Preview

Russian Neurosurgical Journal named after Professor A. L. Polenov

Advanced search

NEW APPROACHES TO INCREASING THE EFFECTIVENESS OF NON-STEROIDAL ANTI- INFLAMMATORY DRUGS USING NANOSCALE DELIVERY SYSTEMS

About the Authors

N. E. Polyakov
V. V. Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion SB RAS
Russian Federation

Novosibirsk



S. V. Valiulin
V. V. Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion SB RAS
Russian Federation

Novosibirsk



A. A. Onischuk
V. V. Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion SB RAS
Russian Federation

Novosibirsk



T. G. Tolstikova
N. N. Vorozhtsov Novosibirsk Institute of Organic Chemistry SB RAS
Russian Federation

Novosibirsk



References

1. Dickson M. The Cost of the New Drug Discovery and Development [Электронный ресурс] http://www.discoverymedicine.com/Michael-Dickson/2009/06/20/the-cost-of-new-drug-discovery-anddevelopment.

2. Global Drug Discovery Market Report 2018: Technologies, Market share and Industry Forecasts 2017–2024 [Электронный ресурс] https://www.businesswire.com/news/home/20190102005428/en/Global-Drug-Discovery-Market-Report-2018-Technologies.

3. Drug Delivery Systems Market (Delivery System — Intrauterine Implants, Prodrug Implants, Polymeric Drug Delivery, Targeted Drug Delivery; Application — Infectious Diseases, Oncology, Urology, Diabetes, CNS; Route of Administration — Oral, Injectable, Inhalation, Transdermal, Ocular, Nasal, and Topical) — Global Industry Analysis, Size, Share, Growth, Trends, and Forecast 2017–2025 [Электронный ресурс] https://www.transparencymarketresearch.com/drug-delivery-systems-market.html.

4. Lopalco A., Denora N. Nanoformulations for Drug Delivery: Safety, Toxicity, and Efficacy / in: Computational Toxicology: Methods and Protocols. O. Nicolotti (ed.), Springer, 2018. Р. 347–365.

5. Bailey, M.M., & Berkland, C. J. Nanoparticle Formulations in Pulmonary Drug Delivery. Medicinal Research Reviews 2009; 29: 196–212.

6. Ruge, C.A., Kirch, J., & Lehr, C.-M. Pulmonary drug delivery: from generating aerosols to overcoming biological barriers — therapeutic possibilities and technological challenges. The Lancet Respiratory Medicine, 2013; 1: 402–413.

7. Kuzmov, A. Nanotechnology approaches for inhalation treatment of lung diseases / A. Kuzmov, T. Minko // Journal of Controlled Release.— 2015.— Vol. 219.— P. 500–518.

8. Winkler-Heil, R., Hofmann, W. Modeling particle deposition in the Balb/c mouse respiratory tract. Inhal. Toxicol. 2016. 28, 180–191.

9. Wong, B.A. (2007). Inhalation Exposure Systems: Design, Methods and Operation. Toxicologic Pathology 35, 3–14.

10. Gardenhire, D. S. A guide to aerosol delivery devices for respiratory therapists / D. S. Gardenhire, A. Ari, D. Hess, T. R. Myers.— 3 rd ed.— American Association for Respiratory Care, 2013.— 59 p.

11. Onischuk, A.A., Tolstikova, T.G., An’kov, S.V., Baklanov, A.M., Valiulin, S.V., Khvostov, M.V., Sorokina, I.V., Dultseva, G.G., Zhukova, N. A. Ibuprofen, indomethacin and diclofenac sodium nanoaerosol: generation, inhalation delivery and biological effects in mice and rats, Journal of Aerosol Science, 100 (2016) 164-177.

12. Onischuk, A.A., Tolstikova, T.G., Baklanov, A.M., Khvostov, M.V., Sorokina, I.V., Zhukova, N.A., An’kov, S.V., Borovkova, O.V., Dultseva, G.G., Boldyrev, V.V., Fomin, V.M., Huang, G. S. Generation,

13. inhalation delivery and anti-hypertensive effect of nisoldipine nanoaerosol, Journal of Aerosol Science 78 (2014) 41-54.

14. Onischuk, A.A., Tolstikova, T.G., Sorokina, I.V., Zhukova, N.A., Baklanov, A.M., Karasev, V.V., Borovkova, O.V., Dultseva, G.G., Boldyrev, V.V., Fomin, V. M. Analgesic effect from ibuprofen nanoparticles inhaled by male mice, Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 22 (2009) 245-253.

