Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54508 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Antiaggregation effect of the liposomal form containing lipoic acid with carnosine Антиагрегационное действие липосомальной формы, содержащий липоевую кислоту с карнозином Щелконогов В А Shchelkonogov V A vasiliy9999@yandex.ru Баранова О А Baranova O A Чеканов А В Chekanov A V Казаринов К. Д. Kazarinov K. D. kazarinov@ms.ire.rssi.ru Шастина Н. С. Shastina N. S. Стволинский С. Л. Stvolinsky S. L. Федорова Т. Н. Fedorova T. N. Соловьева Э. Ю. Solovieva E. Y. Федин А. И. Fedin A. I. Сорокоумова Г. М. Sorokoumova G. M. МИРЭА - Российский технологический университет; Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова; Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН ru MIREA - Russian technological University (ITHT); Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU); Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, RAS ru Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова ru Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU) ru Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова ru Pirogov Russian National Research Medical University (RNRMU) ru Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН Фрязино Россия Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, RAS Fryazino Russian Federation МИРЭА - Российский технологический университет Москва Россия MIREA - Russian technological University Moscow Russian Federation Научный центр неврологии Москва Россия Research Center of Neurology, Laboratory of Clinical and Experimental Neurochemistry Moscow Russian Federation Научный центр неврологии Москва Россия Research Center of Neurology, Laboratory of Clinical and Experimental Neurochemistry Moscow Russian Federation Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздрава России Москва Россия Pirogov Russian National Research Medical University Moscow Russian Federation Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Минздрава России Москва Россия Pirogov Russian National Research Medical University Moscow Russian Federation МИРЭА - Российский технологический университет Москва Россия MIREA - Russian technological University Moscow Russian Federation 25 03 2020 25 03 2020 5 1 187 193 20 03 2020 20 03 2020 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54508/view

Были подобраны оптимальные условия для получения липосомального препарата, содержащего карнозин с липоевой кислотой. Используя методы активной и пассивной загрузки удалось добиться достаточно высокой степени включения липоевой кислоты (ЭВ = 69%) и карнозина (ЭВ = 56%) в липосомы. Было обнаружено, что добавление холестерина или сахарозы к ФХ-липосомам привело к незначительному уменьшению эффективности включения карнозина в наночастицы (ЭВ = 31-38%). Получение ФХ-липосом с ЛК и карнозином методом пассивной загрузки привело к значительному (3-х кратному) уменьшению степени включения карнозина (ЭВ = 16%) в липосомы. При этом эффективность включения ЛК в ФХ-липосомы при использовании методов, как и пассивной так и активной загрузки практически не изменилась (ЭВ = 58-69%). Было установлено, что полученные липосомы представляют однородную систему наночастиц с размером 185 - 260 нм. Методом элеткронной микроскопии была изучена морфология наноформ. Было обнаружено, что липосомы с ЛК+Карн. представляют гомогенную систему, состоящую в основном из сферических наночастиц размером 150 - 250 нм, а пустые ФХ-липосомы образуют небольшие агрегаты. Следует отметить, что полученные липосомальные препараты стабильны в течение длительного хранения при комнатной температуре и не образуют никаких агрегатов. Оценено влияние полученных липосомальных препаратов на агрегацию тромбоцитов (Тц), индуцированную арахидоновой кислотой (АК). Обнаружено, что липосомальный препарат, содержащий ЛК и карнозин, подавляет агрегацию Тц на 50-60%, относительно контроля (Тц+АК), в то время как пустые ФХ-липосомы и водорастворимые формы препаратов Карн и ЛК практически не влияют на агрегацию Тц, вызванную этим индуктором.

The optimal conditions were selected for obtaining the liposomal form, containing carnosine with lipoic acid. Using methods of active and passive loading, it was possible to achieve a sufficiently high efficiency inclusion of lipoic acid (EI = 69%) and carnosine (EI = 56%) into liposomes. It has been found that the addition of cholesterol or sucrose to PC liposomes led to a slight decrease of efficiency incorporation of carnosine into nanoparticles (EI = 31-38%). The preparation of PC liposomes with LA and carnosine by the method of passive loading led to a significant (3-fold) decrease in the efficiency inclusion of carnosine (EI = 16%) into liposomes. At the same time, the efficiency incorporating of LA into PC liposomes when using methods passive and active loading practically did not change (EI = 58-69%). It has been established that the obtained liposomes represent a homogeneous system of nanoparticles with the size of 185-260 nm. The method of electron microscopy was used to study the morphology of nanoforms. It has been found that liposomes with LA/Carn. represent a homogeneous system consisting mainly of spherical nanoparticles with a size of 150-250 nm, and empty PC liposomes form small aggregates. It should be noted that the obtained liposomal drugs are stable during long-term storage at room temperature and do not form any aggregates. The effect of the obtained liposomes on platelet (Pt) aggregation induced by arachidonic acid (AA) was evaluated. It has been revealed that the liposomes, containing LA and carnosine, suppresses platelet aggregation by 50-60%, relative to the control (Pt + AA), while empty PC liposomes and water-soluble forms of Carn and LA practically do not affect the Pt aggregation, caused by this inductor.

