office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
В последние десятилетия полимерные наночастицы (ПНЧ) стали признанными в биомедицинской области благодаря своей эффективности в доставке лекарственных препаратов. Ключевым фактором их применения является реакция на внешние условия, такие как температура и pH. Разветвленные сополимеры на основе N-винилпирролидона и акриловой кислоты обладают этой способностью, что делает гидрофильные наночастицы с полиакриловой кислотой подходящими для доставки определённых препаратов. В ходе исследования была изучена способность полимерных наночастиц проникать в клетки, для чего использовался тетрафенилпорфиринат цинка, созданный в водорастворимых структурах сополимеров VP-TEGDM. Эти наночастицы размером 50-100 нм имеют яркую флуоресценцию и низкую токсичность, что позволяет им успешно проникать в клетки Vero и HeLa. Также разработаны наночастицы с гидродинамическим радиусом 20-100 нм на основе метилфеофорбида а (MPP), демонстрирующие хорошие фотофизические свойства для фотодинамической терапии (ФДТ). В данной работе методом радикальной сополимеризации в этаноле синтезированы новые терполимеры N-винилпирролидона с акриловой кислотой и триэтиленгликольдиметакрилатом различного молярного состава, с абсолютной молекулярной массой от 30 до 500 кДа и гидродинамическим радиусом менее 100 нм, которые малотоксичны для неопухолевых (Vero, FetMSC) и опухолевых (HeLa) клеток. Терполимер ВП-АА-ТЕГДМ, полученный при молярном соотношении сомономеров 98:2:5 и обогащенный диметакрилатом, характеризуется высокой степенью разветвленности и обратимо реагирует на повышение температуры выше 40 °С. На их основе были разработаны полимерные композиции гидрофобного флуоресцентного красителя метилфеофорбида а (МФП). При растворении в водных средах они образуют полимерные наночастицы, нагруженные примерно 1,5–3% красителя. Это позволяет использовать флуоресцентную микроскопию для изучения их проникновения и накопления в клетках. Таким образом, полученные терполимеры можно использовать в биомедицинских приложениях для доставки биологически активных соединений. Инкапсулированные МФП в терполимерах представляют собой перспективные фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики. Данное исследование открывает новые горизонты в области наномедицины, подчеркивая потенциал ПНЧ для целенаправленной доставки лекарств и повышения эффективности терапии различных заболеваний.  a ) Отдельные наночастицы; ( b ) конгломерат частиц размером менее 100 нм; ( c ) отдельная крупная аморфная частица; ( d ) нитевидное образование с ядром.   a – d ) терполимера VP-AA-TEGDM. Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Светлана Курмаз, Евгения Перепелицина – Лаборатория радикальной полимеризации, Роман Комендант – Лаборатория полимерных резистов, Владимир Курмаз – Лаборатория лазерной электрохимии, Нина Емельянова – Лаборатория структурной химии, Филатова Наталья, Вера Амозова, Анастасия Балакина и Алексей Терентьев – Лаборатория молекулярной биологии при участии ученых из других центров исследований: Kurmaz S.V., Komendant R.I., Perepelitsina E.O., Kurmaz V.A., Khodos I.I., Emelyanova N.S., Filatova N.V., Amozova V.I., Balakina A.A., Terentyev A.A. // New Amphiphilic Terpolymers of N-Vinylpyrrolidone with Acrylic Acid and Triethylene Glycol Dimethacrylate as Promising Drug Delivery: Design, Synthesis and Biological Properties In Vitro. // International Journal of Molecular Sciences, v.25, N.15, p.8422, 1 Aug 2024 Q1, IF=4,9 |
В последние десятилетия полимерные наночастицы (ПНЧ) стали признанными в биомедицинской области благодаря своей эффективности в доставке лекарственных препаратов. Ключевым фактором их применения является реакция на внешние условия, такие как температура и pH. Разветвленные сополимеры на основе N-винилпирролидона и акриловой кислоты обладают этой способностью, что делает гидрофильные наночастицы с полиакриловой кислотой подходящими для доставки определённых препаратов.
В ходе исследования была изучена способность полимерных наночастиц проникать в клетки, для чего использовался тетрафенилпорфиринат цинка, созданный в водорастворимых структурах сополимеров VP-TEGDM. Эти наночастицы размером 50-100 нм имеют яркую флуоресценцию и низкую токсичность, что позволяет им успешно проникать в клетки Vero и HeLa. Также разработаны наночастицы с гидродинамическим радиусом 20-100 нм на основе метилфеофорбида а (MPP), демонстрирующие хорошие фотофизические свойства для фотодинамической терапии (ФДТ).
В данной работе методом радикальной сополимеризации в этаноле синтезированы новые терполимеры N-винилпирролидона с акриловой кислотой и триэтиленгликольдиметакрилатом различного молярного состава, с абсолютной молекулярной массой от 30 до 500 кДа и гидродинамическим радиусом менее 100 нм, которые малотоксичны для неопухолевых (Vero, FetMSC) и опухолевых (HeLa) клеток. Терполимер ВП-АА-ТЕГДМ, полученный при молярном соотношении сомономеров 98:2:5 и обогащенный диметакрилатом, характеризуется высокой степенью разветвленности и обратимо реагирует на повышение температуры выше 40 °С. На их основе были разработаны полимерные композиции гидрофобного флуоресцентного красителя метилфеофорбида а (МФП). При растворении в водных средах они образуют полимерные наночастицы, нагруженные примерно 1,5–3% красителя. Это позволяет использовать флуоресцентную микроскопию для изучения их проникновения и накопления в клетках.
Таким образом, полученные терполимеры можно использовать в биомедицинских приложениях для доставки биологически активных соединений. Инкапсулированные МФП в терполимерах представляют собой перспективные фотосенсибилизаторы для фотодинамической терапии и флуоресцентной диагностики. Данное исследование открывает новые горизонты в области наномедицины, подчеркивая потенциал ПНЧ для целенаправленной доставки лекарств и повышения эффективности терапии различных заболеваний.
a ) Отдельные наночастицы; (
b ) конгломерат частиц размером менее 100 нм; (
c ) отдельная крупная аморфная частица; (
d ) нитевидное образование с ядром.
a –
d ) терполимера VP-AA-TEGDM.
Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Светлана Курмаз, Евгения Перепелицина – Лаборатория радикальной полимеризации, Роман Комендант – Лаборатория полимерных резистов, Владимир Курмаз – Лаборатория лазерной электрохимии, Нина Емельянова – Лаборатория структурной химии, Филатова Наталья, Вера Амозова, Анастасия Балакина и Алексей Терентьев – Лаборатория молекулярной биологии
при участии ученых из других центров исследований:
Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов Российской академии наук, Черноголовка, Россия
Kurmaz S.V., Komendant R.I., Perepelitsina E.O., Kurmaz V.A., Khodos I.I., Emelyanova N.S., Filatova N.V., Amozova V.I., Balakina A.A., Terentyev A.A. // New Amphiphilic Terpolymers of N-Vinylpyrrolidone with Acrylic Acid and Triethylene Glycol Dimethacrylate as Promising Drug Delivery: Design, Synthesis and Biological Properties In Vitro. // International Journal of Molecular Sciences, v.25, N.15, p.8422, 1 Aug 2024 Q1, IF=4,9