Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ

2499-9962

54067

БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ

BIOORGANIC, BIOPHYSICAL AND MEDICINAL CHEMISTRY

БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ

SPECTRAL AND FLUORESCENT PROPERTIES OF CHLORINE e6 IN DIFFERENT SUPRAMOLECULAR SYSTEMS

СПЕКТРАЛЬНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ХЛОРИНА е6 В РАЗЛИЧНЫХ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ

Клименко

И В

Klimenko

I V

inna@deom.chph.ras.ru

Лобанов

А В

Lobanov

A V

avlobanov@mail.ru

ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН ru Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences ru

ФГБУН Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН ru Semenov Institute of Chemical Physics of Russian Academy of Sciences ru

25 12 2016

1 2 71 74 20 12 2016 20 12 2016

https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54067/view

С целью создания новых лекарственных средств, применяемых при фотодинамической терапии (ФДТ), исследованы оптическое поглощение и флуоресценция хлорина e6 (Хе6) в различных супрамолекулярных системах. Изучено влияние различных вспомогательных веществ, таких, как поливинилпирролидон (ПВП), полиэтиленгликоль (ПЭГ), бычий сывороточный альбумин (БСА), хитозан, тритон X-100 (TX-100), гексаметафосфат натрия (ГМФ), полидиметилдиаллиламмония хлорид (ПДДА) на спектральные характеристики данных систем. Установлено, что спектрально-флуоресцентные характеристики таких систем, как Хе6-ПВП, Хе6-ПЭГ, Хе6-БСА, Хе6-ТХ-100, Хе6-ГМФ, Хе6-ПДДА, свидетельствуют о дезагрегации молекул хлорина e6, последовательном взаимодействии их со вспомогательными веществами в растворах и образовании молекулярных ассоциатов и молекулярных комплексов. Система Хе6-хитозан характеризуется агрегацией пигмента в растворе, что уменьшает фотохимическую активность фотосенсибилизатора. Полученные результаты позволяют сделать вывод о перспективности метода управляемой агрегации фотосенсибилизаторов в составе супрамолекулярных комплексов для создания лекарственных препаратов для ФДТ с прогнозированной фотодинамической активностью.

Optical absorption and fluorescence of different supramolecular systems based on chlorine e6 (Ce6) were investigated in order to create new medicines used in photodynamic therapy (PDT). The influence of different excipients as polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethyleneglycol (PEG), bovine serum albumin (BSA), chitosan, triton X-100 (TX-100), sodium hexametaphosphate (GMP), polydimethyldiallilammonium chloride (PDDA) on spectral characteristics of these systems was studied. It is found out that spectral-fluorescence characteristics of such systems as Ce6-PVP, Ce6-PEG, Ce6-BSA, Ce6-TX-100, Ce6-GMP, Ce6-PDDA confirm disaggregation of molecules of chlorine e6, their consecutive interaction with excipients in solutions and formation of molecular associates and molecular complexes. The system Ce6-chitosan is characterized by aggregation of dye in solution that reduces photochemical activity of a photosensitizer. The obtained results allow to conclude promising method of controlled aggregation of photosensitizers in the composition of supramolecular complexes to create medicines for PDT of predictable photodynamic activity.

хлорин е6 супрамолекулярные системы спектральные характеристики оптическое поглощение флуоресценция

chlorine e6 supramolecular systems spectral characteristics optical absorption fluorescence

Zenkevich E., Sagun E., Knyukshto V., Shulga A., Mironov A. [et. al.] Photophysical and photochemical properties of potential porphyrin and chlorin photosensitizers for PDT. J. of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 1996, vol. 33, no. 2, pp. 171-180.

Пархоц М.В., Галиевский В.А., Сташевский А.С., Трухачева Т.В., Джагаров Б.М. Динамика и эффективность фотосенсибилизированного образования синглетного кислорода хлорином e6: влияние pH раствора и поливинилпирролидона. Оптика и спектроскопия, 2009, т.107, №6, с.1026-1032. [Parkhats M.V. et al. Dynamics and efficiency of the photosensitized singlet oxygen formation by chlorin e6: the effects of the solution pH and polyvinylpyrrolidone. Optics and Spectroscopy, 2009, vol. 107, no.6, pp.974-980.]

Parhoc M.V., Galievskiy V.A., Stashevskiy A.S., Truhacheva T.V., Dzhagarov B.M. Dinamika i effektivnost' fotosensibilizirovannogo obrazovaniya singletnogo kisloroda hlorinom e6: vliyanie pH rastvora i polivinilpirrolidona. Optika i spektroskopiya, 2009, t.107, №6, s.1026-1032. [Parkhats M.V. et al. Dynamics and efficiency of the photosensitized singlet oxygen formation by chlorin e6: the effects of the solution pH and polyvinylpyrrolidone. Optics and Spectroscopy, 2009, vol. 107, no.6, pp.974-980.]

Гуринович Г.П., Севченко А.И., Соловьев К.Н. Спектроскопия хлорофилла и родственных соединений. Минск, Наука и техника, 1978, 323 c. [Gurinovich G.P., Sevchenko A.I., Solov'ev K.N. Spectroscopy of a chlorophyll and related compounds. Minsk: Science and equipment, 1978, 323 p. (In Russ.)]

