Башкирские студенты создают новые формы лекарств

Созданием новых лекарственных форм занимаются студенты, магистранты и их научные руководители в лабораториях химического факультета Башгосуниверситета.

— Полимерные формы лекарства, в отличии от современных препаратов, обладают пролонгированным действием, контролируемым выходом лекарственного вещества и адресностью его доставки, — рассказывает кандидат химических наук, доцент кафедры высокомолекулярных соединений и общей химической технологии Марина Базунова. — Наши химики ищут способы нанесения лекарственного средства на полимерную основу. Это можно сделать, используя иммобилизацию лекарства на полимерную матрицу, либо метод создания наночастиц многослойной структуры с монолитным внутренним ядром и ультратонкой оболочкой из различных лекарственных веществ, покрытых снаружи слоем полимера.

Метод иммобилизации разрабатывает магистр второго года обучения кафедры физической химии и химической экологии Галия Кутлугильдина.

— Мы иммобилизируем лекарственное вещество на полимерную матрицу, тем самым снижая биологическую доступность препарата, увеличивая терапевтический эффект, снижая токсичность лекарственных веществ. В качестве полимерных носителей используются как природные биополимеры (пектины, арабиногалактаны), так и синтетические полимеры (поливиниловый спирт). Так как обычно молекулярная масса полимеров очень высока, нам необходимо ее снизить для того, чтобы улучшить прохождение потенциального лекарства в организме человека и направить его в нужный орган-мишень. Для этого мы проводим модификацию полимера путем его окисления либо озон-кислородной смесью, либо пероксидом водорода. Эти окислители удобны тем, что впоследствии не дают токсичных побочных продуктов. Далее, «соединяя» лекарственные вещества (урацилы) с полимерной матрицей, мы получаем комплексы, которые в дальнейшем изучаем на биологическую активность.

Однако до реального применения нового полимерного лекарства ещё далеко. Разработка должна пройти исследование на биологическую активность, проявление физиологических свойств в академических институтах Уфимского научного центра РАН, ряд клинических исследований и получение патента.

Над этой же медицинской задачей, но используя метод создания наночастиц многослойной структуры, работает студентка-химик четвёртого курса Анастасия Хайруллина:

— Мы пытаемся создать многослойную структуру лекарственного вещества, которая доходила бы точно по адресу и лучше всасывалась, нежели существующие лекарственные препараты. Для этого используем во внутреннем ядре наноуглерод и наноразмерное серебро, ядро покрыто полимерной оболочкой.

Использование серебра позволит использовать препарат для диагностики раковых опухолей. Серебро отмечает больную клетку и в дальнейшем её легко обнаружить.

По мнению студентки, можно рассмотреть и другие компоненты многослойной системы, которые будут лечить различные заболевания.

Научный руководитель Анастасии Хайруллиной Марина Базунова пояснила, что создание носителя, обладающего высокой сорбирующей активностью по отношению к каким-либо лекарственным средствам — это не ноу-хау университета. Работу в этом направлении ведут многие учёные. В качестве носителей предлагаются углеродные материалы, например, фуллерен.

— Идеи, конечно, такие есть, просто реализуются по-разному. Приходится модифицировать разные формы носителей. Галия для удобства применения препарата и сродства его с живым организмом проводит деструкцию полимерного носителя. Настя свой носитель наноуглерод покрывает полимерной оболочкой, чем достигается пролонгированное действие лекарства. Более того, оболочка препарата не только биоинертна, но и обладает положительной биологической активностью.

Научные идеи химиков Башгосуниверситета находят практическое применение. Так, кафедрой высокомолекулярных соединений и общей химической технологии разработано новое поколение покрытий для ожоговых ран на основе природного полимера хитозана. Медицинское покрытие представляет собой монолитную или перфорированную плёнку. Используется как в чистом виде, так и с включённым антибиотиком.

Что отличает покрытие от обычных бинтов?

— Во-первых, сам хитозан обладает высокой бактерицидной активностью. Во-вторых, хитозан биодеградирует на самой ране, то есть, не надо менять повязки — покрытие постепенно само разлагается. Плюс не образуется на ране рубцов. Кафедра работала совместно с ожоговым центром и медицинским университетом, — поясняет Марина Базунова.

Помимо медицинских разработок химики БГУ озадачены экологическими проблемами.

Магистрант второго года обучения кафедры аналитической химии Айсылу Султанова изучает термодинамику сорбции органических растворителей на модифицированных углеродных сорбентах методом инверсионной газовой хроматографии. Целью работы является получение новых углеродных материалов для эффективного очищения воздуха и сточных вод от токсикантов (например, фенолов, анилинов, нефтепродуктов).