Институт / Лаборатории

Группа механохимии биологически активных веществ

Душкин Александр
Валерьевич

Сотрудники

Основные направления исследований

• механохимическое получение твердых дисперсий лекарственных веществ со вспомогательными веществами с целью повышения растворимости и снижения действующей дозы лекарственных веществ;
• исследование физико-химических механизмов формирования супрамолекулярных структур лекарственных веществ при механохимическом пути их получения – межмолекулярных комплексов, самоассоциатов, везикулярных образований, включающих лекарственные вещества, а также растительные сапонины и полисахариды;
• исследование свойств супрамолекулярных образований лекарственных веществ в твердых фазах и в водных растворах;
• обоснование составов и путей синтеза супрамолекулярных структур лекарственных веществ с целью достижения максимальных характеристик биоактивности лекарственных средств;
• получение образцов для проведения фармакологических испытаний и последующего создания отечественных инновационных лекарственных средств повышенной эффективности и безопасности.

Основные научные результаты

• Получены и исследованы композиции нестероидных противовоспалительных средств - ацетилсалициловой, салициловой кислот и валсартана; растительных флавоноидов – дигидрокверцетина, кверцетина, гинестеина и пуэрарина; каротиноидов зеаксантина и лютеина; антигельминтных веществ – альбендазола, фенбендазола, никлозамида - с полисахаридом арабиногалактаном, производимым из древесины лиственниц – larix sibirica и larix gmelinii, а также с глицирризиновой кислотой, ее двунатриевой солью, экстрактом из корня солодки и щелочными агентами – карбонатами кальция и магния.
• Обоснован физико-химический механизм включения лекарственных молекул в межмолекулярные комплексы с полисахаридом арабиногалактаном (АГ), обладающего разветвленным строением, за счет проникновения молекул ЛВ в пространство между боковыми цепями его макромолекул.
• Обосновано использование глицирризиновой кислоты и ее производных (солей, экстрактов) в качестве «носителя» лекарственных молекул в водных растворах. Показано, что эти вещества образуют в водном растворе везикулы – мицеллы, состоящие из 60-100 молекул глицирризина, и могут включать в свою структуру молекулы лекарственных веществ. Полученные системы имеют повышенную (в 10-1000 раз) водорастворимость и показывают повышенную абсорбцию и биодоступность при оральном применении.
• На примере модельной системы, основанной на использовании стабильных нитроксильных радикалов, обоснован физико-химический механизм увеличения мембранной проницаемости за счет возрастания локальной концентрации молекул лекарственных веществ в «пристеночном» слое клеточных мембран желудочно-кишечного тракта.
• Освоен метод оценки увеличения мембранной проницаемости на модельных искусственных пористых мембранах (PAMPA). Тем самым создан задел для построения общей модели переноса лекарственных молекул из твердых лекарственных форм в кровоток организма и разработки обоснованного физико-химического подхода к созданию их систем доставки.

Основные результаты прикладных исследований

• Для синтеза супрамолекулярных структур лекарственных веществ использована, в отличие от традиционных жидкофазных методов, уникальная твердофазная механохимическая технология, позволяющая «сочетать» вещества независимо от их растворимости и способности к образованию расплавов. При этом удается избежать загрязнений от частичного разложения исходных компонентов и «побочных» химических реакций, проводить технологический процесс получения конечного материала в одну технологическую стадию, снизить энергозатраты, упростить и удешевить технологическое оборудование, избежать выбросов и утилизации отходов.
• 