15. Onischuk, A.A., Tolstikova, T.G., Sorokina, I.V., Zhukova, N.A., Baklanov, A.M., Karasev, V.V., Dultseva, G.G., Boldyrev, V.V., Fomin, V. M. Anti-inflammatory effect from indomethacin nanoparticles inhaled by male mice, Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 21, (2008) 231–244.

16. S.V. Valiulin, A. A. Onischuk, A. M. Baklanov, S. N. Dubtsov, S. V. An’kov, T.G. Tolstikova, M. E. Plokhotnichenko, G. G. Dultseva, P. S. Mazunina Excipient-free isoniazid aerosol administration in mice: Evaporation-nucleation particle generation, pulmonary delivery and body distribution. // International Journal of Pharmaceutics. 2019. V. 563. P. 101–109.

17. Валиулин С.В., Восель С. В., Карасев В. В., Онищук А. А., Бакланов А. М., Пуртов П. А. Исследование гетерогенной нуклеации пересыщенного пара серы на затравочных частицах оксида вольфрама и хлорида натрия. Определение угла смачивания критических зародышей серы // Коллоидный журнал. 2014. Т. 76. No 3. С. 297–310.

18. S. Das, I. Tucker and P. Stewart, Inhaled Dry Powder Formulations for Treating Tuberculosis, Current Drug Delivery, 2015, 12, 26–39.

19. Giovagnoli, S., Schoubben, A., Ricci, M. The long and winding road to inhaled TB therapy: not only the bug’s fault, Drug Dev. Ind. Pharm., 43 (2017) 347-363.

20. C. Larroude, Treatment of tuberculosis of the larynx by streptomycin aero-sol, Acta Oto-Laryngologica, 1948, 36:5–6, 363–371.

21. J. B. Miller, H. A. Abramson, B. Ratner, Aerosol streptomycin treatment of advanced pulmonary tuberculosis in children, American Journal of Deseases of Children, 1950, 80(2), 207–237

22. М. В. Шестерина, Т. К. Краснова, Ультразвуковые аэрозоли в комплексной терапии больных туберкулезом легких (Обзор литературы), Проблемы туберкулеза, 1979, № 2, 23–27.

23. И. И. Ефимов, Применение аэрозолей стрептомицина при туберкулезе легких, Проблемы туберкулеза, 1958, № 6, 106–107.

24. Б. М. Зарницкая, Аэрозольтерапия при туберкулезе легких, Проблемы туберкулеза, 1958, № 7, 70–75.

25. З. В. ЛАВОР, Лечение туберкулеза бронхов лекарственными аэрозолями с постоянным током, Проблемы туберкулеза, 1976, № 1, 38–41.

26. Е. В. Семенова, Обоснование для введения стрептомицина и изониазида в ультразвуковых аэрозолях при лечении больных внутригрудным туберкулезом, Антибиотики, 1977, т. 22, № . 5, 469–470.

27. Р. С. Калиберда, К. В. Малевский, Эффективность терапии больных туберкулезом легких аэрозолями химиопрепаратов в преди послеоперационном периоде, Проблемы туберкулеза, 1983, № 1, 47–48.

28. В. А. Аксенова, Применение ультразвуковых ингаляций антибактериальных препаратов в комплексном лечении детей и подростков, больных туберкулезом органов дыхания, Проблемы туберкулеза, 1985, № 7, 27–29.

29. Р. Г. Процюк, Влияние ингаляций лекарственных аэрозолей на внешнее дыхание у больных туберкулезом легких, Клиническая медицина, 1985, № 12, 50–55.

30. Я. С. Пилипчук, Р. Г. Процюк, Влияние ингаляций аэрозолей противотуберкулезных препаратов на сурфактанты легких. Врачебное дело, 1986, № 7, 21–25.

31. Я. М. Кулик, Ингаляции циклосерина в комплексной терапии больных туберкулезом легких, Проблемы туберкулеза, 1967, № 5, 38–40.

32. И. Н. Горбач, В. С. Самцов, Терапевтические возможности ингаляций рифампицина с димексидом во фтизиопульмонологии // Проблемы туберкулеза –1991.—No 3.—С. 34–35.

33. Zaru, M., Mourtas, S., Klepetsanis, P., Fadda, A.M., Antimisiaris, S. G. Liposomes for drug delivery to the lungs by nebulization, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 67 (2007) 655-666.

34. Kaur, M., Garg, T., Narang, R.K. A review of emerging trends in the treatment of tuberculosis, Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 44 (2016) 478-484.

35. Pilcer, G., Amighi, K. Formulation strategy and use of excipients in pulmonary drug delivery, International Journal of Pharmaceutics 392 (2010) 1-19.

