Спосіб утворювання магнітоуправляємої дисперсії

ДЛЯ СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОиИАЛИСТИЧЕСИИХ РЕСПУБЛИК СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЗКЗ (19) (51)5 А 6 1 » 47/02, 33/26, 33/44, 37/48 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ПЧНТ СССР (21)4767768/14 (22) 02.11.89 *Т76) В.Л.Болконский» Л.Е.Холодов, И.0.Колесник, О„В„Прилуцкий, А.Н.Седов, А.А.Кузнецов, В.И.Филиппов, В.К.Легтахнн и IQ.R. Лелоусов (53) 615.4С08Я.8) (56) K.Uidder et al. J.of rhorn.Sci, x. 68, & 1, 1979, pp. 79-82. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАГНИТПУПРАВЛЯЕМЛИ ДИСПЕРСИИ (57) Изобретение относится к медицине, а именно к способу получения магнитоуправляемой Дисперсии для направленного магнитного транспорта биологически активных веществ, Цель изобретения - повышение специфической а к т и в ности. Способ заключается в получе Изобретение относится к медицине, а именно к способу получения магнитоуправляемой дисперсии для направленного магнитного транспорта биологически активных веществ, і Целью изобретения является повышение .специфической активности. На фиг- 1 изображена схема получения магиитоуправляемой дисперсии, где \ - железо восстановленное, 2 окислы железа, 3 - "микроусы" (нитевидные кристаллы) углерода s 4 - адсорбированные на углероде молекулы БАБ, а - исходная ферромагнитная ч а с тица, б - окисленная частица, в - м е г а л П-92 г нии железоуглеродных частиц посредством нагревания порошка железа размером частиц fO0-5O0 мкм при 200-П00°С в кислородсодержащей среде. 'Чатем их обрабатывают моноксидом углерода при 400—700 С до выделения углерода в количестве 10-90 мас.% с последующей адсорбцией на них антибиотиков, противоопухолевых веществ, ферментов иантигистаминных препаратов. Предлагаемый способ получения магнитоуправляемой дисперсии позволяет получить магнитоуправляемую дисперсию с высокой биологической доступностью в листе магнит- 1 ' ной локализации дисперсии. По сравнению с прототипом достигается в ?. раза больший зЛЛект. 2 и л . , \ табл. лоуглеродные частицы, г - конечная металлоуглеродная частица с адсорбированным биологически активным веществом (БАБ) ; на фиг . 2 - электронно-микроскопическая фотография металлоуглеродной частицы, из которой состоит магнитоуправляемая дисперсия. В качестве исходшіх ферромагнитных частиц используют железные восстановленные порошки с размером частиц 100-^ 200 и 300-500 мкм (см. ftnr.ia). Указанные порошки активируют, подвергая их окислительной обработке путем нагрева с последующим охлаждением на воздухе или в воде. Полученная окис 1722256 ленная частица схематически изображена на Лиг. 16. Обработку, монооксидом углерода Проводят в обогреваемых трубках. Результат диспергирования исходных частиц и типичная Лорма образовавшихся частиц представлены на Лиг. 1 в . Навеску полученного металлоуглеродного порошка помещают в раствор БАВ j в воде или органическом растворителе, диспергируют либым известным способом, например встряхиванием, перемешиванием или обработкой ультразвуком при частотах 22-44 кГц в течение 5-30 мин. 5 Полученную дисперсию отделяют осаждением или постоянным магнитным полем, после чего она готова к применению. При этом на углеродной составляющей образовавшихся частиц активно сорбио руются молекулы БАВ (см. Лиг.1 г ) , а металлическая составляющая обеспечивает направленное перемещение препарата в зону действия постоянного магнитного поля, наложенного на патологический 5 очаг . Данные, характеризующие п р е д л а г а е мый способ получения магнитоуправляемой дисперсии, представлены в таблице. Из таблицы следует, что снижение ЗО температуры активирующей окислительной обработки ниже 800°С приводит к снижению каталитической активности железного поропка и заметному снижению 35 выделяющегося на нем углерода, ч т о , в свою очередь, ведет к понижению адсорбционной емкости и уменьшает биологическую доступность БАВ для п а т о логического очага . Увеличение температуры окислитель- 40 ной обработки свыше 1 200 Г нецелесо, образно преимущественно по экономическим соображениям (повышенные э н е р г о затраты, необходимость в специальном печном оборудовании). 