 липосомы карнозин липоевая кислота тромбоциты арахидоновая кислота liposomes carnosine lipoic acid arachidonic acid

Бурчинский С.Г. Ишемия головного мозга: возможности комплексной фармакологической коррекции. Статьи института геронтологии АМН Украины, 2006, т. 14, с. 15-18. @@[Burchinsky S.G. Brain ischemia: the possibilities of complex pharmacological correction. Articles of the Gerontology Institute of the Academy of Medical Sciences of Ukraine, 2006, vol. 14, pp. 15-18. (In Russ.)] Burchinskiy S.G. Ishemiya golovnogo mozga: vozmozhnosti kompleksnoy farmakologicheskoy korrekcii. Stat'i instituta gerontologii AMN Ukrainy, 2006, t. 14, s. 15-18. @@[Burchinsky S.G. Brain ischemia: the possibilities of complex pharmacological correction. Articles of the Gerontology Institute of the Academy of Medical Sciences of Ukraine, 2006, vol. 14, pp. 15-18. (In Russ.)] Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. М.: Медицина, 2001, 328 с. @@[Gusev E.I., Skvortsova V.I. Cerebral ischemia. M.: Medicine, 2001, 328 p. (In Russ.)] Gusev E.I., Skvorcova V.I. Ishemiya golovnogo mozga. M.: Medicina, 2001, 328 s. @@[Gusev E.I., Skvortsova V.I. Cerebral ischemia. M.: Medicine, 2001, 328 p. (In Russ.)] Соловьева Э.Ю., Миронова О.П., Баранова О.А. и др. Свободнорадикальные процессы и антиоксидантная терапия при ишемии головного мозга. Журн. неврол. и психиат., 2008., т. 108, № 6, c. 88-94. @@[Solovieva E.Yu., Mironova O.P., Baranova O.A. et al. Free-radical processes and antioxidant therapy for cerebral ischemia. Zhurn. nevrol. and psychiatrist., 2008., vol. 108, no. 6, pp. 88-94. (In Russ.)] Solov'eva E.Yu., Mironova O.P., Baranova O.A. i dr. Svobodnoradikal'nye processy i antioksidantnaya terapiya pri ishemii golovnogo mozga. Zhurn. nevrol. i psihiat., 2008., t. 108, № 6, c. 88-94. @@[Solovieva E.Yu., Mironova O.P., Baranova O.A. et al. Free-radical processes and antioxidant therapy for cerebral ischemia. Zhurn. nevrol. and psychiatrist., 2008., vol. 108, no. 6, pp. 88-94. (In Russ.)] Mitsui Y., Sahmelzer J.D., Zollman P.J. et al. Alpha-lipoic acid provides neuroprotection from ischemic-reperfusion injury of peripheral nerve. Journal of the Neurological Sciences, 1999, vol. 163, pp. 11-16. Mitsui Y., Sahmelzer J.D., Zollman P.J. et al. Alpha-lipoic acid provides neuroprotection from ischemic-reperfusion injury of peripheral nerve. Journal of the Neurological Sciences, 1999, vol. 163, pp. 11-16. Clark W.M., Rinker L.G., Lessov N.S., Lowery S.L., Cipolla M.J. Efficacy of antioxidant therapies in transient focal ischemia in mice. Stroke, 2001, vol. 32, pp. 1000-1004. Clark W.M., Rinker L.G., Lessov N.S., Lowery S.L., Cipolla M.J. Efficacy of antioxidant therapies in transient focal ischemia in mice. Stroke, 2001, vol. 32, pp. 1000-1004. Deng H., Zuo X., Zhang J., Liu X., Liu L.I., Xu Q., Wu Z. α- Lipoic acid protects against cerebral ischemia/reperfusion induced injury in rats. Molecular medicine REPORTS, 2015, vol. 11, pp. 3659-3665. Deng H., Zuo X., Zhang J., Liu X., Liu L.I., Xu Q., Wu Z. α- Lipoic acid protects against cerebral ischemia/reperfusion induced injury in rats. Molecular medicine REPORTS, 2015, vol. 11, pp. 3659-3665. Packer L., Tritschler H.J., Wessel K. Neuroprotection by the metabolic antioxidant alpha-lipoic acid. Free RadicBiol Med., 1997, vol. 22, pp. 359-378. Packer L., Tritschler H.J., Wessel K. Neuroprotection by the metabolic antioxidant alpha-lipoic acid. Free RadicBiol Med., 1997, vol. 22, pp. 359-378. Lai Y.S., Shih C.Y., Huang Y.F., Chou T.C. Antiplatelet activity of alpha-lipoic acid. J Agric Food Chem., 2010, vol. 58, pp. 8596-8603. Lai Y.S., Shih C.Y., Huang Y.F., Chou T.C. Antiplatelet activity of alpha-lipoic acid. J Agric Food Chem., 2010, vol. 58, pp. 8596-8603. Щелконогов В.