ДОКЛІНІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ НАНОЧАСТИНОК КУПРУМУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2020.v.i3.11546Ключові слова:
наночастинки Купруму, доклінічне вивчення, біобезпечність, токсичність, протимікробна дія, фунгіцидна діяАнотація
Вступ. Доклінічне вивчення лікарських препаратів – невід’ємна частина процесу створення лікарського засобу. Встановлені, за результатами доклінічного вивчення, характеристики специфічної фармакологічної активності та нешкідливості під час застосування і щодо його ймовірних віддалених наслідків є принциповими факторами, які визначають можливість промислового випуску лікарського засобу та доцільність його медичного використання.
Мета дослідження – вивчити біобезпечність, гостру токсичність, протимікробну та фунгіцидну дії наночастинок Купруму.
Методи дослідження. Біобезпечність синтезованої субстанції наночастинок у тестах in vitro визначали з використанням показників цитотоксичності, мутагенності, молекулярно-генетичного (показник генотоксичності), фізіологічного (стан мікрофлори шлунково-кишкового тракту людини) та біохімічних (ATP-aзна і лактатдегідрогеназна активність) маркерів. Протимікробні та фунгіцидні властивості препарату було вивчено на клінічних ізолятах збудників інфекційно-запальних процесів: бактеріях S. aureus, E. coli, Proteus mirabilis, K. pneumoniae, Enterobacter aerogenes, P. aeruginosa, грибах роду Candida – C. albicans, Candida non-albicans та інших мікроміцетах – Penicillium spp., Paecilomyces lilacinus, A. niger і A. flavus.
Результати й обговорення. Взаємодія наночастинок Купруму з тестовими еукаріотичними клітинами не призводила до появи первинних ДНК-ушкоджень порівняно з впливом N-нітрозометилсечовини, яка є відомим генотоксикантом. У зразках тестових еукаріотичних клітин лінії СНО-К1, оброблених наночастинками Купруму в широкому концентраційному діапазоні, не було зафіксовано цитотоксичного впливу досліджуваного наноматеріалу. Експериментальна субстанція наночастинок Купруму (CuNP) володіє вираженою протимікробною та фунгіцидною активністю відносно всіх досліджуваних патогенних тест-культур: як у вихідній концентрації (32,0 мг/мл у перерахунку на метал), так і при її десятикратному розведенні (3,2 мг/мл у перерахунку на метал). Повне інгібування росту патогенних тест-штамів спостерігали при використанні кінцевих засівних доз мікроорганізмів на чашках від 103 до 105 КУО/см3. Досліджувана субстанція наночастинок Купруму також проявляла протимікробну та фунгіцидну дії щодо клінічних ізолятів збудників інфекційно-запальних процесів різної локалізації, а саме бактерій і грибів.
Висновок. Результати оцінювання гострої токсичності субстанції наночастинок Купруму після одноразового внутрішньовенного введення білим мишам залежно від рівня дози протягом 14 діб спостереження дозволяють віднести її до IV класу токсичності (малотоксичні речовини).
Посилання
Kotsiubasa, I.Ya. (Ed.). (2006). Doklinichni doslidzhennia veterynarnykh likarskykh zasobiv [Preclinical studies of veterinary drugs]. Lviv [in Ukrainian].
Ingle, A.P., Duran, N., & Rai, M. (2014). Bioactivity, mechanism of action, and cytotoxicity of copper-based nanoparticles: a review. Appl. Microbiol. Biotechnol., 98 (3), 1001-1009. DOI: https://doi.org/10.1007/s00253-013-5422-8
Stefanov, O.V. (Ed.). (2001). Doklinichni doslidzhennia likarskykh zasobiv: metod. rekom. [Preclinical studies of medicines: guidelines]. Kyiv [in Ukrainian].
(2009). Pro zatverdzennia Poriadku provedennia doklinichnoho vyvchennia likarskykh zasobiv ta ekspertyzy materialiv doklinichnoho vyvchennia zasobiv: nakaz MOZ Ukrainy № 944 vid 14.12.2009 r. [On the statement of the Order of carrying out preclinical studying of drugs and examination of materials of preclinical studying of medicines: the order of the Ministry of Health of Ukraine No. 944 of December 14, 2009]. Retrieved from: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=z0053–10/ [in Ukrainian].
Viktorov, A.P., Maltsev, V.I., & Belousov, Yu.B. (Eds.). (2007). Bezopasnost lekarstv. Rukovodstvo po farmaknadzoru [Drug safety. Pharmacovigilance guidelines]. Kyiv: Morion [in Ukrainian].
Chekman, I.S., Ulberh, Z.R., Malanchuk, V.O., Horchakova, N.O., & Zupanets, I.A. (2012). Nanonauka, nanobiolohiia, nanofarmatsiia [Nanoscience, nanobiology, nanopharmacy]. Kyiv: Polihraf plius [in Ukrainian].
Trakhtenberh, I.M., Ulberh, Z.R., & Chekman, I.S. (2013). Otsinka bezpeky likarskykh nanopreparativ: metod. rek. [Safety assessment of drug nanopreparations: guidelines]. Kyiv: Ministry of Health of Ukraine [in Ukrainian].
Liao, M., & Liu, H. (2012). Gene expression profiling of nephrotoxicity from copper nanoparticles in rats after repeated oral administration. Environ. Toxicol. Pharmacol., 34 (1), 67-80. DOI: https://doi.org/10.1016/j.etap.2011.05.014
Privalova, L.I., Katsnelson, B.A., Loginova, N.V., Gurvich, V.B., Shur, V.Y., Valamina, I.E., & Makeyev, O.H. (2014). Subchronic toxicity of copper oxide nanoparticles and its attenuation with the help of a combination of bioprotectors. Int. J. Mol. Sci., 15 (7), 12379-12406. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms150712379
Pelgrift, R.Y., & Friedman, A.J. (2013). Nanotechnology as a therapeutic tool to combat microbial resistance. Adv. Drug Deliv. Rev., 65 (13-14), 1803-1815. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2013.07.011
Ghasemian, E., Naghoni, A., Tabaraie, B., & Tabaraie, T. (2012). In vitro susceptibility of filamentous fungi to copper nanoparticles assessed by rapid XTT colorimetry and agar dilution method. J. Mycol. Med., 22 (4), 322-328. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mycmed.2012.09.006
Ren, G., Hu, D., Cheng, E.W.C., Vargas-Reus, M.A., Reip P., & Allaker, R.P. (2009). Characterization of copper oxide nanoparticles for antimicrobial applications. Int. J. Antimicrob. Agents., 33, 587-590. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2008.12.004
Holovenko M.Ya. (2007). Nanomedytsyna: dosiahnennia i perspektyvy rozvutku noviynikh tekhnolohii u diahnostytsi i likuvanni [Nanomedicine: achievements and prospects for the development of new technologies in diagnosis and treatment]. Zhurn. AMN Ukrainy – Journal of AMS of Ukraine, 13 (4), 1-23 [in Ukrainian].
Rieznichenko, L.S., Rudenko, A.V., Simnov, P.V., Hruzina, T.H., Ulberh, Z.R., & Chekman, I.S. (2012). Efektyvnist dii nanochastynok midi do zbudnykiv infektsiino-zapalnykh protsesiv riznoi lokalizatsii [The effectiveness of copper nanoparticles to pathogens of infectious and inflammatory processes of different localization]. Visn. Farmatsii – Bulletin of Pharmacy, 3 (71), 75-78 [in Ykrainian].
