vniigisРоссийский паразитологический журналRussian Journal of Parasitology1998-84352541-7843ВНИИП – филиал ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН10.31016/1998-8435-2024-18-1-100-111vniigis-1133Research ArticleЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКАTREATMENT AND PREVENTIONДиализ лекарственных препаратов через полупроницаемую мембрану как предварительная оценка эффективности перспективного паразитоцидного препаратаDrug dialysis through a semipermeable membrane as a preliminary efficacy assessment of a promising parasitocidal drughttps://orcid.org/0000-0002-4736-5934ХаликовС. С.KhalikovS. S.

Халиков Салават Самадович, доктор технических наук

119991, Москва, ул. Вавилова, 28

   

Khalikov Salavat S., Doctor of Engineering Sciences

28 Vavilova Str., Moscow, 119991

khalikov_ss@ineos.ac.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3014-7383ХаликовМ. С.KhalikovM. S.

Халиков Марат Салаватович

117218, Москва, ул. Б. Черемушкинская, 28

119991, Москва, ул. Вавилова, 28

   

Khalikov Marat S.

28 Vavilova Str., Moscow, 119991

marat.halikov.88@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9602-0158КононоваЕ. Г.KononovaE. G. 

Кононова Елена Германовна, кандидат химических наук

119991, Москва, ул. Вавилова, 28

Kononova Elena G., Candidate of Chemical Sciences

28 Vavilova Str., Moscow, 119991

   

lena.kononova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1768-5048ИльинМ. М.IlyinM. M.

Ильин Михаил Михайлович,  кандидат химических наук

119991, Москва, ул. Вавилова, 28

Ilyin Mikhail M., Candidate of Chemical Sciences

28 Vavilova Str., Moscow, 119991

   

kotosok1978@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0001-5165-0706АрхиповИ. А.ArkhipovI. A.

Архипов Иван Алексеевич, доктор ветеринарных наук, профессор

117218, Москва, ул. Б. Черемушкинская, 28

Arkhipov Ivan A., Doctor of Veterinary Sciences, professor

28, Bolshaya Cheremushkinskaya str., Moscow, 117218

arkhipovhelm@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8364-5055ВарламоваА. И.VarlamovaA.  I.

Варламова Анастасия Ивановна, доктор ветеринарных наук

117218, Москва, ул. Б. Черемушкинская, 28

Varlamova Anastasia I., Doctor of Veterinary Sciences

28, Bolshaya Cheremushkinskaya str., Moscow, 117218

   

arsphoeb@mail.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова Российской академии наукРоссияFederal State Budgetary Institution of Science “Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds” of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова Российской академии наук; Всероссийский научно-исследовательский институт фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К. И. Скрябина и Я. Р. Коваленко Российской академии наук» (ВНИИП – фил. ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН)РоссияFederal State Budgetary Institution of Science “Nesmeyanov Institute of Organoelement Compounds” of the Russian Academy of Sciences; All-Russian Scientific Research Institute for Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plant – a branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Centre VIEV” (VNIIP – FSC VIEV)Russian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт фундаментальной и прикладной паразитологии животных и растений – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии имени К. И. Скрябина и Я. Р. Коваленко Российской академии наук» (ВНИИП – фил. ФГБНУ ФНЦ ВИЭВ РАН)РоссияAll-Russian Scientific Research Institute for Fundamental and Applied Parasitology of Animals and Plant – a branch of the Federal State Budget Scientific Institution “Federal Scientific Centre VIEV” (VNIIP – FSC VIEV)Russian Federation202407032024181100111Copyright © Халиков С.С., Халиков М.С., Кононова Е.Г., Ильин М.М., Архипов И.А., Варламова А.И., 20242024Халиков С.С., Халиков М.С., Кононова Е.Г., Ильин М.М., Архипов И.А., Варламова А.И.Khalikov S.S., Khalikov M.S., Kononova E.G., Ilyin M.M., Arkhipov I.A., Varlamova A.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vniigis.elpub.ru/jour/article/view/1133

Цель исследований – провести анализ динамики высвобождения фенбендазола (ФБЗ) и никлозамида (НЗМ) из их твердых дисперсий (ТД) различных составов методом диализа через различные полупроницаемые мембраны в модельных системах, соответствующих среде желудка и кишечника. Оценить паразитоцидную активность экспериментальных смесевых композиций.

