Биосовместимые супрамолекулярные системы на основе хлорина е6: получение, фотофизические свойства

  • Инна Клименко Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук
  • Антон Лобанов Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук
Ключевые слова: хлорин е6, супрамолекулярные системы, спектральные характеристики, оптическое поглощение, флуоресценция, фотодинамическая терапия

Аннотация

В работе описаны методы синтеза, а также представлены данные изучения спектрально-флуоресцентных свойств новых супрамолекулярных систем на основе хлорина е6 (Хл). Показано влияние различных биосовместимых вспомогательных веществ, таких как поливиниловый спирт гидролизованный (ПВС), полиN-винилпирролидон (ПВП), натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Na-KMЦ), диметилсульфоксид (ДМСО), кремофор® ПЭГ-40 (ПЭГ) на оптическое поглощение и флуоресценцию хлорина e6 . Cдвиг в красную область спектра оптического поглощения хлорина e6 при использовании всех представленных здесь вспомогательных веществ является хорошей предпосылкой для повышения проницаемости ткани для видимого света. Рассчитан квантовый выход флюоресценции ϕk хлорина е6 в системах со всеми вспомогательными веществами. Доказано, что во всех полученных биосовместимых системах, за исключением системы ДМСО – Хл, молекулы Хл дезагрегируют и образуются комплексы с переносом заряда «вспомогательное вещество – Хл». Отмечена высокая эффективность таких систем, как ПЭГ – Хл, ПВП – Хл и Na-KMЦ – Хл для флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии. Выводы, сделанные в работе, могут быть полезны при разработке нового метода управляемой агрегации фотосенсибилизатора в составе супрамолекулярного комплекса.  

Литература

Uzdensky A.B. Cellular and Molecular Mechanisms of Photodynamic Therapy. SPb: Nauka, 2010. 321 p. (in Russ.) [Узденский А.Б. Клеточно-молекулярные механизмы фотодинамической терапии. СПб: Наука, 2010. 321 с.].

Berezin D.B., Karimov D.R., Venediktov E.A., et al. Macroheterocycles 2015, 8(4), 384-388.

https://doi.org/10.6060/mhc151088b

Sul'timova N.B., Levin P.P., Lobanov A.V., et al. High Energ. Chem. 2013, 47(3), 98-102.

https://doi.org/10.1134/S0018143913030119

Son J., Yi G., Kwak M.-H. J. Nanobiotechnology 2019, 17(1), 50.

https://doi.org/10.1186/s12951-019-0475-1

Lobanov A.V., Nevrova O.V., Ilatovskii V.A., et al. Macroheterocycles 2011, 4(2), 132-134.

https://doi.org/10.6060/mhc2011.2.14

Solov'eva A.B., Aksenova N.A., Glagolev N.N., et al. Russ. J. Phys. Chem. B 2012, 6, 433-440.

https://doi.org/10.1134/S1990793112060061

Szurko A., Rams M., Sochanik A., et al. Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 8197-8205.

https://doi.org/10.1016/j.bmc.2009.10.029

Kudinova N.V., Berezov T.T. Biochem. (Moscow) Suppl. Series B: Biomed. Chem. 2010, 4(1), 95-103.

https://doi.org/10.1134/S1990750810010129

Lukiyanets E.A. Photodynamic Therapy and Photodiagnostics 2013, 2(3), 3-16. (in Russ.)

Donghong L., Pengxi L., Huiyun L., et al. J. Photochem. Photobiol. B 2013, 127, 28-37.

https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2013.06.008

Klimenko I.V., Lobanov A.V. Russ. J. Phys. Chem. B 2018, 12(1), 10-16.

https://doi.org/10.1134/S1990793118010074

Klimenko I.V., Lobanov A.V. J Biomed. Photonics Eng. 2016, 2(4), 040310-1-5.

https://doi.org/10.18287/JBPE16.02.040310

Dąbrowski J.M., Arnaut L.G. Photochem. Photobiol. Sci. 2015, 14(10), 1-14.

https://doi.org/10.1039/C4PP90041C

Gjuroski I., Furrer J., Vermathen M. ChemPhysChem 2018, 19, 1089-1102.

https://doi.org/10.1002/cphc.201701318

Abrahamse H., Hamblin M.R. Biochem. J. 2016, 473, 347-364.

https://doi.org/10.1042/BJ20150942

Zhang J., Jiang C., Longo J.P.F., et al. Acta Pharmaceutica Sinica B 2018, 8(2), 137-146.

https://doi.org/10.1016/j.apsb.2017.09.003

Tim M. J. Photochem. Photobiol. B 2015, 150, 2-10.

https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2015.05.010

Kustov A.V., Belykh D.V., Smirnova N.L., et al. Dyes Pigm. 2018, 149, 553-559.

https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2017.09.073

Yano S., Hirohara S., Obata M., et al. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev. 2011, 12, 46-67.

https://doi.org/10.1016/j.jphotochemrev.2011.06.001

Berezin D.B., Kustov A.V., Krest'yaninov M.A., et. al. J. Mol. Liq. 2019, 283, 532-536.

https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.03.091

Juzeniene A. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy 2009, 6(2), 94-96.

https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2009.06.001

Akopov A.L., Kazakov N.V., Rusanov A.A., Karlson A. Photodynamic Therapy and Photodiagnostics 2015, 4(2), 9-16. (in Russ.)

https://doi.org/10.24931/2413-9432-2015-4-2-9-16

Montforts F.-P., Gerlach B., Haake G., et al. Proc. SPIE 1994, 2325, 29.

Shlyakhtin S.V., Trukhacheva T.V. Vestn. Farmats. 2010, 2(48), 87-106. (in Russ.)

Plavskii V.Yu., Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R., et al. J. Appl. Spectrosc. 2004, 71, 818-828.

https://doi.org/10.1007/s10812-005-0008-6

Zen'kevich E.I., Kochubeev G., Salokhiddinov A.K.I. Zh. Prikl. Spektrosk. 1978, 29, 639-645.

https://doi.org/10.1007/BF00613766

Genina E.A. Biophotonics Methods: Phototherapy. Saratov. 2012. 119 p. (in Russ.) [Генина Э.А. Методы биофотоники: фототерапия. Саратов: Новый ветер, 2012. 119 с.].

Paul S., Selvam S., Heng P.W.S., et al. J. Fluoresc. 2013, 23(5), 1065−1076.

https://doi.org/10.1007/s10895-013-1236-4

Zhiyentayev T.M., Boltaev U.T., Solov'eva A.B., et al. Photochem. Photobiol. 2014, 90(1), 171−182.

https://doi.org/10.1111/php.12181

Hadener M., Gjuroski I., Furrer J. J. Phys. Chem. B 2015, 119, 12117−12128.

https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.5b05761

Parkhats M.V., Knyukshto V.N., Isakau H.A., et. al. Proc. SPIE 2007, 6727, 67272L1-6.

Опубликован
2020-10-15
Раздел
Порфирины