Вивчення фізико-хімічних та біофармацевтичних властивостей важкорозчинних субстанцій для прогнозування складу та технології твердих лікарських форм

Topicality. A detailed study of the physicochemical and biopharmaceutical properties of medicinal substancesshould be carried out at the initial stage of the pharmaceutical development of the finished dosage form of a drug in order to avoid destructive transformations that can occur in the process of manufacture and storage, prediction of bioavailability, pharmacological efficacy and safety of medicinal products in the human body, as well as speed up the scientific work to determine the optimal composition and technology for new drugs.Aim. To study a physico-chemical and biopharmaceutical properties of the poor soluble medicinal substances riluzole and nimodipine for predicting the optimal composition and technology of generic drugs.Materials and methods. Samples of riluzole and nimodipine substances are obtained according to the technology, which is developed by the laboratory of chemical synthesis of the PJSC “Borshchahivskiy CPP”(Kiev, Ukraine) and also samples of tablets original drugs Rilutek, film-coated tablets, 50 mg, company “Sanofi”, France and Nimotop, film-coated tablets, 30 mg, company “Bayer AG”, Germany. All analytical and pharmaco-technological researches were implementedaccording to generally accepted methods that accordance with the requirements of the State Pharmacopoeia of Ukraine.Results and discussion. Physicochemical properties such as the chemical structure of molecules, the size and shape of particles of substances, the possibility of chemical interaction of substances with different excipients, the melting temperature, lipophilicity and solubility in organic and aqueous solvents for the substances riluzole and nimodipine were studied. The study of the biopharmaceutical properties of substances was carried out by study in vitro release kinetics of the substances riluzole and nimodipine from the tablets of the original drugs “Rilutec” and “Nimotop”.Conclusions. Studies of the physico-chemical and biopharmaceutical properties of the medicinal substances riluzole and nimodipine made it possible to predict compatibility of substances with excipients and suggest the most optimal technology for generic drugs Borizol 50 mg film-coated tablets and Nimodipine 30 mg film-coated tablets.Актуальность. Детальное изучение физико-химических и биофармацевтических свойств лекарственных субстанций целесообразно проводить на начальном этапе проведения фармацевтической разработки готовой лекарственной формы препарата с целью избежания деструктивных преобразований, которые могут происходить в процессе изготовления и хранения, прогнозирования биодоступности, фармакологической эффективности и безопасности лекарственных средств в организме человека, а также для ускорения научной работы по установке оптимального состава и технологии производства новых лекарственных препаратов.Целью работы является изучение физико-химических и биофармацевтических свойств труднорастворимых лекарственных субстанций рилузола и нимодипина для прогнозирования оптимального состава и технологии производства генерических лекарственных препаратов.Материалы и методы. Субстанции рилузол и нимодипин, полученные по технологии, разработанной лабораторией химического синтеза НПЦ «Борщаговский ХФЗ», г. Киев, а также образцы таблеток оригинальных лекарственных препаратов Рилутек, покрытые пленочной оболочкой, по 50 мг, компании «Санофи», Франция и Нимотоп, таблетки покрытые пленочной оболочкой, по 30 мг, компании «Байер АГ», Германия. Все аналитические и фармако-технологические исследования проводились по общепринятым методикам в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи Украины.Результаты и их обсуждение. Для субстанций рилузол и нимодипин были изучены физико-химические свойства, такие как химическая структура молекул, размер и форма частиц субстанций, оценена возможность химического взаимодействия субстанций со вспомогательными веществами, определена температура плавления образцов субстанций, изучена их липофильность и растворимость в органических и водных растворителях. Изучение биофармацевтических свойств субстанций проводилось путем исследования in vitro кинетики высвобождения субстанций рилузол и нимодипин из таблеток оригинальных лекарственных препаратов «Рилутек» и «Нимотоп».Выводы. Проведенные исследования физико-химических и биофармацевтических свойств образцов лекарственных субстанций рилузол и нимодипин дали возможность спрогнозировать совместимость субстанций со вспомогательными веществами и предположить наиболее оптимальную технологию производства генерических лекарственных препаратов Боризол, таблеток, покрытых пленочной оболочкой, по 50 мг и Нимодипин, таблеток, покрытых пленочной оболочкой, по 30 мг.Актуальність. Детальне вивчення фізико-хімічних та біофармацевтичних властивостей лікарських субстанцій доцільно проводити на початковому етапі проведення фармацевтичної розробки готової лікарської форми препарату з метою уникнення деструктивних перетворень, які можуть відбуватися в процесі виготовлення та зберігання, прогнозування біодоступності, фармакологічної ефективності та безпечності лікарських засобів в організмі людини, а також для прискорення наукової роботи зі встановлення оптимального складу та технологіївиробництва нових лікарських препаратів.Метою роботи є вивчення фізико-хімічних та біофармацевтичних властивостей важкорозчинних лікарських субстанцій рилузолу та німодипіну для прогнозування оптимального складу та технології виробництва генеричних лікарських препаратів.Матеріали та методи. Субстанції рилузол та німодипін, одержані за технологією, розробленою лабораторією хімічного синтезу НВЦ «Борщагівський ХФЗ», м Київ, а також зразки таблеток оригінальних лікарських препаратів Рілутек, таблеток, вкритих плівковою оболонкою по 50 мг виробництва компанії «Санофі», Франція та Німотоп, таблеток, вкритих плівковою оболонкою по 30 мг виробництва компанії «Байер АГ», Німеччина. Усі аналітичні та фармакотехнологічні дослідження проводились за загальноприйнятими методиками відповідно довимог Державної фармакопеї України (ДФУ).Результати та їх обговорення. Для субстацій рилузол та німодипін були вивчені фізико-хімічні властивості, такі як хімічна структура молекул, розмір та форма частинок субстанції, оцінена можливість хімічної взаємодії субстанцій з допоміжними речовинами, визначена температура плавлення зразків субстанцій, вивчена їх ліофільність та розчинність в органічних та водних розчинниках. Вивчення біофармацевтичних властивостей субстанцій проводилося шляхом дослідження in vitro кінетики вивільнення субстанцій рилузол та німодипін з таблеток оригінальних лікарських препаратів «Рілутек» та «Німотоп».Висновки. Проведені дослідження фізико-хімічних та біофармацевтичних властивостей зразків лікарськихсубстанцій рилузол та німодипін надали можливість спрогнозувати сумісність субстанцій з допоміжними речовинами та припустити найбільш оптимальну технологію виробництва для генеричних лікарських препаратів Боризолу, таблеток, вкритих плівковою оболонкою, по 5 мг і Німодипіну, таблеток, вкритих плівковою оболонкою, по 3 мг