36. Cheng, Y. S. and Yeh, H. C. Theory of a Screen-type Diffusion Battery. J. Aerosol Sci., (1980) 11, 313–320.

37. Onischuk, A.A., Valiulin, S.V., Baklanov, A.M., Moiseenko, P.P., Mitrochenko, V. G. Determination of the aerosol particle size distribution by means of the diffusion battery: Analytical inversion, Aerosol Sci. Technol. 52 (2018) 841-853.

38. Валиулин С.В., Бакланов А. М., Дубцов С. Н., Митроченко В. Г., Моисеенко П. П., Онищук А. А. Диффузный спектрометр аэрозоля для измерения распределения по размерам и концентрации нанои субмикронных частиц // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 1. С. 145–146

39. Толстикова Т.Г., Толстиков А. Г., Толстиков Г. А. На пути к низкодозным лекарствам // Вестник РАН, 2007, Т. 77, № 10 С. 867–874.

40. Tolstikova T. G., Khvostov M. V. Bryzgalov A. O. // Mini-Reviews in Medicinal Chemistry. 2009. V. 9, No. 11. P. 1317–1328.

41. Tolstikova T. G, Onischuk A. A., Sorokina I. V., Baklanov A. M., Karasev V. V., Boldyrev V. V., Fomin V. M., Khvostov M. V., Bryzgalov A. O., Tolstikov G. A. // in book: Aerosols Handbook Measurement, Dosimetry and Health effects. Ruser L. S. and Harley N. H. (Eds.). CRC Press, Taylor&Francis group, London, New York, 2012, Chapter 11, P. 249–285.

42. Selyutina O.Y., Polyakov N.E. Glycyrrhizic acid as a multifunctional drug carrier — from physicochemical properties to biomedical applications: a modern insight on the ancient drug. Int J Pharm 2019; 559:271–279. https://doi.org/10.1016/J.IJPHARM.2019.01.047

43. Matsuoka K., Miyajima R., Ishida I., Karasawa S., Yoshimura T. Aggregate formation of glycyrrhizic acid // Physicochemical and Engineering Aspects. 2015. No. 500. P. 112–117.

44. Dushkin A. V., Tolstikova T. G., Khvostov M. V., Tolstikov G. A Complexes of polysaccharides and glycyrrhizic acid with drug molecules. Mechanochemical synthesis and pharmacological activity // In: Karunaratne, D.N. (Ed.), The Complex World of Polysaccharides. InTech, Rijeka, Croatia. 2012. P. 573–602.

45. Медведева Е. Н., Бабкин В. А., Остроухова Л. А. Арабиногалактан лиственницы — свойства и перспективы использования (обзор) // Химия раст. сырья. 2003. № 1. С. 27–37.

46. Dushkin A. V. Mechanochemical synthesis of organic compounds and rapidly soluble materials // in: High-energy ball milling. Mechanochemical processing of nanopowders. M. Sopicka-Lizer (Ed.). Woodhead Publishing Limited, Oxford, 2010. Р. 249–273.

47. Dushkin A. V., Meteleva E. S., Tolstikova T. G., Khvostov M. V., Dolgikh M. P. Complexing of Pharmacons with Glycyrrhizic Acid as a Route to the Development of the Preparations with Enhanced Efficiency//Chem. Sustain. Dev. 2010. Vol. 18. P. 437–444.

48. Apanasenko I. E., Selyutina O. Yu., Polyakov N. E., Suntsova L. P., Meteleva E. S., Dushkin A. V., Vachali P., Bernstein P. S. Solubilization and stabilization of macular carotenoids by water soluble oligosaccharides and polysaccharides // Archiv. Biochem. Biophys. 2015. Vol. 572. P. 58–65.

49. Meteleva E. S., Chistyachenko Yu. S., Suntsova L. P., Khvostov M. V., Polyakov N. E., Selyutina O. Yu., Tolstikova T. G., Frolova T. S., Mordvinov V.A., Dushkin A. V., Lyakhov N. Z. Disodium salt of glycyrrhizic acid — A novel supramolecular delivery system for anthelmintic drug praziquantel // J. Drug Delivery Sci. Technol. 2019. Vol. 50. P. 66–77.

