Ученые из компаний Varda Space Industries и Improved Pharma LLC исследовали стабильность разных полиморфных модификаций препарата ритонавира в условиях микрогравитации.
Ритонавир во всех формах успешно прошел испытания, и его кристаллическая структура не изменилась за восемь месяцев нахождения на орбите, пишут авторы препринта на портале ChemRxiv.org.
12 июня 2023 года компания Varda Space Industries успешно вывела на околоземную орбиту спутниковую платформу W-Series 1 с помощью ракеты-носителя Falcon 9. Идея была в том, чтобы проводить на ней космические эксперименты в области фармацевтики и биотехнологий, в дальнейшем подобные спутники можно использовать и для производства лекарств. В рамках первой миссии компания анонсировала исследования ритонавира — популярного препарата для лечения ВИЧ, СПИДа и вирусного гепатита C.
Именно ритонавир ученые выбрали, потому что он имеет несколько стабильных и метастабильных полиморфных модификаций — форм вещества с разной кристаллической структурой. Причем разные модификации имеют разные свойства — в частности, сильно отличаются по растворимости. И возможность кристаллизовать ритонавир и сохранять его в одной полиморфной модификации в условиях микрогравитации — важная задача для развития фармацевтики в космосе.
Чтобы исследовать стабильность ритонавира, ученые сконструировали аппарат с тремя стальными емкостями, нагревательным и охлаждающим элементами и датчиками температуры. В несколько таких аппаратов ученые загрузили контрольные образцы ритонавира в четырех разных формах, а также три одинаковых образца в одной из устойчивых кристаллических модификаций (Form II) для экспериментов по кристаллизации. Их ученые закристаллизовали из расплава — при этом должен был получиться ритонавир в метастабильной форме (Form III), — а контрольные образцы оставили нетронутыми.
Затем, через восемь месяцев после экспериментов по кристаллизации, капсула с образцами успешно приземлилась в тренировочном центре Министерства обороны США в штате Юта. Каждый из образцов проанализировали с помощью порошковой рентгеновской дифракции и рамановской спектроскопии. В результате выяснилось, что контрольные образцы полностью сохранили свою структуру, а три кристаллизованных образца успешно перешли в метастабильную модификацию. И хотя в дифрактограммах кристаллизованных образцов ученые наблюдали примесь аморфного ритонавира, они считают, что он образовался при пробоподготовке, а не во время экспериментов.
В результате ученые показали, что ритонавир можно кристаллизовать из расплава в условиях микрогравитации, и все его полиморфные модификации успешно выдерживают взлет космического аппарата, нахождение в условиях микрогравитации, спуск в атмосферу и посадку. После всех манипуляций образцы препарата остались в неизменном виде.
Автор: Михаил Бойм