Нанопористые мембраны на основе оксида алюминия для гомогенизации липосомального раствора

Получение липосомальных препаратов подразумевает производство и уменьшение липосом до размеров от 50 до 200 нм. В основном для этого используют либо метод озвучивания липосомального раствора, либо его экструзию. При озвучивании получаются частицы размером около 200 нм, экструзия же позволяет получить частицы любого размера в заданном диапазоне. Размер получаемых частиц определяет мембрана, через которую проходят липосомы, подвергаемые гомогенизации. В статье рассматривается способ получения мембран на основе пористого анодированного оксида алюминия и возможность использования их для гомогенизации липосом. Мембраны, полученные в ходе работы, анодировались в электролите на основе щавелевой кислоты в потенциостатическом режиме при пониженных температурах. Слои барьерного оксида алюминия и самого алюминия, закрывающие обратную сторону пор, удалялись методом химического травления в растворе фосфорной кислоты и насыщенном растворе хлорида меди, соответственно. Конечный размер диаметра пор в образцах оказался равным ~ 100 нм, толщина мембраны ~ 100 мкм. Экспериментальные данные параметров толщины были подтверждены теоретическими расчётами.

1. Nobuto H., Sugita T., Kubo T., Shimose Sh., Yasunaga Y., Murakami T., Ochi M. Evaluation of systemic chemotherapy with magnetic liposomal doxorubicin and a dipole external electromagnet // International Journal of Cancer. 2004. 109. 627-635. DOI: 10.1002/ijc.20035

2. Свистельник А. В., Ханин А. Л. Липосомальные лекарственные препараты: возможности и перспективы // Медицина в Кузбассе. 2014. 13(2). 7-16.

3. Yuan F., Dellian M., Fukumura D., Leunig M., Berk D. A., Torchilin V. P., Jain R. K. Vascular permeability in a human tumor xenograft: molecular size dependence and cutoff size // Cancer Research. 1995. 55. 3752-3756.

4. Курунов Ю. Н., Урсов И. Г., Краснов В. А. Эффективность липосомальной лекарственной формы антибактериальных препаратов в ингаляционной терапии экспериментального туберкулеза // Проблемы туберкулеза. 1995. 72(1). 38-40.

5. Blagbrough I. S., Zara C. Animal Animal Models for Target Diseases in Gene Therapy – using DNA and siRNA delivery strategies // Pharmaceutical Research. 2008. 26. 1-18.

6. Jin C. S., Zheng G. Liposomal nanostructures for photosensitizer delivery // Lasers in Surgery and Medicine. 2011. 43(7). 734-748. DOI: 10.1002/lsm.21101

7. Барсуков Л. И. Липосомы // Соросовский образовательный журнал. 1998. 10. 2-9.

8. Jesorka A., Orwar O. Liposomes: technologies and analytical application // Annual reviews of analytical chemistry. 2008. 1. 801-832. DOI: 10.1146/annurev.anchem.1.031207.112747

9. Новикова А. А., Кезимана П., Станишевский Я. М. Методы получения липосом, используемых в качестве носителей лекарственных средств (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017. 2(19). 134-138.

10. Shah V. M., Nguyen D. X., Patel P., Cote B., Al-Fatease A., Pham Y., Huynh M. G., Woo Y., Alani A. WG. Liposomes produced by microfluidics and extrusion: A comparison for scale-up purposes // Nanomedicine. 2019. 18. 146-156. DOI: 10.1016/j.nano.2019.02.019

11. Mui B. L., Cullis P. R., Evans E. A., Madden T. D. Osmotic properties of large unilamellar vesicles prepared by extrusion // Biophysical journal. 1993. 64(2). 443-453. DOI: 10.1016/S0006-3495(93)81385-7

12. Cho N. J., Hwang L. Y., Solandt J. J. R., Frank C. W. Comparison of Extruded and Sonicated Vesicles for Planar Bilayer Self-Assembly // Мaterials. 2013. 6(8). 3294-3308. DOI: 10.3390/ma6083294

13. Дмитриева М. В., Бу Лугэнь, Оборотова Н. А., Краснюк И. И., Краснюк И. И. (мл.), Беляцкая А. В., Степанова О. И., Боков Д. О., Нарышкин С. Р., Мазяркин Е. В. Метод экструзии в технологии получения липосом // Вестник ВГУ. Серия. Химия. Биология. Фармация. 2020. 3. 87-94.

14. Valeev R., Vakhrushev A., Fedotov A., Petukhov D. Nanostructured Semiconductors in Porous Alumina Matrices: Modeling, Synthesis, and Properties. New York, Apple Academic Press, 2019. 284 p. DOI:10.1201/978042939814

15. Алешин А. Н., Белорус А. О., Врублевский И. А., Истомина М. С., Кондратьев В. М., Королев Д. В., Максимов А. И., Мошников В. А., Муратова Е. Н., Налимова С. С., Пухова В. М., Рыжов О. А., Семенова А. А., Смердов Р. С., Спивак Ю. М., Чернякова Е. В. Наночастицы, наносистемы и их применение. Сенсорика, энергетика, диагностика: монография. Санкт-Петербург, ЛЭТИ, 2020. 273 с.

16. Зимина Т. М., Соловьев А. В., Лучинин В. В., Муpатова Е. Н., Кpаева Л. А., Хамдулаева Г. Н. Принципы создания гибридных миниатюрных приборов для выращивания колоний микробных клеток на основе пористого анодного оксида алюминия // Нано и микросистемная техника. 2013. 12. 19-33.

17. Муратова Е. Н., Лучинин В. В., Мошников В. А., Лифшиц В. А., Матюшкин Л. Б., Панов М. Ф., Потрахов Н. Н., Галунин С. А., Ишин В. В., Шемухин А. А. Особенности формирования свободных наноразмерных пористых мембран оксида алюминия из фольги и новые области применения // Физика и химия стекла. 2017. 43(2). 207-215. DOI: 10.1134/S1087659617020122

18. Новые наноматериалы. Синтез. Диагностика. Моделирование: лабораторный практикум / под редакцией В. А. Мошникова, О. А. Александровой. Санкт-Петербург, изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. 248 с.

19. Наноструктурные оксидные материалы в современной микро-, нано- и оптоэлектронике: монография / под редакцией В. А. Мошникова, О. А. Александровой. Санкт-Петербург, изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2017. 266 с.

20. Chernyakova K. V., Muratova E. N., Vrublevsky I. A., Lushpa N. V., Spivak Yu. M., Nalimova S. S., Moshnikov V. A. Influence of Electrolyte Temperature on the Formation of the Morphology of the Porous Structure of Anodic Aluminum Oxide // Glass Physics and Chemistry. 2021. 47(6). 630-634. DOI: 10.1134/S1087659621060043

21. Петухов Д. И., Валеев Р. Г., Решетников С. М. Пористые анодные оксиды алюминия и титана: структура, свойства, синтез. Ижевск, Издательский центр «Удмуртский университет», 2018. 122 с.

22. Сокол В. А. Особенности роста пористого оксида алюминия // Доклады БГУИР. 2003. 1(1). 75-82.

23. Оксидирование алюминия: методические рекомендации к выполнению лабораторной работы по курсу «Химическое сопротивление и защита от коррозии» для студентов специальностей 15.03.02, 18.05.01 всех форм обучения / составитель Г. Г. Сакович. Бийск, изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2014. 21 с.