Gurinovich G.P., Sevchenko A.I., Solov'ev K.N. Spektroskopiya hlorofilla i rodstvennyh soedineniy. Minsk, Nauka i tehnika, 1978, 323 c. [Gurinovich G.P., Sevchenko A.I., Solov'ev K.N. Spectroscopy of a chlorophyll and related compounds. Minsk: Science and equipment, 1978, 323 p. (In Russ.)]

Visheratina A.K., Martynenko I.V., Orlova A.O., Maslov V.G., Baranov A.V., Fedorov A.V. Energy transfer efficiency in quantum dot/chlorin e6 complexes. Clinical and Biomedical Spectroscopy and Imaging IV, edited by Quincy Brown, SPIE-OSA Proceedings (Optical Society of America), 2015, vol. 9537, paper 95372C.

Федорук С.Л., Трухачева Т.В., Соколов С.Н., Фроленков К.А., Хейдоров В.П. Изучение спектральных свойств диметилового эфира хлорина e6: в присутствии поливинилпирролидона. Вестник фармации, 2014, т. 65, № 3, с. 82-88. [Fiedaruk S.L., Trukhacheva T.V., Sakalov S.N., Fralenkov K.A., Kheidorov V.P. The study of optical properties of dimethylester of chlorine e6 in the presence of polyvinylpyrrolidone. Vestnik Farmacii, 2014, vol. 65, no. 3, pp. 82-88. (In Russ.)]

Fedoruk S.L., Truhacheva T.V., Sokolov S.N., Frolenkov K.A., Heydorov V.P. Izuchenie spektral'nyh svoystv dimetilovogo efira hlorina e6: v prisutstvii polivinilpirrolidona. Vestnik farmacii, 2014, t. 65, № 3, s. 82-88. [Fiedaruk S.L., Trukhacheva T.V., Sakalov S.N., Fralenkov K.A., Kheidorov V.P. The study of optical properties of dimethylester of chlorine e6 in the presence of polyvinylpyrrolidone. Vestnik Farmacii, 2014, vol. 65, no. 3, pp. 82-88. (In Russ.)]

Плавский В.Ю., Мостовников В.А., Мостовникова Г.Р., Третьякова А.И., Микулич А.В. Спектрально-люминесцентные свойства комплексов хлорина e6 и малатдегидрогеназы. Журн. Прикл. спектр., 2004, т. 71, № 6, с. 749-758. [Plavskii V.Yu., Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R., Tret'yakova A.I., Mikulich A.V. Spectral-luminescent properties of chlorine e6 and malate dehydrogenase complexes. Journal of Applied Spectroscopy, 2004, vol. 71, no. 6, pp. 818-823. (In Russ.)]

Plavskiy V.Yu., Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R., Tret'yakova A.I., Mikulich A.V. Spektral'no-lyuminescentnye svoystva kompleksov hlorina e6 i malatdegidrogenazy. Zhurn. Prikl. spektr., 2004, t. 71, № 6, s. 749-758. [Plavskii V.Yu., Mostovnikov V.A., Mostovnikova G.R., Tret'yakova A.I., Mikulich A.V. Spectral-luminescent properties of chlorine e6 and malate dehydrogenase complexes. Journal of Applied Spectroscopy, 2004, vol. 71, no. 6, pp. 818-823. (In Russ.)]

Демченко А.П. Ультрафиолетовая спектрофотометрия и структура белков. Киев, Наукова думка, 1981, c. 208. [Demchenko A.P. Ultra-violet spectroscopy and structure of proteins. Kiev, Naukova dumka, 1981, pp. 208. (In Russ.)]

Demchenko A.P. Ul'trafioletovaya spektrofotometriya i struktura belkov. Kiev, Naukova dumka, 1981, c. 208. [Demchenko A.P. Ultra-violet spectroscopy and structure of proteins. Kiev, Naukova dumka, 1981, pp. 208. (In Russ.)]

Головина Г.В., Ольшевская В.А., Варгин В.В., Кузьмин В.А., Шевелев А.Б. Исследования растворимости производных фотосенсибилизаторов порфиринового ряда in vivo в условиях образования мультимолекулярных агрегатов и комплексов с альбумином. Здоровье населения и среда обитания, 2013, № 12, с. 41-43. [Golovina G.V. et al. Solubility of porphyrin derivatives in vivo affected by aggregate formation and complex formation with serum albumin. Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya, 2013, no.12, pp.41-43.]

Golovina G.V., Ol'shevskaya V.A., Vargin V.V., Kuz'min V.A., Shevelev A.B. Issledovaniya rastvorimosti proizvodnyh fotosensibilizatorov porfirinovogo ryada in vivo v usloviyah obrazovaniya mul'timolekulyarnyh agregatov i kompleksov s al'buminom. Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya, 2013, № 12, s. 41-43. [Golovina G.V. et al. Solubility of porphyrin derivatives in vivo affected by aggregate formation and complex formation with serum albumin. Zdorov'e naseleniya i sreda obitaniya, 2013, no.12, pp.41-43.]