Ученые Новосибирского института органической химии совместно с коллегами Института химической кинетики и горения СО РАН разработали новую методику  доставки аэрозоля цефазолина  в легкие – важного средства для лечения инфекционных заболеваний.

Сибирские ученые разработали уникальный подход, который позволяет доставлять весь спектр цефалоспориновых антибиотиков в легкие.




Уникальной особенностью этого подхода является получение сухих частиц аэрозоля антибиотика из водного раствора методом ультразвуковой генерации, с последующим осушением. В результате образуются частицы размером от 0,5 до 3 мкм. Измерение ингаляционной дозы в реальном времени во время ингаляционного эксперимента происходит с использованием оригинального программного обеспечения, интегрированного в управляющий компьютер. Изучена антибактериальная активность аэрозольной формы цефазолина, в сравнение с внутрибрюшинным введением, в экспериментах на беспородных мышах-самцах, инфицированных архивным штаммом Klebsiella pneumoniae 82.

На животных моделях было продемонстрировано, что терапия цефазолином имеет высокую эффективность и демонстрирует полную выживаемость животных на модели острого перитонита, по сравнению с внутрибрюшинным способом введения. Таким образом, технология позволяет существенно повысить антибактериальный эффект существующих лекарственных препаратов бактерицидного действия. Также было показано, что фармакокинетические параметры цефазолина при аэрозольном способе доставки сопоставимы с таковыми при парэнтеральном способе введения, а гистологические исследования легких после аэрозольных ингаляций не выявили каких-либо патологических изменений или повреждений.

 «Необходима разработка новых методов доставки антибиотиков в виде аэрозоля, поскольку антибиотикорезистентность, и недостаточная концентрация действующих веществ - представляют особую сложность в антибиотикотерапии. Группа цефалоспориновых антибиотиков, как и в частности цефалоспориновый антибиотик первого поколения – цефазолин, остаются критически важными средством первой линии для лечения распространенных инфекционных заболеваний, как для хирургической антимикробной профилактики, так и для лечения инфекционных заболеваний органов дыхания, — рассказывает один из авторов работы научный сотрудник лаборатории фармакологических исследований НИОХ СО РАН, кандидат биологических наук Сергей Аньков. Не менее важно, цефазолин безопасен для использования во время беременности и может быть использован для лечения перинатальной стрептококковой инфекции. Эти особенности объясняют, почему цефазолин по-прежнему является крайне важным лекарством».

В фармакокинетических экспериментах использовали беспородных лабораторных мышей-самцов CD-1 массой 21–25 г. Все эти мыши были взяты из вивария SPF ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАН. Все эксперименты проводились в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Pharmaceutics.

Aerosol Inhalation Delivery of Cefazolin in Mice: Pharmacokinetic Measurements and Antibacterial Effect. S.V. Valiulin, A.A. Onischuk, A.M. Baklanov, S.N. Dubtsov, S.V. An'kov, N.N. Shkil, E.V. Nefedova, M.E. Plokhotnichenko, T.G. Tolstikova, A.M. Dolgov, G.G. Dultseva
IInternational Journal of Pharmaceutics, V. 607, 25 September 2021, 121013  IF 5,875 (2020) doi:10.1016/j.ijpharm.2021.121013

Пресс-служба НИОХ СО РАН

Источники

Сибирские ученые разработали уникальный подход, который позволяет доставлять антибиотики в легкие
МИНОБРНАУКИ РФ(www.minobrnauki.gov.ru), 15/09/2021

Сибирские ученые разработали новую методику доставки аэрозоля цефазолина в легкие – важного средства для лечения инфекционных заболеваний
Российский научный фонд (rscf.ru), 14/09/2021, 15/09/2021