Федотова Елена Викторовна, канд. хим. наук
Ленинградская область
Санкт-Петербург
Elena V. Fedotova, Cand. Sci. (Chem.)
Kuzmolovsky, Leningrad region
St. Petersburg
Скворцов Никита Владиславович
Ленинградская область
Nikita V. Skvortsov
Kuzmolovsky, Leningrad region
Перевозников Илья Евгеньевич
Ленинградская область
Ilya E. Perevoznikov
Kuzmolovsky, Leningrad region
Роговская Надежда Юрьевна
Ленинградская область
Nadezhda Yu. Rogovskaya
Kuzmolovsky, Leningrad region
Бельтюков Петр Петрович, канд. мед. наук, доцент
Ленинградская область
Petr P. Beltyukov, Cand. Sci. (Med.), Associate Professor
Kuzmolovsky, Leningrad region
Бардин Александр Александрович
Ленинградская область
Alexander A. Bardin
Kuzmolovsky, Leningrad region
Бабаков Владимир Николаевич, канд. биол. наук
Ленинградская область
Vladimir N. Babakov, Cand. Sci. (Biol.)
Kuzmolovsky, Leningrad region
Криворотов Денис Викторович, канд. хим. наук
Ленинградская область
Denis V. Krivorotov, Cand. Sci. (Chem.)
Kuzmolovsky, Leningrad region
Радилов Андрей Станиславович, д-р. мед. наук, профессор
Ленинградская область
Andrey S. Radilov, Dr. Sci. (Med.), Professor
Kuzmolovsky, Leningrad region
Введение. Лимфатический путь доставки может быть перспективен для липофильных химиотерапевтических и иммуномодулирующих средств, применяемых при лечении онкологических заболеваний. Носители на основе липидов (например, липосомы) могут не только повысить растворимость и стабильность лекарственных средств, но и защитить их от разложения в желудочно-кишечном тракте. Исследование возможности лимфатической доставки липосомами биологически активных веществ позволит в дальнейшем повысить эффективность многих липофильных препаратов.
Цель. Изучение перспектив применения липосом первого поколения (без холестерина) из соевого лецитина в качестве возможного лимфатического носителя для биологически активных веществ.
Материалы и методы. Получены липосомы из соевого лецитина, содержащие зеленый флуоресцентный белок GFP (с максимумом флуоресценции при длине волны 506 нм), методом гидратации/регидратации тонкой пленки. Для модификации некоторых липосом использовали раствор хитозана в концентрациях 1, 0,5 и 0,1%. Визуализация включения GFP в липосомы проведена методом конфокальной микроскопии. Исследования in vivo проводили в 3 группах самок мышей линии Balb/c возрастом 11–13 недель (по 3 животных в группе): контрольная группа; группа, получающая нативный флуоресцентный белок, и группа с исследуемой конструкцией (липосома, содержащая флуоресцентный белок). После введения проведен забор тонкой кишки, ее подготовка и окрашивание криосрезов. Анализ клеточной суспензии проведен на проточном цитофлуориметре CytoFLEX в конфигурации V5-B5-R3.
Результаты. При оценке полученных методом гидратации тонкой пленки липосом с использованием конфокальной микроскопии установлено, что большинство частиц имело размеры в диапазоне 1–5 мкм. Включение модельного белка в липосомы, как показали результаты измерения его содержания до и после формирования липосом, составило не менее 60%. В эксперименте на мышах in vivo выявлено, что внутрижелудочное введение липосом с флуоресцентным белком позволяет обеспечить доставку белка в стенку кишечника.
Выводы. Применение метода гидратации тонкой пленки позволило получить липосомы из соевого лецитина. Методом конфокальной микроскопии проведена оценка размера полученных липосом и качественно оценено включение в них зеленого флуоресцентного белка. Включение хитозана в оболочку липосом приводило к значительной агрегации конечного продукта, что может приводить к снижению эффективности доставки липосом в клетки. Конфокальная микроскопия криосрезов и цитофлуориметрический анализ клеточных суспензий, полученных из фрагментов тонкой кишки, показали, что примененная система позволяет доставить флуоресцентный белок и, вероятно, неразрушенные липосомы в стенку кишечника.
Introduction. The targeted delivery of lipophilic chemotherapeutic and immunomodulatory agents through the lymphatic system is a promising approach in cancer treatment. Lipid-based carriers (e.g., liposomes) are able to not only to enhance the solubility and stability of drugs, but also to ensure their protection from degradation in the gastrointestinal tract. Research into the potential of lymphatic delivery of bioactive substances using liposomes can further improve the effectiveness of lipophilic drugs.
Objective. To study the prospects for using first-generation soy lecithin-based liposomes (cholesterol-free) as a lymphatic carrier for biologically active substances.
Materials and methods. Liposomes were prepared from soy lecithin containing green fluorescent protein GFP (with a maximum fluorescence at a wavelength of 506 nm) using the method of thin-film hydration/rehydration. Some liposomes were modified by 1%, 0.5%, and 0.1% chitosan solutions. The GFP incorporation into the liposomes was visualized using confocal microscopy. In vivo studies were conducted in three groups of female Balb/c mice aged 11–13 weeks (three animals in each): a control group; a group receiving native fluorescent protein, and a group with the design formulation (liposomes containing fluorescent protein). After intake, the small intestine was retrieved followed by its preparation and cryosection staining. The analysis of the cell suspension was performed using a CytoFLEX V5-B5-R3 flow cytometer.
Results. The confocal microscopy study found the particle size of the liposomes obtained by the thin-film hydration method to range within 1–5 μm. The incorporation of the model protein into the liposomes, as evidenced by its content before and after the liposome formation, was at least 60%. In vivo experiments on mice found that intragastric administration of fluorescent protein-containing liposomes enables successful protein delivery to the intestinal wall.
Conclusions. Soy lecithin-based liposomes were obtained using the thin-film hydration method. Confocal microscopy was used to evaluate the size of the obtained liposomes and to assess qualitatively the incorporation of green fluorescent protein. The incorporation of chitosan into the liposome shell resulted in a significant aggregation of the final product, which may reduce the effectiveness of liposome delivery to cells. Confocal microscopy of cryosections and cytofluorometry of cell suspensions obtained from small intestine fragments showed the capacity of the engineered system to deliver fluorescent protein and, possibly, intact liposomes to the intestinal wall.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.