45 ется рост термодинамической стабильности молекул СО. Снижение содержания углерода относительно заявляемых пределов, как уже отмечалось, приводит к уменьшению адсорбционной емкости и, как следствие, к снижению биологической доступности БАВ. Увеличение содержания углерода относительно заявляемых пределов не обеспечивает необходимой биологической доступности БАВ в силу слабой магнитной восприимчивости и з - з а уменьшения доли металлической составляющей д и с персии. П р и м е р 1. Магнитоуправляемую дисперсию получают следующим образом. 100 г порошка железа маркиГО'ШМс р а з мером частиц 100-200 мкм помещают в керамической лодочке в муфельную печь и нагревают на воздухе при 800 С в т е чение 30 мин. Горячий порошок и з влекают из печи и сразу переносят в 20 л воды с комнатной температурой. Обработанный таким образом порошок подвергают сушке при 120 П в течение 1 ч , просеивают через сито с размером ячеек 200 мкм. Определяют содержание оксида железа в порошке, которое было равно 2 мае.%. Далее 100 г полученного порошка з а гружают в лодочку с таким расчетом, чтобы заполнялось не более 1/4 ее объ~ ема, Лодочку помещают в обогреваемую трубку, через которую из баллона подают монооксид углерода со скоростью 1 л/мин при избыточном давлении 0,02 Ш а . Температура в реакционной зоне 400 С, продолжительность процесса 120 мин. После завершения процесса лодочку, не вынимая из трубки, охлаждают до комнатной температуры и п р о дувают через трубку диоксид углерода в течение 5 мин со скоростью 0,1 л/мин. Извлеченный порошок усредняют п е р е Снижение температуры при обработке мешиванием и получают 80 г железоугле* монооксидом углерода относительно з а родной композиции с содержанием желеявляемых пределов (так же как и превыза 43%, остальное - углерод, а д с о р 5 шение этой температуры) не обеспечи- І0 циоииая емкость порошка 18 мл водного вает выделения углерода па исходных 1,5%-ного раствора метиленового голучастицах, не обеспечивая тем самым и бого на 1 г порошка, 18 мл/г (27 г образования адсорбциоино-активной п о красителя на 1 г порошка). верхности, ч т о , в конечном и т о г е , сниП р и м е р 2. Лерродисперсия, н е жает биологическую доступность БАР.. 55 сущая химиотерапевтический препарат Причиной, препятствующей выделению у г противоопухолевый антибиотик. лерода при обработке гюроіііка при темВ качестве БАВ в этой Лерродисперпературах выше заявляемой в процессе сии использованы противоопухолевые обработки монооксидом углерода, явля- 1 ь 17 2 Л 2 56 6 антибиотики группы антрациклииов в хвостовую вену крис в дозе 4 0 мг рубомицин (дауномшцш) и карминомицпн. ( г . е . О1,8 иг в пересчете на антибиоВ качестве Ферромагнитных частиц в тик, 4 мг/кг) в вип.е суспензии в \ мл дисперсии использована металлоугле8%-ного раствора желатииоля для инъродная композиция (МУК), содержащая екций. Перед инъекцией в зоно опухо36% углерода, остальное - железо и ли на хвосте закрепляли постоянный (до 10%) окислы железа. самарий-кобальтовнч магнит (6000 э р стед) . Локализацию ферродисперсии в Проведены сравнительные испытания сосудистом русле в зоне опухоли контна крысах противоопухолевой а к т и в н о е - J Q ролировали с помоцью рентгенограмм. ти указанных Лерродисперсий на основе М К и рубомицина или карминомидина У б) Группа I I . Альбуминовые микров сопоставлении: а) с ферромагнитныкапсулы, полученные по известному меми микрокапсулами, приготовленными тоду ( b i d d e r К. I . ее a l . 