Найден способ в 15 раз повысить растворимость барицитиниба — лекарства нового поколения от ревматоидного артрита, очаговой алопеции, COVID-19 и других воспалительных, а также аутоиммунных заболеваний.

Сам по себе этот препарат плохо растворяется в воде и биологических жидкостях, что приводит к побочным эффектам, например тромбозу, тошноте, высокой вероятности инфекций верхних дыхательных путей. Авторы экспериментально доказали, что избежать этого можно, окружив препарат молекулами-«помощниками», которые формируют с лекарством водорастворимый комплекс. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в Journal of Molecular Liquids.

Последние десятилетия ученые активно изучают нарушения в работе иммунной системы, из-за которых она вместо защиты организма запускает процессы саморазрушения. Это так называемые аутоиммунные заболевания — одни из наиболее трудноизлечимых патологий. Лекарства могут лишь облегчить общее состояние пациента, но не вылечить полностью. Кроме того, постоянный приём таких препаратов из-за их малой растворимости приводит к серьёзным побочным эффектам и, как следствие, к неэффективности лечения. Однако, если повысить растворимость лекарства, можно будет снизить его дозировку, что уменьшит вероятность осложнений.

Сотрудники Института химии растворов имени Г.А. Крестова РАН (Иваново) нашли способ повысить растворимость барицитиниба — лекарства от аутоиммунных и воспалительных заболеваний. Сейчас этот препарат прописывают ограниченно на короткое время из-за его плохой растворимости и побочных эффектов (тошноты, инфекций, тромбоза). Чтобы улучшить фармакологические свойства барицитиниба, исследователи предложили использовать молекулы-«помощники» — вещества, которые связываются с препаратом и повышают его растворимость в воде и биологических жидкостях, в частности, в среде желудка и кишечника. В качестве таких соединений учёные взяли циклодекстрины — хорошо растворимые углеводы, которые представляют собой цепочки из глюкозы, свёрнутые в кольцо. Они удобны тем, что внутрь кольца можно поместить молекулу малорастворимого лекарства, так что циклодекстрин будет служить своего рода наноконтейнером, благодаря которому появляется эффект замедленного высвобождения препарата и повышается растворимость.

В более раннем исследовании авторы протестировали в качестве молекул-«помощников» природные циклодекстрины, получаемые при разрушении крахмала. Тогда ученые выяснили, что растворимость барицитиниба в воде повысилась в три раза. В текущем исследовании авторы использовали коммерчески доступные модифицированные циклодекстрины, часть из которых уже одобрена для использования в фармацевтике. Эти молекулы сохраняют структуру природных циклодекстринов, однако входящие в состав последних гидроксильные группы частично замещаются другими группами, которые влияют на размер внутренней «боящейся» воды полости. Это позволяет им включать в себя более объемные гостевые молекулы и таким образом повышать растворимость этих молекул в воде.

Авторы смешали препарат с «веществами-помощниками» в буфере, имитирующем жидкости желудочно-кишечного тракта. Растворы выдерживали при температурах от 17°C до 37°C и измеряли растворимость препарата в присутствии циклодекстринов и без них. Исследователи выяснили, что модифицированные циклодекстрины повышают растворимость барицитиниба до 15 раз.

Кроме того, авторы исследовали механизм взаимодействия циклодекстринов с лекарством. Оказалось, что барицитиниб удерживается в циклодекстриновом кольце с помощью водородных связей и гидрофобных сил. Эти данные помогут предсказать влияние пока не протестированных вариантов циклодекстринов на препарат и таким образом, возможно, найти те, которые ещё больше повысят растворимость лекарства. Пока предлагаемое авторами лекарство находится в стадии разработки и требует дальнейших биологических испытаний на животных.

«Полученные результаты могут служить основой получения более эффективных лекарственных форм барицитиниба, с помощью которых можно повысить эффективность лечения аутоиммунных и воспалительных заболеваний, таких как ревматоидный артрит и алопеция. Далее мы планируем получить твёрдые лекарственные формы препарата с циклодекстринами, предназначенные для перорального введения, и исследовать их свойства. Циклодекстрин будет специально введён в состав таблетки как вспомогательное вещество, повышающее растворимость барицитиниба в водной среде», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Анна Гарибян, один из авторов работы, аспирант лаборатории химии олигосахаридов и функциональных материалов на их основе ИХР РАН.

Источник: пресс-служба РНФ.