Некоторые полимеры и сополимеры, используемые в качестве носителя для иммобилизированных лекарственных веществ

Сложные полиэфиры К сложным полиэфирам относят блок-сополимеры сополи-гидроксибутирата-гидроксивалерата и поли-N-изопропилакриламида (рис. 3.1).

Из такого сополимера вследствие самоорганизации макромолекул в водном растворе получают нанои микроносители типа «ядро-оболочка», с гидрофильной оболочкой из блоков поли-N-изопропилакриламида и гидрофобным ядром из блоков сополимера гидроксибутирата. Поли-N-изопропилакриламидная оболочка термочувствительна и может менять свою гидрофильность в зависимости от температуры.

Рис. 3.1 Синтез блок-сополимера на основе сополимера гидроксибутирата с гидроксивалератом и поли-N-изопропилакриламида

В такие микроносители можно вводить лекарственные вещества: например, гидрофобный ацетат дексаметазона (рис. 3.2) локализуется преимущественно в гидрофобном ядре [11].

Рис. 3.2 Дексаметазон-21-ацетат

Лекарственное вещество дексаметазон-21-ацетат представляет собой белый порошок, оказывает противовоспалительное, противоаллергическое, иммунодепрессивное, противошоковое и антитоксическое действие [12].

В качестве полимерной матрицы для местных анестетиков применяются биодеструктируемые полиалкилкарбонаты, такие как полиэтиленкарбонат, полипропиленкарбонат, сополимеры этилени пропиленкарбонатов. Их синтезируют из соответствующих алкиленоксидов и диоксида углерода (рис. 3.3).

Скорость деструкции поликарбонатов сопоставима со скоростью деструкции поли-L-молочной кислоты: полная деструкция протекает в течение примерно месяца. В результате гидролиза карбонатного фрагмента образуются два спирта и диоксид углерода, не оказывающие в большой концентрации негативного воздействия на ткани живых организмов [11].

Таким образом, биоразлагаемые полимеры разрабатывают таким образом, чтобы они разлагались на биосовместимые олигомерные и мономерные субъединицы, принимаемые организмом за обычные метаболиты и выводимые из организма. Более того, при создании систем доставки лекарств нужно учитывать скорость разложения и возможные побочные продукты [13].

Так, в качестве полимерной основы для инъекционных биодеструктируемых систем находят применение полипропиленфумараты (PPF), синтезируемые из фумаровой кислоты и пропиленгликоля (рис. 3.4).

Рис. 3.4 Синтез полипропиленфумаратов из фумаровой кислоты и пропиленгликоля

Деструкция полипропиленфумаратов приводит к образованию фумаровой кислоты (вещества природного происхождения) и пропиленгликоля (широко используемого растворителя в лекарственных составах) [11].

Полиангидриды Большими возможностями в качестве биологически совместимых носителей лекарственных веществ обладают полиангидриды (рис. 3.5).

Рис. 3.5 Общая формула полиангидридов

Полиангидриды синтезируются из доступного недорого сырья и состоят из блоков дикарбоновых кислот, являющихся продуктами естественного метаболизма.

Гидролиз и высвобождение лекарственных веществ из них протекают с предсказуемой скоростью, а продукты гидролиза полностью удаляются из организма в течение недель и месяцев. Продуктами биодеструкции полиангидридов являются соответствующие дикарбоновые кислоты, которые участвуют в процессах обмена веществ.

Основными мономерами для синтеза полиангидридов являются дикарбоновые кислоты и их хлорангидриды (рис. 3.6).

Переход к клиническим применениям полиангидридов привел к созданию препарата «Gliadel», представляющий собой биоразрушаемый диск, содержащий кармустин и предназначенный для лечения гликом высокой степени злокачественности [13].

Рис. 3.6 Способы синтеза полиангидридов

«Gliadel» является средством адресной доставки лекарств, созданным на основе биоразлагаемой матрицы из сополимера карбоксифеноксипропана и себациновой кислоты (рис. 3.7).

Рис. 3.7 Сополимер карбоксифеноксипропана и себациновой кислоты, биоразрушаемая матрица, входящая в состав препарата Gliadel

Высокомолекулярные вещества природного происхождения Большое значение природных полимеров в качестве носителей для иммобилизации объясняется их доступностью, наличием реакционно-способных функциональных групп, легко вступающих в химические реакции. Характерной особенностью этой группы носителей также является их высокая гидрофильность. Недостатком же природных полимеров являются их неустойчивость к воздействию микроорганизмов и довольно высокая стоимость. Наиболее часто для иммобилизации используются такие полисахариды, как целлюлоза, декстран, агароза и их производные. Целлюлоза гидрофильная, имеет много гидроксильных групп, что позволяет модифицировать её, замещая эти группы, получая ее производные, например метилцеллюлозу (МЦ) (рис. 3.8) [10].

Рис. 3.8 Структурная формула метилцеллюлозы