ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЦИНКА, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДИФОСФАТОМ БЕТУЛИНА

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2022-03-01
Номер журнала: 
3
Год издания: 
2022

А.А. Балакирева аспирант, Центральная научно-исследовательская лаборатория, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России (г. Нижний Новгород, Россия) Д.А. Пантелеев к.х.н., доцент кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России (г. Нижний Новгород, Россия) Д.С. Малыгина к.фарм.н., доцент кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России (г. Нижний Новгород, Россия) Д.В. Орехов к.х.н., ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева» (г. Нижний Новгород, Россия) И.В. Спицкая к.фарм.н., зав. кафедрой управления и экономики фармации и фармацевтической технологии, ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России (г. Нижний Новгород, Россия) Н.Б. Мельникова д.х.н., профессор, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева» (г. Нижний Новгород, Россия) E-mail: melnikovanb@gmail.com

Актуальность. Наноразмерные частицы оксида цинка (ZnO NPs) являются перспективным компонентом лекарственных средств при лечении различных дерматологических заболеваний благодаря тому, что проявляют высокие антиоксидантные и прооксидантные и иммуномодулирую-щие свойства, способны воздействовать на клеточную мембрану бактерий, вызывая апоптоз, а также выполнять функции вектора доставки активных фармацевтических ингредиентов, поскольку обладают высокой проницаемостью через кожу. Иммобилизация на поверхность наночастиц оксида цинка тритерпеноидов лупанового ряда позволяет решить основную проблему при со-здании раневых покрытий с ZnO NPs на основе полимерных материалов – нестабильность наночастиц, их агрегация и возможность образования «белковой короны» при проникании через кожу. В качестве тритерпеноида лупанового ряда был выбран дифосфат бетулина (ДФБ), проявляю-щий ранозаживляющие, антиоксидантные, противоопухолевые и противоожоговые свойства и являющийся потенциальным активным фармацев-тическим ингредиентом для лечения кожных заболеваний. Цель исследования – разработка метода синтеза стабильных ZnO NPs с иммобилизованным дифосфатом бетулина, изучение их физико-химических свойств, стандартизация и валидация методики количественного определения ZnO NPs, модифицированных дифосфатом бетулина (ZnO NPs-ДФБ). Материал и методы. Физико-химические свойства полученных ZnO NPs-ДФБ были исследованы такими методами, как ИК-, УФ- и фотолюми-несцентная спектроскопия, определение гидродинамического диаметра, дзета-потенциала и удельной поверхности. Данными методами была до-казана подлинность исследуемых наночастиц. Результаты. При помощи порошковой рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии показано, что иммобилизации ДФБ на поверхность ZnO NPs не изменяла структуру и практически не влияла на размер наночастиц. Выводы. Экспериментально обосновано получение ZnO NPs с иммобилизованными ДФБ двумя способами (кипячение наночастиц оксида цинка в спиртовом растворе ДФБ или в растворе гидрата динатриевой соли ДФБ в присутствии фосфатного буфера). Методика количественного опреде-ления оксида цинка в субстанции ZnO NPs-ДФБ удовлетворяет критериям правильности и сходимости

Ключевые слова: 
наночастицы оксида цинка
3
28-дифосфат бетулина
стандартизация субстанции
Для цитирования: 
Балакирева А.А., Пантелеев Д.А., Малыгина Д.С., Орехов Д.В., Спицкая И.В., Мельникова Н.Б. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЦИНКА, МОДИФИЦИРОВАННЫХ ДИФОСФАТОМ БЕТУЛИНА . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2022; (3): -https://doi.org/10.29296/25877313-2022-03-01

Список литературы: 
  1. Gupta M., Mahajan V.K., Mehta K.S., et al. Zinc Therapy in Der-matology: A Review. Dermatol. Res. Pract. 2014; 1–11.
  2. Jiang J., Pi J., Cai J. The Advancing of Zinc Oxide Nanoparticles for Biomedical Applications. Bioinorg. Chem. Appl. 2018; 1–18.
  3. Wessels I., Maywald M., Rink L. Zinc as a Gatekeeper of Immune Function. Nutrients. 2017; 9: 1286.
  4. Luo Z., Liu J., Lin H., et al. In situ Fabrication of Nano ZnO/BCM Biocomposite Based on MA Modified Bacterial Cellulose Mem-brane for Antibacterial and Wound Healing. Int. J. Nanomed. 2020; 15: 1–15.
  5. Zhao S.-W., Guo C.-R., Hu Y.-Z., et al. The preparation and anti-bacterial activity of cellulose/ZnO composite: A review. Open Chem. 2018; 16: 9–20.
  6. Bhunia A.K., Samanta P.K., Saha S., et al. ZnO nanoparticle-protein interaction: Corona formation with associated unfolding. Appl. Phys. Lett. 2013; 103(14): 143701.
  7. Hassanian M., Aryapour H., Goudarzi A., et al. Are zinc oxide na-noparticles safe? A structural study on human serum albumin using in vitro and in silico methods. J. Biomol. Struct. Dyn. 2021; 39(1): 330–335.
  8. Melnikova N., Vorobyova O., Balakireva A., et al. The New Phar-maceutical Compositions of Zinc Oxide Nanoparticles and Triterpe-noids for the Burn Treatment. Pharmaceuticals. 2020; 13: 207.
  9. Мельникова Н.Б., Малыгина Д.С., Воробьева О.А. и др. Свой-ства ленгмюровских и иммобилизованных слоев дифосфата бетулина на водных растворах сульфата цинка и на поверхно-сти наночастиц оксида цинка. Известия Академии наук. Серия химическая. 2021; 2: 289–300 (Mel'nikova N.B., Malygina D.S., Vorob'eva O.A. i dr. Svojstva lengmjurovskih i immobilizovannyh sloev difosfata betulina na vodnyh rastvorah sul'fata cinka i na poverhnosti nanochastic oksida cinka. Izvestija Akademii nauk. Serija himicheskaja. 2021; 2: 289–300).
  10. Bera D., Qian L., S. Subir, et al. Photoluminescence of ZnO quan-tum dots produced by a sol-gel process. Opt. Mater. 2008; 30: 1233–1239.
  11. Melnikova N., Knyazev A., Nikolskiy V., Peretyagin P., Belyaeva K., Nazarova N., Liyaskina E., Malygina D., Revin V. Wound Healing Composite Materials of Bacterial Cellulose and Zinc Oxide Nano-particles with Immobilized Betulin Diphosphate. Nanomaterials. 2021; 11(3): 713.
  12. Lee G., Lee B., Kim K.-T. Mechanisms and effects of zinc oxide nanoparticle transformations on toxicity to zebrafish embryos. Envi-ron. Sci.: Nano. 2021; 8: 1690–1700.
  13. Yu J., Kim H-J., Go M-R., Bae S-H., Choi S-J. ZnO Interactions with Biomatrices: Effect of Particle Size on ZnO-Protein Corona. Nanomaterials. 2017; 7(11): 377.