Compression method of anastomosis of large intestines by implants with memory of shape: alternative to traditional sutures

Research objective. To prove experimentally the possibility of forming a compression colonic anastomoses using nickel-titanium devices in comparison with traditional methods of anastomosis. Materials and methods. In experimental studies the quality of the compression anastomosis of the colon in comparison with sutured and stapled anastomoses was performed. There were three experimental groups in mongrel dogs formed: in the 1st series (n = 30) compression anastomoses nickel-titanium implants were formed; in the 2nd (n = 25) – circular stapling anastomoses; in the 3rd (n = 25) – ligature way to Mateshuk– Lambert. In the experiment the physical durability, elasticity, and biological tightness, morphogenesis colonic anastomoses were studied. Results. Optimal sizes of compression devices are 32 × 18 and 28 × 15 mm with a wire diameter of 2.2 mm, the force of winding compression was 740 ± 180 g/mm2. Compression suture has a higher physical durability compared to stapled (W = –33.0; p < 0.05) and sutured (W = –28.0; p < 0.05), higher elasticity (p < 0.05) in all terms of tests and biological tightness since 3 days (p < 0.001) after surgery. The regularities of morphogenesis colonic anastomoses allocated by 4 periods of the regeneration of intestinal suture. Conclusion. Obtained experimental data of the use of compression anastomosis of the colon by the nickel-titanium devices are the convincing arguments for their clinical application

Компрессионный способ анастомозирования толстой кишки имплантатами с памятью формы - альтернатива традиционным швам

