Нанодетоксикація, що виникає, роль наноматеріалів у лікуванні наркотичної інтоксикації

Лорен М. Грем

1 Кафедра хімії та біохімії, Університет штату Меріленд, Колледж-Парк, MD 20742, США

Тао М Нгуєн

1 Кафедра хімії та біохімії, Університет штату Меріленд, Колледж-Парк, MD 20742, США

Санг Бок Лі

1 Кафедра хімії та біохімії, Університет штату Меріленд, Колледж-Парк, MD 20742, США

2 Вища школа нанонаук та технологій (WCU), Корейський інститут науки та технологій (KAIST), Daejeon 305-701, Корея

Анотація

Лікування інтоксикації передбачає нейтралізацію або очищення отруйної сполуки, але сучасні методи лікування обмежені в їх здатності безпечно та ефективно детоксикувати пацієнта. Нові дослідження були зосереджені на використанні наночастинок як парентеральних детоксикаційних агентів для циркуляції по організму та захоплення токсинів. Змінні склади цих наночастинок контролюють механізм захоплення та видалення конкретних сполук. Як обговорювалося в цій статті, останні методи використання наночастинок для детоксикації демонструють великий потенціал для лікування інтоксикації. Однак перед тим, як універсальний метод детоксикації наночастинок стане доступним для клінічного використання, необхідно подолати кілька проблем.

За останні кілька десятиліть було проведено велике розслідування використання наночастинок при доставці ліків, націлюванні, маркуванні та біовізуванні. Для таких застосувань розроблено численні типи наноматеріалів, такі як ліпосоми, мікроемульсії, наночастинки та нанотрубки [1–12]. Переваги методу, що базується на наночастинках, порівняно із звичайними методами в основному зумовлені їх фізіохімічними властивостями. Наночастинки, синтезовані для біологічних застосувань, складаються з жирних кислот, неорганіки, органіки та оксидів металів. Велике відношення площі поверхні до об'єму, регульований розподіл розміру, простота модифікації поверхні та питома навантажувальна здатність роблять наночастинки оптимальним вибором для застосувань in vivo, таких як цілеспрямована доставка та контрольоване вивільнення ліків [5,6,11–14]. Притаманна універсальність і багатофункціональність наночастинок забезпечує прогрес порівняно із звичайними методами за рахунок поліпшення біосумісності, часу циркуляції та націлювання. Зовсім недавно з’явився новий напрямок досліджень, який використовує ці досягнення для розробки наночастинок спеціально для детоксикації [1,15–18].

Наноматеріали, що використовуються як детоксикаційні агенти

Три основні класи наноматеріалів досліджувались як нанодетоксиканти: міцелярні наноносії, ліпосоми та наночастинки на основі ліганду (табл. 1). Ці частинки слід вводити пацієнтові, циркулювати по крові та захоплювати токсичні сполуки шляхом адсорбції токсину на поверхню матеріалу або інтерналізації токсину матеріалом [24–33].

Таблиця 1

Досліджувані наноматеріали як нанодетоксиканти.

Тип наноматеріалу Склад Механізм поглинання Віднос.

Мікроемульсія	Полоксамер/этилбутират/жирні кислоти	Адсорбція	[30]
	Brij 97/гексадекан/октадецилтриметоксисилан Твін-80/етилабурат/жирні кислоти/октадецилтриметоксисилан	Перегородка	[28,33]
Ліпідна нанокапсула	Фосфатидилхолін/тригліцерид	Розділ	[34]
Ліпосоми	Диміристоїлфосфатидилгліцерин/діолеоїлгліцерофосфогліцерин	Електростатичні взаємодії	[27,37]
	Фосфатидилхолін/дистеароїлфосфатидилетаноламін-ПЕГ	Градієнт рН	[24,25,35]
	Пальмітоілолеоїлгліцерофосфохолін / діолеоїлгліцерофосфохолін/дипальмітоїлгліцерофосфохолін / дипальмітоїлгліцерофосфоетаноеламін-ПЕГ/роданан	Ферментативна деградація	[38]
Полімери	Олігохітозан/динітробензолсульфоніл	π – π взаємодії	[42,43]
	N-ізопропілакриламід/N, N′-метиленбісакриламід / бутилакриламід/акрилова кислота	Гідрофобний/водневий зв'язок / електростатичні взаємодії	[31]
Наночастинки	Магнітні наночастинки з карбіду заліза із вуглецевим покриттям, дигоксин антиімунний FAB	Взаємодія антитіло – антиген	[40]
	Карбід заліза/діетилентріамінпентаоцтова кислота з вуглецевим покриттям	Хелатування	[40]
	Наночастинки магнітного латексу, стрептавідин	Взаємодія білок-ліганд	[32]

---