ДОКЛІНІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ НАНОЧАСТИНОК ФЕРУМУ

Y. S. Stravskyy; L. Ya. Fedoniuk; O. M. Yarema; E. І. Skyba; L. S. Reznichenko

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2020.i4.11732

Автор(и)

Y. S. Stravskyy ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
L. Ya. Fedoniuk ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
O. M. Yarema ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
E. І. Skyba ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ
L. S. Reznichenko ІНСТИТУТ БІОКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ІМ. Ф. Д. ОВЧАРЕНКА НАН УКРАЇНИ, КИЇВ

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2020.i4.11732

Ключові слова:

протимікробна дія, фунгіцидна дія, біобезпечність, токсичність

Анотація

Вступ. Доклінічне вивчення лікарських препаратів – невід’ємна частина процесу створення лікарського засобу. Доклінічне дослідження є найбільш тривалим та відповідальним етапом розробки лікарського засобу, який вимагає особливих підходів до планування і забезпечення якості при плануванні вимірювальних експериментів, проведенні випробування та оцінки його результатів.

Мета дослідження – визначити біобезпечність, гостру токсичність, протимікробну та фунгіцидну дії наночастинок Феруму.

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 (ATФ-aзна і лактатдегідрогеназна активність) маркерів. Протимікробну дію нуль-валентного Феруму (Fe⁰NP) щодо тест-штамів мікроорганізмів визначали методом серійних розведень у бульйоні відповідно до Методичних вказівок 4.2.1890-04, 2004. Використовували такі тест-штами мікроорганізмів, як Salmonella typhimurium, Shigella sonnei, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Proteus mirabilis, Candida albicans, із колекції Державного науково-контрольного інституту біотехнології і штамів мікроорганізмів.

Результати й обговорення. Синтезовані наночастинки є частинками Fe⁰NP. Взаємодія синтезованих наночастинок Феруму з тестовими еукаріотичними клітинами не призводила до появи первинних ДНК‑ушкоджень порівняно з впливом N-нітрозометилсечовини, яка є відомим генотоксикантом. Синтезовані наночастинки характеризувались як біобезпечні у тестах на мутагенність з використанням поліхроматофільних еритроцитів кісткового мозку тварин. Аналіз показав, що експериментальна субстанція Fe⁰NP у досліджуваному концентраційному діапазоні проявила помірну протимікробну активність у тестах in vitro відносно як грамнегативних (S. typhimurium, S. sonnei, P. aeruginosa, P. vulgaris, P. mirabilis), так і грампозитивних (S. aureus) мікроорганізмів. Однак гриби Candida albicans виявилися нечутливими до наночастинок Феруму в досліджуваних концентраціях.

Висновки. Фізико-хімічна характеристика й оцінка критеріїв біобезпечності в тестах in vitro та in vivo свідчать про те, що синтезованим сферичним наночастинкам нуль-валентного Феруму властивий низький рівень потенційної небезпеки: виявлено відсутність генотоксичної, цитотоксичної, мутагенної дій, негативного впливу на ключові біохімічні параметри і загальний фізіологічний стан живого організму. Це дозволяє рекомендувати синтезовану субстанцію наночастинок Феруму для подальших досліджень з метою їх застосування як потенційної біологічно активної субстанції.

Посилання

Kotsiumbas, I.Ya. (Ed.). (2006). Doklinichni doslidzhennia veterynarnykh likarskykh zasobiv [Preclinical studies of veterinary drugs]. Lviv [in Ukrainian].

Pro zatverdzhennia poriadku provedennia doklinichnoho vyvchennia likarskykh zasobiv ta ekspertyzy materialiv doklinichnoho vyvchennia likarskykh zasobiv [About the statement of the order of carrying out preclinical studying of medicines and examination of materials of preclinical studying of medicines]. Order of the Ministry of Ukraine of December 14, 2009, No. 944. Retrieved from: http://zakon. rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=z0053–10/ [in Ukrainian].

Stefanov, O.V. (Ed.). (2001). Doklinichni doslidzhennia likarskykh zasobiv: metod. rekomendatsii [Preclinical studies of drugs: guidelines]. Kyiv [in Ukrainian].

Holovenko, M.Ya. (2007). Nanomedytsyna: dosiahnennia i perspektyvy rozvytku novitnikh 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].

Borysevych, V.B., Kaplunenko, V.H., & Kosinov, M.V. (2010). Nanomaterialy v biolohii i osnovy veterynarii [Nanomaterials in biology and basics of veterinary medicine]. Kyiv [in Ukrainian].

Borysevych, V.B., Borysevych, B.V., & Kaplunenko, V.H. (2009). Nanotekhnolohiia u veterynarbii medytsyni [Nanotechnology in veterinary medicine]. Kyiv: Polihraf tsents Lira [in Ukrainian].

Moskalenko, V.F., Yavorovskyi, O.P., & Tsekhmister, Ya.V. (2011). Pryrodni mekhanismy dii nanomaterialiv: fizyko-khimichni, fiziolohichni, biokhimichni, farmakolohichni ta toksylohichni aspekty [Natural mechanisms of action of nanomaterials: physicochemical, physiological, biochemical, pharmacological and toxicological aspects]. Ukr.-med. molodizhnyi zhurnal. Spets. vypusk – Ukrainian Scientific Medical Journal, Special Issue, 4, 21-26 [in Ukrainian].

Viktorov, A.P., Maltsev, V.I., & Belousov, Yu.B. (Eds.). (2007). Bezopasnost lekarstv. Rukovodstvo po farmakonadzoru [Drug safety. Pharmacovigilance Guide]. Kyiv: Morion [in Russian].

Chekman, I.S., Horchakova, N.O., & Ozeichuk, O.Yu. (2009). Nanomaterialy i nanochastynky. Klasyfikatsiia [Nanomaterials and nanoparticles. Classification]. Nauk. visn. nats. med. un-tu im. O.O. Bohomoltsia – Scientific Bulletin of O.O. Bohomolets National Medical University, 2, 188-201 [in Ukrainian].

Chekman I.S., Hovorukha, M.O., & Doroshenko, A.M. (2011). Nanotekhnoliia: vplyv nanochastynok na klitynu [Nanotechnology: the effect of nanoparticles on the cell]. Ukr. med. chasopys – Ukrainian Medical Review, 1 (81), 30-35 [in Ukrainian].

Waldman, W.J., Kristovich, R., Knight, D.A. & Dutta, P.K. (2007). Inflammatory properties of iron-cotaining carbon noparticles. Chem. Res. Toxicol., 20 (8), 1149-1154.

Sahoo, S.K., Parveen, S., & Panda, J.J. (2007). The present and future of nanotechnology in human health care. Nanomed., 3 (1), 20-31.