Разработка нового фотосенсибилизатора на основе биосовместимых полимерных наночастиц, допированных порфиразином иттербия
Леканова Н.Ю.1, Балалаева И.В.1, Клапшина Л.Г.2, Лермонтова С.А.1,2, Сайфуллаева М.А.1, Ширманова М.В.3
1 Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
2 Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН
3 Нижегородская государственная медицинская академия
Приложение «Нанотехнологии в онкологии» к журналу «Онкохирургия» за 2012 год. Том 4, №1
В настоящее время в мире ведется активный поиск новых фотосенсибилизаторов с целью повышения эффективности флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии. Целью данной работы является оценка флуоресцентных и функциональных свойств новых потенциальных фотосенсибилизаторов на основе биосовместимых полимерных наночастиц, допированых порфиразином иттербия.
В ходе работы синтезирована группа порфиразиновых комплексов иттербия с разными боковыми заместителями. Получены их стабильные биосовместимые формы, путем заключения комплексов в наноразмерную полимерную капсулу.
Показано, что наночастицы, допированные порфиразином иттербия, обладают высоким коэффициентом поглощения и сильной люминесценцией в области оптического «окна прозрачности» биотканей. Кроме того, зарегистрировано значительное усиление флуоресценции комплексов в сыворотке крови и растворе альбумина, что свидетельствует об их связывании с белками. Показана способность комплексов к генерации синглетного кислорода при облучении.
Выявлено, что исследуемые наночастицы быстро накапливаются в опухолевых клетках в культуре и концентрируются вокруг ядра, локализуясь, предположительно, в лизосомах. В экспериментах in vitro было продемонстрировано отсутствие «темновой» цитотоксичности наночастиц в пределах до 0,1 мМ. Предварительные эксперименты по оценке фармакокинетики показали, что максимум накопления наночастиц в опухоли составляет 6-10 часов. Практически полное выведение наночастиц из организма наблюдалось через 24 ч после инъекции. Более длительное (свыше 6 суток) удержание наночастиц было отмечено в коже и опухоли.
В целом, биосовместимые полимерные наночастицы, допированные порфиразином иттербия по своим оптическим свойствам и особенностям взаимодействия с биологическими объектами представляют интерес в качестве потенциального фотосенсибилизатора для фотодинамической терапии и/или флуоресцентного маркера.