  Комплекс албендазол -
  арабиногалактан
  Разработаны новые противопаразитарные средства, которые представляют собой композиции известных субстанций антигельминтных лекарственных веществ с физиологически приемлемыми полимерами. Композиции получены путем совместной обработки лекарственных веществ с полимерами в шаровых мельницах. Полученные противопаразитарные средства испытаны на лабораторных животных; показана возможность снижения действующих доз лекарственных веществ и снижение их токсичности. Разработанная лабораторная технология позволяет провести масштабирование производства до промышленных объемов. Препараты подготовлены к полному циклу доклинических испытаний.
• Разработано новое эффективное антитромботическое средство с минимальным побочным действием, представляющее собой комплекс ацетилсалициловой кислоты (АСК) с полисахаридом арабиногалактаном. Комплекс получают путем механической обработки АСК с арабиногалактаном в шаровой мельнице-активаторе. Полученный комплекс эффективнее исходной АСК и не раздражает слизистую оболочку.
• 
  Разработано лекарственное средство быстрорастворимого аспирина, предназначенное для использования в качестве болеутоляющего, жаропонижающего и антиагрегационного лекарства, не вызывающего раздражения слизистой оболочки желудка. Технология получения состоит из стадии смешения нерастворимой ацетилсалициловой кислоты с карбонатами натрия, магния и кальция в механохимическом активаторе (шаровой мельнице), в результате чего образуется ультрадисперсная смесь, хорошо растворимая в воде. Проведены фармакологические испытания и получено разрешение на медицинское применение. Препарат зарегистрирован в Российской Федерации и Республике Казахстан.

Патенты

1. Патент РФ № 2545797, МПК А61К 31/4184, А61К 47/36, А61Р 33/10. Композиция на основе албендазола с противоописторхозной фармакологической активностью / Душкин А.В., Метелева Е.С., Ляхов Н.З., Чистяченко Ю.С., Халиков С.С., Толстикова Т.Г., Хвостов М.В., Баев Д.С., Жукова Н.А., Мордвинов В.А., Катохин А.В., Пахарукова М.Ю. – Заявл. 03.10.2013. Опубл. 10.04.2015, Бюл. №10.
2. Патент РФ № 2546535, МПК А61К 31/00. Противопаразитарное средство на основе альбендазола и способ его использования для лечения кишечных гельминтозов млекопитающих / Душкин А.В., Чистяченко Ю.С., Халиков М.С., Халиков С.С., Архипов И.А., Гламаздин И.И., Одоевская И.М., Ляхов Н.З. - Заявл. 09.04.2014. Опубл. 10.04.2015, Бюл. №10.
3. Патент РФ № 2558922, МПК А61К 31/4184, А61Р 33/10. Антигельминтное средство и способ его получения / Варламова А.И., Архипов И.А., Халиков С.С., Душкин А.В., Чистяченко Ю.С., Халиков М.С., Данилевская М.В. – Заявл. 07.05.2014. Опубл. 10.08.2015, Бюл. №22.
4. Патент РФ № 2588368, A61K31/609, A61K47/30, A61P33/10. Супрамолекулярный комплекс с никлозамидом и способ его получения / Архипов И.А., Садов К.М., Лимова Ю.В., Варламова А.И., Халиков С.С., Душкин А.В., Чистяченко Ю.С. – Заявл. 16.01.2015. Опубл. 27.06.2016, Бюл. №18.

Текущие проекты и гранты

• Проект «Твердофазный синтез и исследование физико-химических свойств супрамолекулярных систем доставки биологически активных молекул на основе высокомолекулярных соединений и растительных метаболитов» (2017-2020 гг.).

• № 15-29-05835 офи_м «Разработка научных основ и создание экологически безопасных инновационных индукторных композиций для применения на зерновых сельскохозяйственных культурах и изучение их биологической активности» (2015-2017 гг.).

Оборудование

• Хроматограф жидкостный Agilent 1200, включающий в себя вакуумный дегазатор, изократический и градиентный насосы, автосамплер, термостат колонок, детекторы диодно-матричный и рефрактометрический (колонки Zorbax Eclipse XDB-C18, 4.6×50 mm, PL aquagel-OH 40,30, mix 3007.5 mm) (Agilent Technologies, США).
• Хроматограф жидкостный «Милихром А-02» (ЗАО Институт хроматографии «ЭкоНова», г. Новосибирск).
• Спектрофотометр СПЕКС ССП 700 (ЗАО «Спектроскопические системы», г. Москва).
• Планетарная мельница активатор АГО-2С.
• Орбитальный шейкер-инкубатор BioSan ES-20 (BioSan Ltd., Рига, Латви).

Публикации за 2022—2023 гг.