НАНОКАПСУЛИ

НАНОКАПСУЛИ (англ. nanocapsules) — це «контейнери для ліків», штучно створені порожні полімерні наноструктури. Фізико-хімічні властивості Н. дозволяють речовинам без перешкод проникати крізь клітинні мембрани, навіть досягати таких «закритих» зон, як головний мозок. Н. мають бути хімічно стабільними, біоактивними, біологічно сумісними з організмом, а також захищати капсульовану в них речовину від небажаного зовнішнього впливу або дії, напр., розчинення у певному рідкому середовищі.

Нанокапсулювання — це процес нанесення полімерних наночасток на речовину, яку необхідно захистити від дії зовнішнього середовища. Н. являють собою ядро з речовиною, яке оточено оболонкою у вигляді мембрани. Розміри Н. зазвичай не перевищують 100 нм. Залежно від природи мембрани розрізняють Н. полімерні та фосфоліпідні (наносоми). Нанокапсулювання відбувається за допомогою процесів: випарювання розчинника; екструзії крізь фільтри з нанопорами; ультразвукового впливу; технології суперкритичних розчинів; пошарового нанесення оболонки; нанокапсулювання на матрицях; утворення поліелектролітних комплексів та ін.

Малі розміри наноречовини та оболонки (наноконтейнера) дозволяють їм досить довгий час циркулювати у кров’яному руслі, без перешкод з боку клітин імунної системи. Н. у вигляді ліпосомів нетоксичні, засвоюються клітинами за певних умов, їхня оболонка може зливатися з клітинною мембраною, що сприяє внутрішньоклітинному транспортуванню АФІ. Н. захищені від впливу клітинних ферментів, що запобігає руйнуванню лікарської речовини. Досить перспективні на сучасному етапі розвитку медицини та фармації є Н., в яких як наноконтейнер використовують еритроцити, бактерії та віруси.

Спектр речовин, які можливо вміщувати в Н., досить широкий, що формує основні напрямки використовування Н.: терапевтична доставка ліків для лікування при онкологічних захворюваннях, проведення хіміотерапії; доставка або заміщення ензимів, що спричиняють порушення обміну речовин; доставка молекул ДНК для виправлення генетичних мутацій та проведення генної терапії; стабілізація протеїнів для збільшення часу їх існування; створення біосенсорів для відображення стану окремо взятої клітини; детоксикація організму, видалення шкідливих речовин із клітин; очищення зовнішнього середовища від токсичних металів та небезпечних біологічних об’єктів; наноелектроніка, наноперемикачі, ключі на основі металів та напівпровідників, які капсулюють у наноконтейнерах.

Н. найчастіше використовують для спрямованої доставки АФІ або БАР (білки, пептиди, генетичні конструкції, гормони, цитокіни та ін.). Технологія капсулювання дозволяє використовувати АФІ різної природи та з різними фізико-хімічними властивостями, доставка яких до органів, тканин та клітин раніше була ускладнена або взагалі неможлива. Таким чином, нанокапсулювання дає можливість досягти бажаної фармакокінетики та отримати високу терапевтичну активність препарату в цілому. Напр., антибіотики, включені до Н., дозволяють знищувати бактерії з набутою резистентністю, а протипухлинні високотоксичні препарати доставляються безпосередньо до пухлини без травмування здорових клітин організму та виникнення побічних ефектів.

Нанотехнологии. Азбука для всех / Под ред. акад. РАН Ю.Д. Третьякова. — М., 2008; Рамбиди Н.Г., Березкин А.В. Физические и химические основы нанотехнологий. — М., 2008; Handbook of nanostructured materials and nanotechnology / Ed. H.S. Nalwa. — Boston, 2000; Mechanochemistry: targeted delivery of single molecules / A.-S. Duwez, S. Cuenot, C. Jerome et al. // Nat. Nanotechnol. — 2006.