Материалы и методы

Материалы и методы. В работе использованы субстанции ФБЗ и НЗМ, полимер – поливинилпирролидон (ПВП). Процессы механообработки проводили в валковой мельнице LE-101 и планетарно-центробежной мельнице АГО-2 при различной энергонапряженности. Полученные при этом ТД различных составов изучали на растворимость. Динамику высвобождения субстанций ФБЗ и ФНС из ТД изучали на лабораторной установке, состоящей из термостатированного стакана с буферными растворами с рН = 9,18 (среда кишечника) и рН = 1,0 (среда желудка). Концентрацию субстанций в диализате определяли методами ВЭЖХ и УФ-спектроскопии. Полученные комплексные ТД ФБЗ и НЗМ были изучены на цестодоцидную активность на лабораторной модели гименолепидоза у белых мышей.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Установлено, что высвобождение субстанций в буферный раствор с рН = 9,18 из ТД, полученных в валковой мельнице, выше, чем у ТД, полученных в активаторе АГО. При диализе экспериментальных составов в модельной системе со средой желудочного сока наблюдается лишь проникновение через мембрану субстанции ФБЗ, что можно объяснить протонированием молекулы ФБЗ, являющейся слабым основанием. Молекула НЗМ, являясь нейтральной молекулой, не проникает через полупроницаемую перегородку в среду соляной кислоты; она полностью остается внутри диализного мешка. Высокие показатели антигельминтной эффективности (до 100%) комплексных ТД ФБЗ : НЗМ : ПВП, полученных в активаторе АГО и на валковой мельнице, отмечены для ТД состава 2 : 20 : 78 при гименолепидозе мышей. Активность базового препарата – субстанции никлозамида составила 27,69%, что в 3 раза ниже активности полученных комплексных дисперсий.

The purpose of the research is to analyze the dynamics of fenbendazole (FBZ) and niclozamide (NZM) release from their solid dispersions (SD) of various compositions by dialysis through various semipermeable membranes in model systems that correspond to stomach and intestine environments. To evaluate the parasitocidal activity of experimental mixture compositions.

Materials and methods

Materials and methods. The study used substances of FBZ and NZM, and the polymer, polyvinylpyrrolidone (PVP). Mechanical processes were carried out in a LE-101 roller mill and an AGO-2 orbital centrifugal mill at different power density levels. The resulting SD of various compositions were studied for solubility. The dynamics of FBZ and NZM substance release from the SD were studied in a laboratory setup consisting of a temperature controlled glass with buffer solutions with pH = 9.18 (intestinal environment) and pH = 1.0 (stomach environment). The substance concentration in the dialysate was determined by HPLC and UV spectroscopy. The resulting complex SD of FBZ and NZM were studied for cestodocidal activity in a laboratory model of hymenolepiosis of white mice.

Results and discussion

Results and discussion. It was found that the substances release into a buffer solution with pH = 9.18 from the SD obtained in the roller mill is higher than that of the SD obtained in the AGO activator. The dialysis of the experimental compounds in a model system with a gastric juice medium observed only FBZ substance penetration through the membrane, which can be explained by protonation of the FBZ molecule which is a weak base. The NZM molecule, being a neutral molecule, does not penetrate through the semi-permeable partition into the hydrochloric acid environment; it remains entirely inside the dialysis bag. High anthelmintic efficacy rates (up to 100%) of SD complex FBZ : NZM : PVP obtained in the AGO activator and in the roller mill were recorded for the SD of composition 2 : 20 : 78 in the mice with hymenolepiosis. The activity of the base drug, the niclozamide substance, was 27.69%, which is 3 times lower than the activity of the resulting complex dispersions.

