CC BY
43
УДК 544.77
Трофимова Е.С., Мезина Е.Д., Шмакова А.К., Мурашова Н.М. МИКРОЭМУЛЬСИИ ЛЕЦИТИНА С ЭФИРНЫМИ МАСЛАМИ
Трофимова Екатерина Сергеевна, аспирант кафедры Наноматериалов и нанотехнологии Мезина Екатерина Дмитриевна, выпускница магистратуры, кафедра Наноматериалов и нанотехнологии Шмакова Арина Константиновна, студент 4 курса бакалавриата ИМСЭН-ИФХ, кафедра Наноматериалов и нанотехнологии
Мурашова Наталья Михайловна, к.х.н., доцент кафедры Наноматериалов и нанотехнологии, e-mail: namur_home @mail. ru;
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
В работе описано образование микроэмульсий лецитина, содержащих олеиновую кислоту и эфирные масла, а также возможность применения таких микроэмульсий в качестве носителей для трансдермальной доставки лекарственных веществ.
Ключевые слова: лецитин, микроэмульсии, высвобождение лекарственного вещества, адресная доставка лекарственных веществ, наноматериалы для медицины.
LECITHIN-BASED MICROEMULSIONS WITH ESSENTIAL OILS
Trofimova E.S., Mezina E.D., Shmakova A.K., Murashova N.M. D. MendeleevUniversity of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
The paper describes the formation of lecithin-based microemulsions containing oleic acid and essential oils, as well as the possibility of using such microemulsions as carriers for transdermal drug delivery.
Keywords: lecithin, microemulsions, drug release, targeted drug delivery, nanomaterials for medicine.
Разработка систем направленной доставки лекарственных веществ является одним из перспективных направлений применения
наноструктурированных материалов для медицины. В качестве носителей для трансдермальной доставки лекарственных веществ могут выступать самоорганизующиеся наноструктуры фосфолипидов - лецитиновые органогели, жидкие кристаллы и микроэмульсии [1]. Наноматериалы для медицины на основе лецитина и других фосфолипидов обладают такими достоинствами, как биосовместимость, возможность солюбилизации биологически активных веществ с сохранением их активности, способность ускорять транспорт через кожу.
Известно, что в тройных системах лецитин -масло - вода микроэмульсии не образуются, необходимо введение соПАВ. Микроэмульсия для медицинского применения должна содержать нетоксичные, биосовместимые соПАВ и органические растворители.
В работе [2] показана возможность образования микроэмульсии в системе лецитин - олеиновая кислота - додекан - вода. Олеиновая кислота, являясь ПАВ биологического происхождения, способна усиливать проницаемость межклеточных мембран при трансдермальной доставке биологически активных веществ. Для того, чтобы применять микроэмульсию для доставки биологически активных веществ, она должна включать в себя фармацевтически приемлемые компоненты. Поэтому необходимо заменить
органический растворитель - додекан биосовместимым и нетоксичным веществом. В качестве биосовместимого органического растворителя может быть использовано вазелиновое масло, растительное жирное масло, растительное эфирное масло.
При выборе жирных и эфирных растительных масел в составе композиции предпочтительно использовать гипоаллергенные масла, обладающие смягчающим, питательным, регенерирующим, антиоксидантным, противовоспалительным и ранозаживляющим действием на кожу и имеющие приятный запах. Среди жирных растительных масел такими свойствами обладают, например, масло авокадо, масло арганы, масло жожоба и масло из косточек винограда. Среди эфирных масел можно использовать масло чайного дерева, масло лаванды и розовое масло, которые обладают выраженными регенерирующими и ранозаживляющими свойствами.
В ходе работы установлено, что введение эфирного масла в качестве органического растворителя приводит к повышению солюбилизационной емкости по воде. Это можно объяснить тем, что эфирное масло играет роль еще одного соПАВ, так как имеет в своем составе монотерпеновые спирты. Например, эфирное масло чайного дерева содержит терпинен-4-ол (а-терпинеол) в количестве 30 - 48 мас. %. Он содержит полярную ОН - группу, которая может встраиваться в межфазный слой, образованный лецитином и олеиновой кислотой, и влиять на
кривизну монослоя, способствуя образованию микроэмульсии. Аналогичное поведение
свойственно другому представителю терпеновых спиртов - гераниолу [3]. Являясь соПАВ, гераниол встраивается в межфазный слой и изменяет кривизну монослоя оксил моноголюкозида с положительных значений в сторону отрицательных, способствуя образованию микроэмульсии типа вода-в-масле. Схема расположения компонентов в микроэмульсии состава лецитин - олеиновая кислота - вазелиновое масло - терпинеол (или эфирное масло чайного дерева) - вода приведена на рис. 1.
вода лецитин
олеиновая кислота
эфирное масло чайного дерева
углеводородный радикал органического растворителя
Рис. 1. Схема расположения компонентов в микроэмульсии состава лецитин - олеиновая кислота - вазелиновое масло - эфирное масло чайного дерева -вода
На рис. 2 показано влияние а-терпинеола и масла чайного дерева (содержание их в микроэмульсиях одинаковое) на солюбилизационную емкость микроэмульсий лецитина и олеиновой кислоты в вазелиновом масле. При введении а-терпинеола максимальное мольное соотношение воды и лецитина Wкр выше, чем при введении эфирного масла чайного дерева. Это объясняется сложным составов эфирного масла, которое кроме а-терпинеола содержит много других компонентов.
