Mineral Carriers for Oral Drug Delivery

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Currently, the development of drug delivery systems is one of the priorities of pharmaceutical technology. Objective: The purpose of the work is to review the scientific and technical literature concerning the possibility of using mineral carriers for oral delivery of medicinal substances. Material and methods: To achieve this goal, it was necessary to review the use of mineral carriers for oral drug delivery, as well as the systematization and classification of mineral carriers for the oral drug delivery. Electronic resources such as eLibrary, CyberLeninka, PubMed were used as research materials. Research methods are analysis and generalization. The study covered the scientific literature for the period from 2002 to the present. Results. It has been established that mineral carriers can be used for oral delivery of the following drug groups: nonsteroidal antiinflammatory drugs, antibiotics, hypotensive, antitumor, and antipsychotic drugs. The systematization and classification of mineral carriers for oral delivery of medicinal substances has been carried out. It was established that currently five potential groups of medical clays should be considered as mineral carriers: palygorskite (attapulgite), kaolin, smectite, zeolite, and silicon dioxide. Conclusion. Now, zeolites based on the mineral clinoptilolite are at the stage of study and are promising mineral raw materials for obtaining carriers of medicinal substances. Different types of pores of mineral carriers allow them to adsorb drugs and release them in a more pharmacologically active form. Porous mineral carriers based on montmorillonite clay are used to improve the oral bioavailability of poorly water-soluble medicinal substances by increasing their solubility.

About the authors

Alexander Vasilyevich Bondarev

Regional State Budgetary Healthcare Institution «Shebekino Central District Hospital»

Email: alexbond936@yandex.ru
Candidate of Pharmaceutical Sciences, Head of Pharmacy Russian Federation

Elena Teodorovna Zhilyakova

BelgorodState National Research University

Email: ezhilyakova@bsu.edu.ru
Doctor of Pharmaceutical Sciences, Professor, Head of the Department of Pharmaceutical Technology Russian Federation

Natalia Valeryevna Avtina

BelgorodState National Research University

Author for correspondence.
Email: avtina@bsu.edu
Candidate of Pharmaceutical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Pharmaceutical Technology Russian Federation

References

  1. Dutta R.C. Drug carriers in pharmaceutical design: promises and progress. Curr. Pharm. Des., 2007. 13 (7): 761-9. doi: 10.2174/138161207780249119.
  2. Verheyen S. Mechanism of increased dissolution of diazepam and temazepam from polyethylene glycol 6000 solid dispersions. Int. J. Pharm. 2002; 249 (1-2): 45-58. DOI: 10.1016/ s0378-5173(02)00532-x.
  3. База данных медицинских и биологических публикаций [Электронный ресурс]. Национальный центр биотехнологической информации США. 2021. Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Государственный реестр лекарственных средств [Электронный ресурс]. М-во здравоохранения РФ. М., 2021. Режим доступа: http://grls.rosminzdrav.ru
  5. Бондарев А.В., Жилякова Е.Т. Использование сорбционных процессов в технологии систем доставки лекарственных веществ. Фармация и фармакология. 2019; 7 (1): 4-12. doi: 10.19163/2307-9266-2019-7-1-4-12.
  6. Сысуев Б.Б., Плетнева И.В. Современное состояние исследований разработок в области инновационных лекарственных форм и их модификаций. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2014; 4 (52): 7-12.
  7. Бондарев А.В., Жилякова Е.Т., Демина Н.Б. и др. Перспективы использования медицинских глин. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2019; 8(4): 27-31. doi: 10.33380/2305-2066-2019-8-4-27-31.
  8. Sher P., Insavle G., Porathnam S. et al. Low Density porous carrier drug adsorption and release study by response surface methodology using different solvents. Int J. Pharm. 2007; 331: 72-83. doi: 10.1016/j.ijpharm.2006.09.013.
  9. Song S.W., Hidajat K., Kawi S. Functionalized SAB-15 material as carrier from controlled drug delivery: Influence of surface properties on matrix drug interactions. Langmuir. 2005; 21: 9568-75. doi: 10.1021/la051167e.
  10. Andersson J., Rosenhoim J., Areva S. et al. Influences of material characteristics on ibuprofen drug loading and release profiles from ordered micro- and mesoporous silica matrices. Chem Mater. 2004; 16: 4160-7. doi: 10.1021/cm0401490.
  11. Charney C., Begu S., Tourne P., Nicole L., Lerner D., Devoisselle J.M. Inclusion of ibuprofen in mesoporous template silica: Drug loading and release property. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2003; 57: 533-40. doi: 10.1016/j.ejpb.2003.12.007.
  12. Diab R., Canilho N., Pavel I. et al. Silica-based systems for oral delivery of drugs, macromolecules and cells. Advances in Colloid and Interface Science., 2017; 249: 346-62. doi: 10.1016/j.cis.2017.04.005.
  13. Jayrajsinh S., Shankar G., Agrawal Y.K. et al. Montmorillonite nanoclay as a multifaceted drug-delivery carrier: A review. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2017; 39: 200-9. doi: 10.1180/0009855013640007.
  14. Ahuja G., Pathak K. Porous Carriers for Controlled/ Modulated Drug Delivery. Indian J. Pharm. Sci. 2009; 71 (6): 599607. doi: 10.4103/0250-474X.59540.
  15. Gupta B., Poudel B.K., Ruttala H.B. et al. Hyaluronic acid-capped compact silica-supported mesoporous titania nanoparticles for ligand-directed delivery of doxorubicin. Acta Biomater. 2018; 80: 364-77. doi: 10.1016/j.actbio.2018.09.006.
  16. Khatoon N., Chu M.Q., Zhou C.H. Nanoclay-based drug delivery systems and their therapeutic potentials. Journal of Materials Chemistry. 2020; 8 (33): 7335-51. DOI: 10.1039/ d0tb01031f.
  17. Душкин А.В., Гайдуль К.В., Гольдина И.А. и др. Антимикробная активность механохимически синтезированных композитов антибиотиков и наноструктурированного диоксида кремния. Доклады Академии наук. 2012; 443(1): 120-122.
  18. Zhang H., Shahbazi M., Da Silva T.H. Diatom silica microparticles for sustained release and permeation enhancement following oral delivery of prednisone and mesalamine. Biomaterials. 2013; 34 (36): 9216-9. doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.08.035.
  19. Lin H.M., Xing R., Wu X. et al. Multifunctional SBA-15 for magnetically oriented and PH targeted delivery of Ibuprofen. Materials Research Innovations. 2013; 17 (6): 360-5. doi: 10.1179/1433075X11Y.0000000068.
  20. Bondarev A., Zhilyakova E., Bondareva N. et al. Classification and Systematics of Medical Clay. Advances in Biological Sciences Research. 2019; 7: 44-6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».