Research objective. To prove experimentally the possibility of forming a compression colonic anastomoses using nickel-titanium devices in comparison with traditional methods of anastomosis. Materials and methods. In experimental studies the quality of the compression anastomosis of the colon in comparison with sutured and stapled anastomoses was performed. There were three experimental groups in mongrel dogs formed: in the 1st series (n = 30) compression anastomoses nickel-titanium implants were formed; in the 2nd (n = 25) – circular stapling anastomoses; in the 3rd (n = 25) – ligature way to Mateshuk– Lambert. In the experiment the physical durability, elasticity, and biological tightness, morphogenesis colonic anastomoses were studied. Results. Optimal sizes of compression devices are 32 × 18 and 28 × 15 mm with a wire diameter of 2.2 mm, the force of winding compression was 740 ± 180 g/mm2. Compression suture has a higher physical durability compared to stapled (W = –33.0; p < 0.05) and sutured (W = –28.0; p < 0.05), higher elasticity (p < 0.05) in all terms of tests and biological tightness since 3 days (p < 0.001) after surgery. The regularities of morphogenesis colonic anastomoses allocated by 4 periods of the regeneration of intestinal suture. Conclusion. Obtained experimental data of the use of compression anastomosis of the colon by the nickel-titanium devices are the convincing arguments for their clinical application. Цель исследования – путем проведения эксперимента обосновать преимущества компрессионных толстокишечных анастомозов, сформированных с помощью никелид-титановых (TiNi) проволочных устройств, относительно традиционных способов анастомозирования. Материалы и методы. В ходе проведенного экспериментального исследования мы оценили качество компрессионного анастомоза толстой кишки по сравнению с лигатурным и механическим способами формирования соустья. Были созданы 3 экспериментальные группы, включающие беспородных собак: в 1-й группе (n = 30) компрессионные анастомозы формировались TiNi-имплантатами; во 2-й (n = 25) – циркулярными сшивающими аппаратами; в 3-й (n = 25) – лигатурным способом по Матешуку–Ламберу. В процессе исследования были изучены механическая прочность, эластичность и биологическая герметичность толстокишечных анастомозов, морфогенез анастомозов. Результаты. Оптимальными считаем устройства для компрессионного создания анастомозов размерами 32 × 18 и 28 × 15 мм с диаметром провода 2,2 мм, силой межвиткового сдавления тканей 740 ± 180 г/мм2. Компрессионный шов обладает более высокой физической герметичностью по сравнению с механическим (W = –33,0; p < 0,05) и ручным швами (W = –28,0; p < 0,05), а также более высокой эластичностью (р < 0,05) на протяжении всего срока исследования и более высокой биологической герметичностью (р < 0,001) с 3-х суток после операции. Установлены закономерности морфогенеза толстокишечных анастомозов, выделены 4 периода регенерации кишечного шва. Заключение. Результаты экспериментального исследования по изучению компрессионного анастомоза толстой кишки TiNi-проволочными устройствами считаем серьезным основанием для внедрения этого способа анастомозирования в клиническую практику.

Partial Deletion of Chromosome 8 β-defensin Cluster Confers Sperm Dysfunction and Infertility in Male Mice

β-defensin peptides are a family of antimicrobial peptides present at mucosal surfaces, with the main site of expression under normal conditions in the male reproductive tract. Although they kill microbes in vitro and interact with immune cells, the precise role of these genes in vivo remains uncertain. We show here that homozygous deletion of a cluster of nine β-defensin genes (DefbΔ9) in the mouse results in male sterility. The sperm derived from the mutants have reduced motility and increased fragility. Epididymal sperm isolated from the cauda should require capacitation to induce the acrosome reaction but sperm from the mutants demonstrate precocious capacitation and increased spontaneous acrosome reaction compared to wild-types but have reduced ability to bind the zona pellucida of oocytes. Ultrastructural examination reveals a defect in microtubule structure of the axoneme with increased disintegration in mutant derived sperm present in the epididymis cauda region, but not in caput region or testes. Consistent with premature acrosome reaction, sperm from mutant animals have significantly increased intracellular calcium content. Thus we demonstrate in vivo that β-defensins are essential for successful sperm maturation, and their disruption leads to alteration in intracellular calcium, inappropriate spontaneous acrosome reaction and profound male infertility

