Ученые модифицировали наноалмазы – носители лекарственных препаратов, чтобы продлить время выхода и терапевтического действия лекарств. Действие наночастиц опробовано на кортикостероидах – гормональных лекарствах, применяемых для лечения ряда заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.

Детонационные наноалмазы обладают рядом исключительных свойств, к примеру, они биосовместимы и низкотоксичны для клеток живых организмов, а с помощью относительно простых модификаций можно изменять химический состав их поверхности. Благодаря этим свойствам наноалмазы используют в оптике, электронике, биомедицине, аналитической химии, их применяют в производстве смазочных и композиционных материалов.

Наноалмазы способны адсорбировать, то есть связывать, на своей поверхности разные вещества, в том числе лекарственные. Это позволяет использовать наноалмазы для создания систем целенаправленной доставки лекарств к больному органу и длительного лечебного действия. Применение таких систем приведет к повышению терапевтической эффективности лекарственных препаратов за счет снижения их дозировки и длительного фармакологического эффекта. Однако пролонгированное извлечение лекарств из таких систем все еще остается проблемой.

Коллектив исследователей из Южной Кореи и России, в состав которого вошли биофизики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», путем модификации поверхности наноалмазов адсорбировал на них лекарственные препараты и увеличил продолжительность выхода лекарств из созданного комплекса. В экспериментах ученые продемонстрировали применимость модифицированных наноалмазов в качестве носителей кортикостероидов – гормонов, производимых надпочечниками.

Для модификации ученые обработали детонационные наноалмазы хлоридом натрия. После этого у наночастиц увеличилась коллоидная стабильность в водном растворе, то есть способность не слипаться и долгое время не выпадать в осадок. Более того, после такой обработки наноалмазы стали лучше удерживать лекарства и медленнее их «отдавать».

В экспериментах были использованы лекарственные препараты метилпреднизолон и дексаметазон. Они широко применяются для лечения многих заболеваний, включая ревматические, кожные, аллергии, астму и хронические обструктивные заболевания легких. Сначала ученые помещали наноалмазы в растворы препаратов для их адсорбции, а затем контролировали, как носители будут высвобождать связавшиеся с ними лекарства.

«Способность модифицированных наноалмазов удерживать лекарственные вещества увеличилась более чем в полтора раза. При этом возросла и сила связывания наночастиц с адсорбируемыми веществами, что обеспечило более длительное их высвобождение. Для сравнения, наноалмазы без модификации за девять часов отдают более 80% связанного лекарства, а после модификации за то же время лишь 50%. На этом примере мы показали потенциальную пригодность модифицированных детонационных наноалмазов для создания средств пролонгированной доставки лекарств, что позволит повысить их терапевтическую эффективность», — рассказал доктор биологических наук, заведующий лабораторией нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики СО РАН Владимир Бондарь.