[олен новая киелота|/[летштп н]
Рис. 2. Солюбилизационная емкость микроэмульсий в системе: 1 - лецитин - олеиновая кислота - вазелиновое масло —а-терпинеол- вода; 2 - лецитин - олеиновая кислота - вазелиновое масло - эфирное масло чайного дерева - вода. Концентрация лецитина в органической фазе микроэмульсии 10 мас.%, эфирного масла или а-терпинеола - 4,5 мас.%
Одной из важнейших биофармацевтических характеристик любой лекарственной формы является высвобождение лекарственного вещества. На стадии фармацевтической разработки для микроэмульсионных и жидкокристаллических носителей можно использовать методы, основанные на диализе через полупроницаемую мембрану [4].
Для изучения влияния состава масляной фазы микроэмульсии на скорость высвобождения была выбрана система лецитин - олеиновая кислота -вазелиновое масло - масло авокадо - масло чайного дерева - вода (МЭ-1), и система, отличающаяся отсутствием масла авокадо (МЭ-2). Эксперименты по диализу проводили при соотношении [олеиновая кислота]:[лецитин], равным 0,93 и содержанием воды 5 мас. %. Для изучения кинетики высвобождения водорастворимых лекарственных веществ была использована модельная система: перенос водорастворимого красителя Родамина С из образцов микроэмульсии, помещенных в диализный мешок, в физиологический раствор при Т = 37°С. Концентрация красителя в образцах составляла 0.2 мас. %. Результаты диализа представлены на рис. 3.
Показано, что состав масляной фазы микроэмульсии (вазелиновое масло + масло чайного дерева или смесь вазелинового масла и масла авокадо + масло чайного дерева) в течение 5 часов диализа практически не влияет на скорость высвобождения Родамина С. Однако, предпочтительной системой для адресной доставки лекарственных веществ является микроэмульсия, содержащая в своем составе масло авокадо, так как оно является маслом растительного происхождения и не вызывает образования жирной пленки на коже.
Рис. 3. Зависимость процента выделившегося вещества от времени для 1 - МЭ-1; 2 - МЭ-2
Были исследованы образцы микроэмульсий, содержащих различные жирные и эфирные масла. Для получения микроэмульсий использовали фосфолипидный концентрат «Мослецитин» и натуральные жирные и эфирные масла. Все
полученные образцы представляли собой прозрачные маслянистые жидкости желтоватого цвета с приятным запахом. Наличие наноструктуры и размер капель микроэмульсии определяли методом динамического светорассеяния. Составы образцов и гидродинамический диаметр капель микроэмульсий представлены в таблице 1.
Таблица 1. Составы образцов и гидродинамический диаметр капель микроэмульсий, полученных с
Как видно из данных таблицы 1, для получения композиции для доставки биологически активных веществ в форме микроэмульсии с каплями размером в десятки нанометров можно использовать составы, содержащие различные жирные и эфирные масла.
Список литературы
1. Мурашова Н.М., Трофимова Е.С., Юртов Е.В. Динамика научных публикаций по применению наночастиц и наноструктур для адресной доставки лекарственных веществ // Наноиндустрия. - 2019. -Т.12. - № 1 (87). - С. 24-38.
2. Murashova N.M., Prokopova L.A., Trofimova E.S., Yurtov E.V. Effects of Oleic Acid and Phospholipids on the Formation of Lecithin Organogel and Microemulsion // Journal of Surfactants and Detergents. - 2018. Vol. 21. Issue 5. - P. 635-645.
3. Stubenrauch C., Paeplow B., Findenegg G. H. Microemulsions supported by octyl monoglucoside and geraniol. 1. The role of the alcohol in the interfacial layer // Langmuir. - 1997. Vol. 13. №. 14. - P. 36523658.
4. Мурашова Н.М., Трофимова Е.С., Костюченко М.Ю., Мезина Е.Д., Юртов Е.В. Микроэмульсии и лиотропные жидкие кристаллы лецитина как системы для трансдермальной доставки лекарственных веществ// Российские нанотехнологии. - 2019. - Т.14. - № 1-2. -С. 69-75.
различными маслами
Состав образца d капель, нм
ФЛК «Мослецитин» - 1,88 г (19,0 мас. %) Масло вазелиновое - 3,20 г (32,5 мас. %) Масло арганы - 3,20 г (32,5 мас. %) Масло чайного дерева - 0,42 г (4,3 мас. %) Олеиновая кислота - 0,65 г (6,6 мас. %) Вода - 0,50 г (5,1 мас. %) 24±3
ФЛК «Мослецитин» - 1,88 г (18,8 мас. %) Масло вазелиновое - 3,20 г (32,0 мас. %) Масло авокадо - 1,60 г (16,0 мас. %) Масло из косточек винограда - 1,60 г (16,0 мас. %) Масло лаванды - 0,42 г (4,2 мас. %) Олеиновая кислота - 0,65 г (6,5 мас. %) Вода - 0,65 г (6,5 мас. %) 40±4
ФЛК «Мослецитин» - 1,88 г (19,0 мас. %) Масло вазелиновое - 3,20 г (32,5 мас. %) Масло жожоба - 3,20 г (32,5 мас. %) Розовое масло - 0,21 г (2,15 мас. %) Масло лаванды - 0,21 г (2,15 мас. %) Олеиновая кислота - 0,65 г (6,6 мас. %) Вода - 0,50 г (5,1 мас. %) 79±2