50. Selyutina O. Yu., Polyakov N. E., Korneev D. V., Zaitsev B. N. // Influence of glycyrrhizin on permeability and elasticity of cell membrane: perspectives for drugs delivery. Drug. Deliv. 2016; 23:848–855. https://doi.org/10.3109/10717544.2014.919544

51. Selyutina O.Y., Apanasenko I.E., Kim A.V., Shelepova E.A., Khalikov S.S., Polyakov N.E. (2016b) Spectroscopic and molecular dynamics characterization of glycyrrhizin membrane-modifying activity. Colloids Surf B: Biointerfaces 147:459–466. https://doi. org/10.1016/j.colsurfb.2016.08.037

52. Khvostov M. V., Borisov S. A., Tolstikova T. G., An’kov S.V., Dushkin A. V., Tsyrenova B. D., Chistyachenko Y. S., Polyakov N. E., Dultseva G. G., Onischuk A.A. Supramolecular complex of ibuprofen with larch polysaccharide arabinogalactan: Studies on bioavailability and pharmacokinetics // European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics. 2017. Vol. 42. Iss. 3. P. 431–440.

53. Душкин А. В., Метелева Е. С., Толстикова Т. Г., Хвостов М. В., Долгих М. П., Толстиков Г. А. Комплексирование фармаконов с глицирризиновой кислотой — путь создания лекарственных препаратов повышенной эффективности // Химия в интересах устойчивого развития 2010. Т. 18, № 4. С. 517–525.

54. Душкин А. В., Чистяченко Ю. С., Толстикова Т. Г., Хвостов М. В., Поляков Н. Э., Ляхов Н. З., Толстиков Г. А. Фармакологические и физико-химические свойства механохимически синтезированных супрамолекулярных комплексов ацетилсалициловой кислоты и полисахарида арабиногалактана из лиственниц Larix Sibirica и Larix Gmelini // Доклады Академии наук 2013. Т. 451, № 1. С. 107–109.

55. Yu. S. Chistyachenko, A. V. Dushkin, N. E. Polyakov, M. V. Khvostov, T. G. Tolstikova, G. A. Tolstikov, N. Z. Lyakhov Polysaccharide arabinogalactan from larch Larix sibirica as carrier for molecules of salicylic and acetylsalicylic acid: preparation, physicochemical and pharmacological study // Drug Delivery, 2015, Vol. 22, No. 3, P. 400–407 https://doi.org/10.3109/10717544.2014.884655

56. Khvostov M. V., Tolstikova T. G., Borisov S. A., Zhukova N. A., Dushkin A. V., Chistyachenko Yu. S., Polyakov N. E. Improving the Efficiency and Safety of Aspirin by Complexation with the Natural Polysaccharide Arabinogalactan // Current Drug Delivery, 2016, V. 13, N4, Pp 582–589 https://doi.org/10.2174/156720181266615 0605104944

57. Борисов С. А., Хвостов М. В., Толстикова Т. Г., Душкин А. В., Чистяченко Ю. С. Фармакодинамические исследования комплекса включения Полисахарида лиственницы арабиногалактана с напроксеном // Сиб. научный мед. журн. 2017. Т. 37, № 4, С. 19–25.

58. Душкин А. В., Метелева Е. С., Толстикова Т. Г., Хвостов М. В., Поляков Н. Э., Ляхов Н. З., Супрамолекулярные системы доставки лекарственных молекул веществ на основе водорастворимых растительных метаболитов. Физико-химические, фармакологические свойства и особенности механохимического получения. // Химия в интересах устойчивого развития, Т. 27 С. 233–244, 2019. https://doi.org/10.15372/KhUR2019129

59. Душкин А. В., Чистяченко Ю. С., Комаров Д. А., Хвостов М. В., Толстикова Т. Г., Журко И. Ф., Кирилюк И. А., Григорьев И. А., Ляхов Н. З. О механизме увеличения мембранной проницаемости веществ из их межмолекулярных комплексов с полисахаридом арабиногалактаном из лиственниц Larix sibirica и Larix gmelinii // Доклады Академии наук 2015. 460. (1). 107–110. https://doi.org/10.1134/S1607672915010020

60. Tian Q.E., Li H. D., Yan M., Cai H. L., Tan Q. Y., Zhang W.Y. Effects of Astragalus polysaccharides on P-glycoprotein efflux pump function and protein expression in H22 hepatoma cells in vitro // BMC Complem. Altern. M. 2012. 12. (94). 1–10.


Review

For citations:


Polyakov N.E., Valiulin S.V., Onischuk A.A., Tolstikova T.G. NEW APPROACHES TO INCREASING THE EFFECTIVENESS OF NON-STEROIDAL ANTI- INFLAMMATORY DRUGS USING NANOSCALE DELIVERY SYSTEMS. Russian Neurosurgical Journal named after Professor A. L. Polenov. 2020;12(2):79-85. (In Russ.)

Views: 11


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-2693 (Print)