МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ НАНОЭМУЛЬСИЙ В еЛИПОСОМАХ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

eЛипосомы представляют собой П/В наноэмульсии, инкапсулированные во внутреннем пуле липосом. Основной проблемой при разработке таких систем является понимание того, как различные структуры образуются в ограниченном пространстве липосом. В данном исследовании мы предложили метод расчета сил притяжения и отталкивания между каплей масла и внутренней поверхностью полой сферы, моделирующей внутренность липосом. Движение и взаимодействие капель масла с внутренней поверхностью липосомы моделировались с использованием динамики Ланжевена. При низком заряде липосомы –10 мВ капли масла адсорбировались на внутренней поверхности липосом, образуя структуры, которые можно назвать обратными коллоидосомами. Если заряд капель масла в наноэмульсии также был низким и равным –10 мВ, то адсорбированные капли масла образовывали области плотной гексагональной упаковки на внутренней поверхности липосом. Если заряд капель масла в наноэмульсии был высоким и равным –50 мВ, капли отталкивались друг от друга и располагались на некотором расстоянии, что приводило к разреженной упаковке на внутренней поверхности липосом. Многокомпартментные системы, такие как обратные коллоидосомы, являются перспективными носителями для гидрофобных, гидрофильных и амфифильных лекарственных соединений.

Об авторах

И. А Базуров

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Москва, Россия

М. Ю. Королева

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Email: m.yu.kor@gmail.com
Москва, Россия