А., Сорокумова Г.М., Баранова О.А., Чеканов А.В., Казаринов К.Д. и др. Липосомальная форма липоевой кислоты: получение и определение антиагрегационной и антиоксидантной активности. Биомедицинская химия, 2016, т. 5, с. 577-583. @@[Shchelkonogov V.A., Sorokumova G.M., Baranova O.A., Chekanov A.V., Kazarinov K.D., et al. Liposomal form of lipoic acid: preparation and determination of antiplatelet and antioxidant activity. Biomedical chemistry, 2016, vol. 5, pp. 577-583. (In Russ.)] Schelkonogov V.A., Sorokumova G.M., Baranova O.A., Chekanov A.V., Kazarinov K.D. i dr. Liposomal'naya forma lipoevoy kisloty: poluchenie i opredelenie antiagregacionnoy i antioksidantnoy aktivnosti. Biomedicinskaya himiya, 2016, t. 5, s. 577-583. @@[Shchelkonogov V.A., Sorokumova G.M., Baranova O.A., Chekanov A.V., Kazarinov K.D., et al. Liposomal form of lipoic acid: preparation and determination of antiplatelet and antioxidant activity. Biomedical chemistry, 2016, vol. 5, pp. 577-583. (In Russ.)] Castelletto V., Cheng G., Stain C., Connon C.J., Hamley I.W. Self-Assembly of a Peptide Amphiphile Containing L Carnosine and Its Mixtures with a Multilamellar Vesicle Forming Lipid. Langmuir, 2012, vol. 28, pp. 11599-11608. Castelletto V., Cheng G., Stain C., Connon C.J., Hamley I.W. Self-Assembly of a Peptide Amphiphile Containing L Carnosine and Its Mixtures with a Multilamellar Vesicle Forming Lipid. Langmuir, 2012, vol. 28, pp. 11599-11608. Фадеева Д.А., Халикова М.А., Жилякова Е.Т., Новиков О.О., Новикова М.Ю., Попов Н.Н., Сорокопудов В.Н. Аналитическая характеристика карнозина. Серия Медицина. Фармация., 2010, т. 93, с. 179-184. @@[Fadeeva D.A., Khalikova M.A., Zhilyakova E.T., Novikov O.O., Novikova M. Yu., Popov N.N., Sorokopudov V.N. Analytical characteristic of carnosine. Series Medicine. Pharmacy., 2010, vol. 93, pp. 179-184. (In Russ.)] Fadeeva D.A., Halikova M.A., Zhilyakova E.T., Novikov O.O., Novikova M.Yu., Popov N.N., Sorokopudov V.N. Analiticheskaya harakteristika karnozina. Seriya Medicina. Farmaciya., 2010, t. 93, s. 179-184. @@[Fadeeva D.A., Khalikova M.A., Zhilyakova E.T., Novikov O.O., Novikova M. Yu., Popov N.N., Sorokopudov V.N. Analytical characteristic of carnosine. Series Medicine. Pharmacy., 2010, vol. 93, pp. 179-184. (In Russ.)] Bae O.N. Serfozo K., Baek S.-H et al. Safety and efficacy evaluation of carnosine, an endogenous neuroprotective agent for ischemic stroke. Stroke, 2013, vol. 44, pp. 205-212. Bae O.N. Serfozo K., Baek S.-H et al. Safety and efficacy evaluation of carnosine, an endogenous neuroprotective agent for ischemic stroke. Stroke, 2013, vol. 44, pp. 205-212. Shen Y.P., He Y.-Y. et al. Carnosine protects against permanent Cerebral ischemia in histidine decarboxylase knockout mice by reducing glutamate excitotoxicity. Free Radical Biology &Medicine, 2010, vol. 48, pp. 727-735. Shen Y.P., He Y.-Y. et al. Carnosine protects against permanent Cerebral ischemia in histidine decarboxylase knockout mice by reducing glutamate excitotoxicity. Free Radical Biology &Medicine, 2010, vol. 48, pp. 727-735. Rajanikant G., Rajanikant G., Zemke D., Senut M.C. et al. Carnosine is neuroprotective against permanent focal cerebral ischemia in mice. Stroke., 2007, vol. 38, pp. 3023-3031. Rajanikant G., Rajanikant G., Zemke D., Senut M.C. et al. Carnosine is neuroprotective against permanent focal cerebral ischemia in mice. Stroke., 2007, vol. 38, pp. 3023-3031. Akiba S., Matsugo S., Packer L., Konishi T. Assay of Protein-Bound Lipoic Acid in Tissues by a New Enzymatic Method. Analytical biochemistry, 1998, vol. 2, pp. 299-304. Akiba S., Matsugo S., Packer L., Konishi T. Assay of Protein-Bound Lipoic Acid in Tissues by a New Enzymatic Method. Analytical biochemistry, 1998, vol. 2, pp. 299-304.