ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
В медицинской практике широко используется фотодинамическая терапия, основанная на прооксидантном действии фотовозбужденных красителей - порфиринов, фталоцианинов и хлоринов. Данные красители, поглощая свет в диапазоне 650-720 нм и переходя в триплетное состояние, генерируют синглетный кислород и, в конечном счете, активные радикалы, благодаря чему подавляется развитие опухолей. В последние годы большое внимание в качестве потенциальных фотодинамических агентов уделяется фуллеренам. Фуллерены, благодаря своей уникальной пространственной и электронной структуре, при возбуждении квантом света с квантовым выходом ~1 переходят в триплетное состояние и эффективно генерируют синглетный кислород либо супероксид радикалы, за счет чего при введении в биологические системы вызывают повреждение ДНК, белков, мембран, и благодаря этому могут подавлять развитие опухолей. Однако эффективность фотодинамического действия фуллеренов значительно ограничивается их слабым поглощением в красной области спектра, наиболее удобной для фотодинамической терапии. Значительно повысить эффективность фотодинамического действия фуллеренов можно за счет создания гибридных структур (ГС) путем присоединения к водорастворимому производному фуллерена красителей, эффективно поглощающих в видимой области спектра. В результате фотовозбуждения красителя и переноса возбуждения или электрона на фуллерен фотодинамическая активность такой ГС может значительно возрасти. Показано, что при введении в раствор катионных или анионных производных фуллеренов и противоположно заряженных красителей происходит образование электростатических комплексов с константой равновесия прядка 106 М-1, фотодинамическая активность таких комплексов возрастала в 50 раз по сравнению с индивидуальным красителем. При этом фотодинамический эффект не коррелировал с квантовым выходом красителей в триплетное состояние. Методами спектрофотометрии и кинетической спектрофлуориметрии показано, что эффект обусловлен переносом электронного возбуждения или электрона с синглетного уровня красителя на фуллерен и далее на О2, что приводит к образованию активных радикалов. Разработаны методики ковалентного присоединения к производному фуллерена противоопухолевого соединения «Рубоксил», флуоресцеина, хлорина Е6. Возбуждение красителя в такой ГС в 5 -10 раз усиливает генерацию О2- по сравнению с возбуждением индивидуального производного фуллерена или красителя на той же длине волны. Фотодинамическая активность новых ГС анализировалась на модельных биологических системах – фосфатидилхолоиновых липосомах, на плазмидной ДНК и опухолевых клетках HeLa. Таким образом, впервые показано, что возможно создание высокоэффективных фотодинамических агентов нового поколения за счет объединения в одной ГС красителя, эффективно поглощающего в красной области спектра, и фуллерена, осуществляющего перевод этого возбуждения с высоким КПД в триплетное состояние с последующим образованием активных радикалов. Открывается возможность использовать для фотодинамической терапии красители, возбуждаемые как в триплетное, так и в синглетное состояние, что значительно расширяет возможности поиска оптимальных красителей для создания фотосенсибилизаторов нового поколения. Создание подобных гибридных структур на основе фуллеренов и красителей, поглощающих в красной области спектра, может оказаться перспективным в плане создания новых эффективных фотосенсибилизаторов для применения в медицине. Исследования поддержаны Программой Президиума РАН №1 «Наноструктуры: физика, химия, биология, основы технологий» и грантом РФФИ №14-04-31587мол_а.