Список литературы

  1. Fang Z., Pan S., Gao P., Sheng H., Li L., Shi L., Zhang Y., Cai X. Stimuli-responsive charge-reversal nano drug delivery system: The promising targeted carriers for tumor therapy // Int. J. Pharm. 2020. V. 575. P. 118841. https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2019.118841
  2. Seidi K., Neubauer H.A., Moriggl R., Jahanban-Esfahian R., Javaheri T. Tumor target amplification: Implications for nano drug delivery systems // J. Controlled Release. 2018. V. 275. P. 142-161. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2018.02.020
  3. Xu M., Li S. Nano-drug delivery system targeting tumor microenvironment: A prospective strategy for melanoma treatment // Cancer Letters. 2023. V. 574. P. 216397. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2023.216397
  4. Chen L., He Y., Lan J., Li Z., Gu D., Nie W., Zhang T., Ding Y. Advancements in nano drug delivery system for liver cancer therapy based on mitochondria-targeting // Biomedicine & Pharmacotherapy. 2024. V. 180. P. 117520. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2024.117520
  5. Fulton M.D., Najahi- Missaoui W. Liposomes in cancer therapy: How did we start and where are we now // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 7. P. 6615. https://doi.org/10.3390/ijms24076615
  6. Wang S., Chen Y., Guo J., Huang Q. Liposomes for tumor targeted therapy: A review // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 3. P. 2643. doi: 10.3390/ijms24032643
  7. Olusanya T.O.B., Ahmad R.R.H., Ibegbu D.M., Smith J.R., Elkordy A.A. Liposomal drug delivery systems and anticancer drugs // Molecules. 2018. V. 23. № 4. P. 907. https://doi.org/10.3390/molecules23040907
  8. Hamad I., Harb A.A., Bustanji Y. Liposome-based drug delivery systems in cancer research: An analysis of global landscape efforts and achievements // Pharmaceutics. 2024. V. 16. № 3. P. 400. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics16030400
  9. Barenholz Y. Doxil® – The first FDA-approved nano-drug: Lessons learned // J. Controlled Release. 2012. V. 160. № 2. P. 117–134. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2012.03.020
  10. Chen J., Hu S., Sun M., Shi J., Zhang H., Yu H., Yang Z. Recent advances and clinical translation of liposomal delivery systems in cancer therapy // Eur. J. Pharm. Sci. 2024. V. 193. P. 106688. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2023.106688
  11. Koroleva M.Y., Yurtov E.V. Nanoemulsions: the properties, methods of preparation and promising applications // Russ. Chem. Rev. 2012. V. 81. № 1. P. 21–43. https://doi.org/10.1070/RC2012v081n01ABEH004219
  12. Wilson R.J., Li Y., Yang G., Zhao C.-X. Nanoemulsions for drug delivery // Particuology. 2022. V. 64. P. 85–97. https://doi.org/10.1016/j.partic.2021.05.009
  13. Lattin J.R., Belnap D.M., Pitt W.G. Formation of eLiposomes as a drug delivery vehicle // Colloids Surf., B. 2012. V. 89. P. 93–100. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2011.08.030
  14. Koroleva M. Multicompartment colloid systems with lipid and polymer membranes for biomedical applications // PCCP. 2023. V. 25. № 33. P. 21836–21859. https://doi.org/10.1039/D3CP01984E
  15. Lin C.-Y., Javadi M., Belnap D.M., Barrow J.R., Pitt W.G. Ultrasound sensitive eLiposomes containing doxorubicin for drug targeting therapy // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2014. V. 10. № 1. P. 67–76. https://doi.org/10.1016/j.nano.2013.06.011
  16. Javadi M., Pitt W.G., Tracy C.M., Barrow J.R., Willardson B.M., Hartley J.M., Tossie N.H. Ultrasonic gene and drug delivery using eLiposomes // J. Controlled Release. 2013. V. 167. № 1. P. 92–100. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2013.01.009
  17. Lattin J.R., Pitt W.G., Belnap D.M., Hussein G.A. Ultrasound-induced calcine release from eLiposomes // Ultrasound in Med. & Biol. 2012. V. 38. № 12. P. 2163–2173. https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2012.08.001
  18. Zafar M.N., Pitt W.G., Hussein G.A. Encapsulation and release of calcinein from herceptin-conjugated eLiposomes // Heliyon. 2024. V. 10. № 6. P. e27882. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27882
  19. Chen J.C., Kim A.S. Brownian dynamics, molecular dynamics, and Monte Carlo modeling of colloidal systems // Adv. Colloid Interface Sci. 2004. V. 112. № 1–3. P. 159–173. https://doi.org/10.1016/j.cis.2004.10.001
  20. Paquet E., Viktor H.L. Molecular dynamics, Monte Carlo simulations, and Langevin dynamics: a computational review // BioMed Res. Int. 2015. V. 2015. P. 183918. https://doi.org/10.1155/2015/183918
  21. Koroleva M., Yurtov E. Pickering emulsions stabilized with magnetite, gold, and silica nanoparticles: Mathematical modeling and experimental study // Colloids Surf., A. 2020. V. 601. P. 125001. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.125001
  22. Koroleva M.Y., Tokarev A.M., Yurtov E.V. Simulations of emulsion stabilization by silica nanoparticles // Mendeleev Commun. 2017. V. 27. № 5. P. 518–520. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2017.09.030
  23. Королева М.Ю., Плотниеце А. Агрегативная устойчивость наноэмульсий в еЛипосомах: анализ результатов математического моделирования // Коллоид. журн. 2022. Т. 84. № 2. С. 164–170. https://doi.org/10.31857/S0023291222020069
  24. Skeel R.D., Izaguirre J.A. An impulse integrator for Langevin dynamics // Mol. Phys. 2002. V. 100. Ne 24. P. 3885-3891. https://doi.org/10.1080/0026897021000018321
  25. Hamaker H.C. The London-van der Waals attraction between spherical particles // Physica, 1937. V. 4. Ne 10. P. 1058-1072. https://doi.org/10.1016/S0031-8914(37)80203-7
  26. Lyklema H.J. Fundamentals of interface and colloid science: soft colloids. Academic Press, 2005, V. 5: Soft Colloids.
  27. White L.R. On the Deryaguin approximation for the interaction of macrobodies // J. Colloid Interface Sci. 1983. V. 95. Ne 1. P. 286-288. https://doi.org/10.1016/0021-9797(83)90103-0
  28. Israelachvili J.N. Intermolecular and surface forces. Academic Press. 2011.
  29. Buchner R., Hefter G.T., May P.M. Dielectric relaxation of aqueous NaCl solutions // J. Phys. Chem. A. 1999. V. 103. Ne 1. P. 1-9. https://doi.org/10.1021/jp982977k
  30. Koroleva M.Yu., Yurtov E.V. Pickering emulsions: structure, properties and the use as colloidosomes and stimuli- responsive emulsions // Russ. Chem. Rev. 2022. V. 91. Ne 5. P. RCR5024. https://doi.org/10.1070/RCR5024

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).