фенбендазолниклозамидполивинилпирролидонсмесевые композициитвердые дисперсиидиализбелые мышиHymenolepis nanafenbendazoleniclozamidepolyvinylpyrrolidonemixed compositionssolid dispersionsdialysiswhite miceHymenolepis nanaЧасть работы по получению твердых дисперсий и их анализу выполнена в рамках Государственного задания № 075-00277-24-00 при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Часть работы выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 гг.), составляющей основу государственного задания № FGUG-2022-0012.Part of the work on obtaining solid dispersions and their analysis was carried out within the framework of State Assignment No. 075-00277-24-00 with financial support from the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation. Part of the work was carried out within the framework of the Program for Basic Scientific Research in the Russian Federation for the long-term period (2021–2030), which forms the basis of state assignment No. FGUG-2022-0012.ReferencesАрхипов И. А., Варламова А. И., Одоевская И. М. Методические рекомендации по испытанию и оценке эффективности препаратов при трихинеллезе и гименолепидозе на лабораторной модели // Российский паразитологический журнал. 2019. Т. 13, № 2. С. 58-63. https://doi.org/10.31016/1998-8435-2019-13-2-58-63Arkhipov I. A., Varlamova A. I., Odoevskaya I. M. Methodological Recommendations for Testing and Assessment of Efficiency of Medications against Trichinellosis and Hymenolepidosis in Laboratory Model. Rossiyskiy parazitologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Parasitology. 2019; 13 (2): 58–63. (In Russ.) https://doi.org/10.31016/1998-8435-2019-13-2-58-63Астафьев Б. А., Яроцкий Л. С., Лебедева М. Н. Экспериментальные модели паразитозов в биологии и медицине. М.: Наука, 1989. 279 с.Astafiev B. A., Yarotsky L. S., Lebedeva M. N. Experimental models of parasite infections in biology and medicine. M.: Nauka, 1989; 279. (In Russ.)Косицына А. С., Фроленко Т. А. Применение методов оптической спектроскопии при изучении органических соединений: учеб. пособие. Красноярск: СибГУ, 2018. 86 с.Kositsyna A. S., Frolenko T. A. Application of optical spectroscopy methods in the study of organic compounds. Krasnoyarsk: Siberian State University, 2018; 86. (In Russ.)Тихонов А. И., Ярных Т. Г., 3упанец И. А., Данькевич О. С., Богуцкая Е. Е., Бездетно Н. В., Азаренко Ю. Н. Биофармация: учеб. Харьков: Издво НФаУ, Золотые страницы, 2003. 240 с.Tikhonov A. I., Yarnykh T. G., Zupanets I. A., Dankevich O. S., Bogutskaya E. E., Bezdetno N. V., Azarenko Yu. N. Biopharmacy. Kharkov: Publishing House of the National University of Pharmacy, Zolotye Stranitsy, 2003; 240.Халиков С. С., Евсеенко В. И., Варламова А. И., Халиков М. С., Ильин М. М., Метелева Е. С., Архипов И. А. Получение комплексных антигельминтных препаратов методами механохимии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2023. № 2. C. 44–52. https://doi.org/10.17513/mjpfi.13512Khalikov S. S., Evseenko V. I., Varlamova A. I., Khalikov M. S., Ilyin M. M., Meteleva E. S., Arkhi- pov I. A. Obtaining complex anthelmintic drugs using mechanochemistry methods. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamental'nykh issledovaniy = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2023; 2: 44–52. https://doi.org/10.17513/mjpfi.13512Fridley G. E., Holstein C. A., Oza S. B., Yager P. The evolution of nitrocellulose as a material for bioassays. Mater. Res. Bull. 2013; 38: 326–330. https://doi.org/10.1557/mrs.2013.60Fridley G. E., Holstein C. A., Oza S. B., Yager P. The evolution of nitrocellulose as a material for bioassays. Mater. Res. Bull. 2013; 38: 326–330. https://doi.org/10.1557/mrs.2013.60Khalikov S. S., Khakina E. A., Khalikov M. S., Varlamova A. I. Solid Dispersions of Fenbendazole with Polymers and Succinic Acid Obtained via Methods of Mechanochemistry: Their Chemical Stability and Anthelmintic Efficiency. Powders 2023; 2: 727–736. https://doi.org/10.3390/powders2040045Khalikov S. S., Khakina E. A., Khalikov M. S., Varlamova A. I. Solid Dispersions of Fenbendazole with Polymers and Succinic Acid Obtained via Methods of Mechanochemistry: Their Chemical Stability and Anthelmintic Efficiency. Powders 2023; 2: 727–736. https://doi.org/10.3390/powders2040045Olejnik A., Goscianska J., Nowak I. Active сompounds release from semisolid dosage forms. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2012; 101 (11): 4032–4045. https://doi.org/10.1002/jps.23289.Olejnik A., Goscianska J., Nowak I. Active сompounds release from semisolid dosage forms. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2012; 101 (11): 4032–4045. https://doi.org/10.1002/jps.23289.Petró E., Paal T., István E., Alexander K., Baki G., Csoka I. Drug release from semisolid dosage forms: A comparison of two testing methods. Pharmaceutical Development and Technology. 2013; 20 (3): 330-336. https://doi.org/10.3109/10837450.2013.867446.Petró E., Paal T., István E., Alexander K., Baki G., Csoka I. Drug release from semisolid dosage forms: A comparison of two testing methods. Pharmaceutical Development and Technology. 2013; 20 (3): 330-336. https://doi.org/10.3109/10837450.2013.867446.Squires T. M., Messinger R. J., Manalis S. R. Making it stick: convection, reaction and diffusion in surface-based biosensors. Nat. Biotechnol. 2008; 26: 417–426. https://doi.org/10.1038/nbt1388Squires T. M., Messinger R. J., Manalis S. R. Making it stick: convection, reaction and diffusion in surface-based biosensors. Nat. Biotechnol. 2008; 26: 417–426. https://doi.org/10.1038/nbt1388

The authors declare that there are no conflicts of interest present.