Pituitary androgen receptor signalling regulates prolactin but not gonadotrophins in the male mouse

Production of the androgen testosterone is controlled by a negative feedback loop within the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis. Stimulation of testicular Leydig cells by pituitary luteinising hormone (LH) is under the control of hypothalamic gonadotrophin releasing hormone (GnRH), while suppression of LH secretion by the pituitary is controlled by circulating testosterone. Exactly how androgens exert their feedback control of gonadotrophin secretion (and whether this is at the level of the pituitary), as well as the role of AR in other pituitary cell types remains unclear. To investigate these questions, we exploited a transgenic mouse line (Foxg1 Cre/+; AR fl/y) which lacks androgen receptor in the pituitary gland. Both circulating testosterone and gonadotrophins are unchanged in adulthood, demonstrating that AR signalling is dispensable in the male mouse pituitary for testosterone-dependent regulation of LH secretion. In contrast, Foxg1 Cre/+; AR fl/y males have a significant increase in circulating prolactin, suggesting that, rather than controlling gonadotrophins, AR-signalling in the pituitary acts to suppress aberrant prolactin production in males

Identification of cytochrome-b5 reductase as the enzyme responsible for NADH-dependent lucigenin chemiluminescence in human spermatozoa

Lucigenin-dependent chemiluminescence together with 2-[4-iodophenyl]-3-[4-nitrophenyl]-5-[2,4-disulfophenyl]-2H tetrazolium monosodium salt (WST-1) reduction can be detected following addition of NADH to many cell types, including human sperm suspensions. Although many reports suggest that such a phenomenon is due to reactive oxygen species production, other oxygen detecting metabolite probes, such as MCLA and luminol, do not produce a chemiluminescent signal in this model system. The enzyme responsible for NADH-dependent lucigenin chemiluminescence was purified and identified as cytochrome-b5 reductase. In support of this concept, COS-7 cells overexpressing cytochrome-b5 reductase displayed at least a 3-fold increase in the previously mentioned activity compared with mock-transfected cells. Fractions containing cytochrome-b5 reductase were capable of inducing both lucigenin-dependent chemiluminescence and WST-1 reduction. Oxygen radicals clearly did not mediate the cytochrome b5-mediated activation of these probes in vitro since neither luminol nor MCLA gave a chemiluminescence response in the presence of the enzyme and the cofactor NADH. These results emphasize the importance of the direct NADH-dependent reduction of these putative superoxide-sensitive probes by cytochrome-b5 reductase even though this enzyme does not, on its own accord, produce reactive oxygen species

Brain Protection by Methylene Blue and Its Derivative, Azur B, via Activation of the Nrf2/ARE Pathway in Cisplatin-Induced Cognitive Impairment

Cisplatin is a cytotoxic chemotherapeutic drug that leads to DNA damage and is used in the treatment of various types of tumors. However, cisplatin has several serious adverse effects, such as deterioration in cognitive ability. The aim of our work was to study neuroprotectors capable of preventing cisplatin-induced neurotoxicity. Methylene blue (MB) and AzurB (AzB) are able to neutralize the neurotoxicity caused by cisplatin by protecting nerve cells as a result of the activation of the Ntf2 signaling pathway. We have shown that cisplatin impairs learning in the Morris water maze. This is due to an increase in the amount of mtDNA damage, a decrease in the expression of most antioxidant genes, the main determinant of the induction of which is the Nrf2/ARE signaling pathway, and genes involved in mitophagy regulation in the cortex. The expression of genes involved in long-term potentiation was suppressed in the hippocampus of cisplatin-injected mice. MB in most cases prevented cisplatin-induced impairment of learning and decrease of gene expression in the cortex. AzB prevented the cisplatin-induced decrease of genes in the hippocampus. Also, cisplatin induced disbalance in the gut microbiome, decreased levels of Actinotalea and Prevotella, and increased levels of Streptococcus and Veillonella. MB and AzB also prevented cisplatin-induced changes in the bacterial composition of the gut microbiome