАВЕРИН,
НИФЕДИПИН)
3.
СОЗДАНИЕ ГРАДИЕНТА рН (МЕТОТРЕКСАТ, РИБАВЕРИН, ДИПИРИДАМОЛ И ДР.)
4.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ СОВМЕСТНОЕ РАСТВОРЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННОЙ
СУБСТАНЦИИ И ФОСФОЛИПИДА В ОРГАНИЧЕСКОМ РАСТВОРИТЕЛЕ С
ПОСЛЕДУЮЩИМ УДАЛЕНИЕМ РАСТВОРИТЕЛЯ, ГИДРАТАЦИЕЙ
КОМПОЗИЦИИ И ЕЕ ГОМОГЕНИЗАЦИИ (ИТРАКОНАЗОЛ, ПАКЛИТАКСЕЛЬ,
ПРЕДНИЗАЛОН И ДР.)
ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ
НА ОСНОВЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ
РАЗМЕР
ЧАСТИЦ, НМ
СОДЕРЖАНИЕ
СУБСТАНЦИИ
В 10 МЛ
ЭМУЛЬСИИ (МГ)
СОДЕРЖАНИЕ
СУБСТАНЦИИ В
СОСТАВЕ
НАНОЧАСТИЦ (%)
1.ФОСФОЛИПИДНАЯ
ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА
19  2
-
-
2. Диклофенак
12  2
21,4
94
3. Доксорубицин
17  2
23
96
4. Будесонид
22  5
22,5
100
5. Парацетамол
20  2
25
43
6. Римантадин
18  1
22
0
7. Преднизолон
18.4  2
21
95
8. Преднизолон генноинженерный
20,0  1
15
90
9. Хлорин Е6
21  3
90
10. Итраканазол
25  3
24
3
11. Метотриксат
21  2
24
33
12. Нефидипин
24  3
23
91
13. Курантил
22  3
22
85
14. Паклитаксель
20  3
2,3
99
НАИМЕНОВАНИЕ СУБСТАНЦИИ
95
30
25
20
15
10
5
размер частиц, нм
АСМ-ИЗОБРАЖЕНИЕ ЧАСТИЦ
НА ПОВЕРХНОСТИ СЛЮДЫ
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТИЦ
ПО РАЗМЕРУ
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
относительное содержание, %
АСМ-ИЗОБРАЖЕНИЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ
НАНОЧАСТИЦ
БИОДОСТУПНОСТЬ ЛЕКАРСТВЕННЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА
ОСНОВЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ
Изменение содержания арбидола в
крови крыс после перорального
введения
Смакс.Арболип > Смакс. Арбидол в 6 раз
AUC0-30 Арболип> АUC0-30 Арбидол в 8 раз
Изменение содержания преднизолона в
крови крыс после перорального
введения
Смакс. НФ-Преднизолон > Смакс. Преднизолон в 1,6 раза
AUC0-60 НФ-преднизолон > АUC0-60 Преднизолон в 5 раз
ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ ЛЕКАРСТВЕННОЙ
КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ И
ПРЕДНИЗАЛОНА НА МОДЕЛИ КОНКОНВАЛИНОВОГО ОТЕКА
Противовоспалительное действие НФ-преднизолона в дозе 2,5 мг/кг
> Противовоспалительное действие преднизолона в дозе 25 мг/кг в
1,3 раза
ВВЕДЕНИЕ
ИССЛЕДУЕМОГО
ПРЕПАРАТА
20 МИН
ВВЕДЕНИЕ кон А
60 МИН
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МАССЫ ЛАП
РАСЧЕТ ИНДЕКСА
ВОСПАЛЕНИЯ
кон А – КОНКОНАВАЛИН А
ИНДЕКС РЕАКЦИИ ВОСПАЛЕНИЯ, %
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ
АКТИВНОСТИ ПЕРОРАЛЬНОЙ ФОРМЫ ПРЕПАРАТА ИНДОЛИП НА
МОДЕЛИ КОНКОНАВАЛИНОВОГО ОТЕКА У МЫШЕЙ.
25
ИНДОМЕТАЦИН
ИНДОЛИП
20
15
10
5
0
0
0,5
1
1,5
2
ДОЗА ПО ИНДОМЕТАЦИНУ, мг/кг
ПРИ ДОЗЕ 1 МГ/КГ (ПО ИНДОМЕТАЦИНУ) ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ИНДОЛИПА ЭКВИВАЛЕНТНА ИНДОМЕТАЦИНУ В ДОЗЕ 2 МГ/КГ
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ ДОКСОРУБИЦИНА И
ДОКСОРУБИЦИНА В СОСТАВЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ
НАНОЧАСТИЦ НА РОСТ ОПУХОЛИ У МЫШЕЙ
Средние объемы опухоли относительно
контроля, %
120
Контроль (n=13)
Доксорубицин (n=10)
НФЛ-доксорубицин (n=10)
100
80
60
40
20
0
10
18
22
СУТКИ
ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДОКСОРУБИЦИНА
СВОБОДНОГО И В НАНОЧАСТИЦАХ
У МЫШЕЙ С КАРЦИНОМОЙ ЛЕГКИХ ЛЬЮИС
Доза 4 мг/кг
Доза 8 мг/кг
Опухоль LLC привита под кожу на бок мышам BDF1 (самки). Лечение начинали
через 48 часов после инокуляции опухолевого материала. Лекарственные средства
вводили однократно внутривенно.
СРАВНЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ДОКСОЛИПА И
ДОКСОРУБИЦИНА-ЛЭНС
1. Значение LD50 приоднократном внутривенном введении
для
Доксолипа
- 12,4 мг/кг
доксорубицина-ЛЭНС - 12,8 мг/кг
2. Гематологическая токсичность сопоставима: вес селезенки
после трехкратного введения Доксолипа и препарата
сравнения практически одинаков
Группы
Масса селезёнки, мг
Доксорубицин
134 ( 44 – 268)
НФ- доксорубицин
150 (108 – 192)
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НАНОЛЕКАРСТВ НА
ОСНОВЕ ФОСФОЛИПИДНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ
СИСТЕМЫ
 ЦЕЛЬЮ ПРОЕКТА ЯВЛЯЕТСЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
ОРИГИНАЛЬНОГО, НЕ ИМЕЮЩЕГО АНАЛОГОВ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЛЕКАРСТВ НА
ОСНОВЕ ФОСФОЛИПИДНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ
НАНОСИСТЕМЫ – НАНОЛЕКАРСТВ
 СТОИМОСТЬ ПРОЕКТА – 450 МЛН РУБ.
 СРОК ВЫХОДА НА ПРОЕКТНЫЕ МОЩНОСТИ – 3-4 ГОДА
 СРОК РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА – 6 ЛЕТ
ОДОБРЕНИЕ ПРОЕКТА ИБМХ
РАМН В ГК «РОСНАНО»
ПЛАН ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОМПЛЕКСА
 Размещение производства планируется
осуществить во вновь строящемся
здании размером 71х36 м.
 Данное здание, как планируется, будет
состоять из двух блоков:
 административно – технического
 производственного.
 Административно – технический блок
имеет размеры 16х 36 м и состоит из
трех этажей. Производственный блок
обладает размерами 55х36 м.
Источник: ГУ НИИ БХ РАМН
СТРАТЕГИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА
Новое
направление –
производство
нанолекарств
Производство нанолекарств во всем мире является новым
направлением
фармацевтической
промышленности.
Выпускаются лишь единицы наименований препаратов. Большая
часть нанолекарств находятся на различных стадиях клинических
испытаний.
Продажа в
России и
замещение
импорта
В Российской Федерации нет отечественных фармацевтических
производств
нанолекарств
и
наносистем
транспорта
лекарственных субстанций. Нет ни одной российской научной или
производственной организации, которая располагала бы всем
комплексом методик и технологических решений и самостоятельно
смогла бы разработать технологии и организовать выпуск
нанолекарств. При этом доля импорта в стоимостной структуре
российского фармацевтического рынка стабильно растет – по
итогам 2009 г. она составляла более 75%.
Стратегия
развития продаж
продукции
Оригинальность и универсальность заявленной к внедрению в
представленном
проекте
технологии
обеспечит
ее
конкурентоспособность, а умеренная цена – успешный старт
продаж, особенно на российском рынке. Реализация проекта
позволит в короткие сроки выпустить на рынок 5-6 новых форм
лекарств и в ближайшее время существенно расширить
ассортимент за счет внедрения новых лекарственных композиций
на основе фосфолипидной транспортной наносистемы.
ВЫВОДЫ
РАЗРАБОТАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЗВОЛЯЕТ
ПОЛУЧАТЬ В ПРОМЫШЛЕННЫХ
МАСШТАБАХ ЛЕКАРСТВА, СНАБЖЕННЫЕ
ФОСФОЛИПИДНОЙ СИСТЕМОЙ
ТРАНСПОРТА, В ВИДЕ НАНОЧАСТИЦ
РАЗМЕРОМ ДО 30 nm, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ
ВЫСОКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ,
БИОДОСТУПНОСТЬЮ
ОТСУТСТВИЕМ/СНИЖЕНИЕМ ПОБОЧНОГО
ДЕЙСТВИЯ
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ
3D МОДЕЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБРАЗЦА
ЛАБОРАТОРНОГО ИСПЫТАТЕЛЬНОГО СТЕНДА ДЛЯ
ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОЛИПИДНОЙ НАНОСИСТЕМЫ
ТЕПЛООБМЕННЫЙ
ЭЛЕМЕНТ
ЛИОФИЛЬНАЯ СУШИЛКА
АВТОМАТ ЗАГРУЗКИ
ЛИОФИЛЬНОЙ СУШИЛКИ
ПЕРВИЧНЫЙ
ГОМОГЕНИЗАТОР
МАШИНА РОЗЛИВА
МИКРОФЛЮОДАЙЗЕР
ГОМОГЕНИЗАТОР ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ
ПРИЕМНОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЕ
УСТРОЙСТВО
ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ
НАКОПИТЕЛЬНАЯ
ЕМКОСТЬ ДЛЯ ФИЛЬТРАТА
НАСОСЫ
ФОСФОГЛИВ – НОВЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ
ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ПЕЧЕНИ, В ТОМ
ЧИСЛЕ ВИРУСНЫХ ГЕПАТИТОВ