1970), ввоиз этих же антибиотиков по известно- f5 дили однократно, так >ГСР, как описано му методу: оболочка из денатурированв п. " а " для ферродисперсии, в дозе ного альбумина, Ферромагнитный мате4 мг/кг (в пересчете на антибиотик). риал - частицы железа ( 0 , 2 - 0 , 5 мкм), в) Группа н і , Рубомицин вводили средний размер микрокапсул около в хвостовую вену крыс в дозе 2 мг/кг/ 1 мкм; б) с рубомицином или кармино- '0 /сут , на 3%-яом растворе желатиноля мицином, которые вводили крысам в в е для инъекций в течение 5 сут, (по ну в виде обычных р а с т в о р о в . одной инъекции в с у т к и ) . Карминомицин (0,4 мг/кг/сут ) - У раза с интерваОпыты проводили на крысах массой лом 120 ч, 180-220 г . Крысам перевивали на с е р е дину хвоста один из двух штаммов пере~-> г) Группа IV. Контрольной группе вивных опухолей крыс - карциносаркоживотных - опухоленосителей вводили му Уокера или саркому М-1 (по 40 крыс в вену 1 мл 8%-ного раствора желати- ' на каждый штамм). Животных лечили п о иола для инъекции. сле достижения объема опухоли В результате однократного примене*vj 000 ммэ . Э ния ферродисперсии, состоящей изрубомицина или кармипомицина (.доза Ферродисперсию на основе НУК приго4 мг/кг), адсорбированных на МУК, товляют следующим образом. после локализации частиц ферродисперК раствору 4 мг рубомицина или кар-сии постоянным магнитом 6Q00 эрстед миноницина в 10 мл дистиллированной воды добавляют 200 мг МУК, встряхи35 в зоне опухоли - карциносаркома Уокера или саркома М-1 - наблюдали до 60% !или обрабатывают ультразвуком (11случаев полнуто регрессию опухоли. 44 кГц) в течение 10 мин, осаждают г о Б течение всего наблюдения (100 сут ) товую ферродисперсию, несущую антибиопосле рассасывания опухолей у крыс тик, центрифугированием (или постоянным магнитом), воду сливают, а к фер- )не было рецидивов заболевания. У остальных животных после лечения fteppoродисперсик при 18-20 С добавляют 5 мл дпеперсией наблюдали значительное тор8%-ного раствора желатинола для инъекможение роста опухоли, отмечались учаций и перемешивают во всем объеме жидстки ее деструкции, продолжительность кости. Эта суспензия готова для внутрисосудистого введения. V> водном р а с т - 5 жизпи этой части: животных увеличивалась в 1,5-2 раза в сравнении с контворе, слитом с ферродисперсии, спектрольной группой (группа IV). рофотометрическим методом определяли антибиотик, который не адсорбировался 1 на МУК. Показано, что в этом растворе Гистологические исследования покаобнаруживаются лишь следы антибиотика ,;о зали полное отсутствие опухолевых клет . е . практически вся доза препарата ток в образцах тканей, взятых из обадсорбируется на МУК, образуя ферроласти расположения опухоли после ее дисперсию, несупую антибиотик в конполной регрессии под воздействием ферцентрации 2 мас.%. родисперсии па основе рубомицина или 55 карминомицина, адсорбированных на МУК. Дозы и способы введения. В образцах тканей печени и других жизГруппа I . Оерродисперсию, содержаненно важных органов гистологические ггую 1 мас.% рубомицина или карминоисследования не обнаружили токсичесмицина, вводили однократно медленно ких изменений, характерных для при 172.1256 8 менения этих антибиотиков в виде ров антибиотиков, использование феррообычных растворов (группа I I I ) . У л е дисперсии не приводит к токсическим ченых животных I группы не отмечалось поражениям тканей, в том числе печени, угнетения кроветворения, в частности _ и не вызывает угнетения кроветворения. не было лейкопении и тромбоцитопении П р и м е р 3 . Лерродисперсия, ( с р . с группами I I и I I I ) . несуцая белок - фермент целиазу. При лечении микрокапсулами ( г р у п В качестве БАЛ в этой ферродисперпа I I ) в той же д о з е (4 мг/кг р у б о сии использован Фермент целиаза, к о мицина или кармин омицина) при такой JQ торая активирует содержащийся в крови же магнитной локализации, как в г р у п фибринолитическип профермент - плазмипе I , полная регрессия опухоли наблюн о г е н . Последний превращается в п л а з далась у 30% животных. Еп;е у 30-40% мин, проникает внутрь тромба и раствоживотных отмечались торможение роста ряет е г о . Б качестве ферромагнитного опухоли и увеличение продолжительное- 5 материала используют МУК, содержащую ти жизни в 1,4 р а з а по сравнению с 60% железа, остальное - углеродконтрольной группой (группа IVJ. Проведены сравнительные испытания У остальных животных лечение микротромболитической, активности у к а з а н капсулами не вызвало терапевтического ной Лерродисперсии (МУК + целиаза) в эффекта. У части крыс наблюдалась лей-'о сопоставлении с активностью целиазы, введенной в виде обычного р а с т в о р а . копения как проявление угнетающего действия антибиотиков на кроветворение. Опыты проводили на 20-ти кроликахЛечение группы I I I в течение 5 сут самцах породы шиншилла массой 2,5рубоминином (2 м г / к г / с у т ) или карми3,0 к г . Из краевой вены уха. кролика номицином (три инъекции в д о з е 25 вырезали участок сосудистой стенки 0,4 мг/кг/сут с интервалом 120 ч ) не диаметром 3 мм. R месте альтерации сосуда образовывался тромб, при этом приводило к полной регрессии опухоли ни проходимость вены частично сохраняв одном с л у ч а е . Средняя продолжительлась. ность жизни у животных увеличилась в среднем на 15-30% по сравнению с жио Ферродисперсию на основе М К приУ 'нотными контрольной группы (группа I V ) . готовляют следуюцим образом. 1 р а с т С У всех животных гистологические и с с л е вору 25000 M целиазы в 1 мл с т е E дования показали серьезные цитотоксирильного изотонического раствора хлочеекие изменения многих тканей, и прежде в с е г о п е ч е н и . У животных со 1~ ( с рида натрия добавляют 40 мг МУК, встряхивают или обрабатывают ультра3-го лечения отмечалось угнетение к р о звуком (22-44 кГц) в течение 15 мин, ветворения - лейкопения, а у части осаждают готовую ферродисперсию, н е крыс - тромбоцитопения. суітуга фермент, центрифугированием 1 контрольной группе (группа IV) п о 3 (или постоянным магнитным полем), гибли все животные. (0 сливаюі жидкость с осадка, а к ферроТаким о б р а з о м , лечение б е р р о д и с дисперсии добавляют при 18-*Л0°С п е р с и е й , состоящей из рубомицина или 0,6 мл 8%-ного раствора желатинола карминомицина, адсорбированных,на МУК, для инъекций и перемешивают для р а в п о з в о л я е т д о б и т ь с я до 60% случаев п о л номерного распределения частиц во ного и з л е ч е н и я опухоли п о с л е введения 5 всем объеме жидкости. Эту суспензию в вену однократной дозы ферродисперсии вводят в краевую вену уха кролика. " (доза в п е р е с ч е т е на антибиотик Б изотоническом р а с т в о р е , слитом 4 м г / к г ) и ее локализации магнитным п о с ферродисперсии, определяли методом лем в зоне опухоли. Эффективность этой Лоури содержание белка-фермента, к о ферродисперсии в два р а з а выме, чем Q торый не адсорбировался на МУК. Покаэффективность и з в е с т н ы х ферромагнитных з а н о , что в этом растворе обнаружимикрокапсул при ТОЇ": же д о з е а н т и б и о т и в а е т с я 16-18% исходного содержания ков (30% и з л е ч е н и я ) , а по сравнению с белка, т . е . 82-84% дозы фермента а д введением в вену обычных р а с т в о р о в сорбируется на МУК, образуя ферродисэ т и х антибиотиков в максимально возмож с персию, несупую целиазу в концентраной курсовой д о з е ферродисперсии (по циил'5ОО M на. 1 мг ферродисперсии. E продолжительности жизни) выше эффективность в 4~6 р а з . При э т о м , в отличие Ниже приведены дозы и способы ввеот применения микрокапсул или р а с т в о д е н и я . Оерродисперсию, содержащую I. 1722256 500 ИЕ целиазы в 1 мг, вводили гагрнцем однократно медленно в краевую в е ну уха кролика (10 животных) выпе тромба в дозе 40 мг ( т . е . 20000 M R ,. целиазы, 6,7 - 8,0 тыс. МЕ/кг) в виде суспензии в 0,6 мл 8%-ного р а с т вора желатинола для инъекций. Перед введением в зоне тромба на ухе з а крепляли самарий-кобальтовый постоял-]Q ный магнит (6000 э р с т е д ) . Локализацию ферродисперсии в сосудистом русле в зоне тромба контролировали с помодыо рентгенограмм* повышает локальную тромболитическую активность при системном введении отого фермента. П р и м е р 4 . Ферроднсперсия, н е сущая фармакологическое средство антнгистаминнын препарат димедрол. Б качестве ВАЛ в этой йерродисперсии использован блокатор ![