Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54476 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ BIOCOMPATIBLE SUPRAMOLECULAR SYSTEMS BASED ON CHLORIN e6: PREPARATION AND PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES БИОСОВМЕСТИМЫЕ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ХЛОРИНА е6: ПОЛУЧЕНИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Клименко И. В. Klimenko I. V. inna@deom.chph.ras.ru Лобанов А. В. Lobanov A. V. avlobanov@mail.ru Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН Москва Россия N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences Moscow Russian Federation ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН Россия Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences Russian Federation Московский педагогический государственный университет Россия Moscow Pedagogical State University Russian Federation Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН Москва Россия N.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics of Russian Academy of Sciences Moscow Russian Federation 25 12 2019 25 12 2019 4 4 546 549 20 12 2019 20 12 2019 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54476/view

В работе описаны методы синтеза, а также представлены данные изучения спектрально-флуоресцентных свойств новых супрамолекулярных систем на основе хлорина е6 (Хе6) с различными биосовместимыми вспомогательными веществами, такими, как поливиниловый спирт гидролизованный, поли- N -винилпирролидон, н атриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, диметилсульфоксид, кремофор® PEG-40. Выбор данных вспомогательных соединений объясняется их широким использованием в качестве биологически совместимых веществ, применяемых как часть фармакологических препаратов. Отмечена высокая эффективность применения таких систем, как кремофор® PEG-40 - Хе6 и поли- N -винилпирролидон - Хе6 для флуоресцентной диагностики и фотодинамической терапии. Установлено, что спектрально-флуоресцентные характеристики данных систем свидетельствуют о дезагрегации молекул Хе6, последовательном взаимодействии их со вспомогательными веществами в растворах и образовании молекулярных ассоциатов и молекулярных комплексов типа пигмент-пигмент и пигмент-солюбилизатор. Полученные результаты доказывают перспективность создания метода управляемой агрегации фотосенсибилизаторов (ФС) в составе супрамолекулярных комплексов, его использования при разработке лекарственных препаратов для фотодинамической терапии с прогнозированной фотодинамической активностью и тестирования in vivo эффективных ФС.

The paper presents the methods of synthesis, as well as data of spectral-fluorescent study for new supramolecular systems based on chlorin e6 (Ce6) with various biocompatible excipients, such as hydrolyzed polyvinyl alcohol, poly-N-vinylpyrrolidone, sodium salt of carboxymethyl cellulose, dimethylsulfoxide, Cremophor ® PEG-40. The choice of these excipients is due to their high use as biocompatible materials treated as a part of pharmacological drugs. High efficiency of such systems as cremophore ® PEG-40-Ce6 and poly-N-vinylpyrrolidone-Ce6 for fluorescent diagnostics and photodynamic therapy is shown. Spectral-fluorescent characteristics of these systems have been found to indicate the disaggregation of Ce6 molecules, their sequential interaction with excipients in solutions and a formation of molecular associates and molecular complexes of pigment-pigment and pigment-solubilizer types. The obtained results can be useful for creation a method of controlled aggregation of photosensitizers (PS) as a part of supramolecular complexes, its application in the development of medicines with predicted photodynamic activity for photodynamic therapy and diagnostics and testing in vivo effective PS.

 хлорин е6 супрамолекулярные системы спектральные характеристики оптическое поглощение флуоресценция chlorin e6 supramolecular systems spectral characteristics optical absorption fluorescence

Клименко И.В., Лобанов А.В. Спектрально-флуоресцентные свойства супрамолекулярных систем на основе хлорина е6. Химическая физика, 2018, т. 37, № 1, с. 13-20. DOI: 10.7868/S0207401X18010077. @@[Klimenko I.V., Lobanov A.V. Spectral-fluorescent properties of supramolecular systems based on E6 chloride. Himicheskaya fizika, 2018, vol. 37, no. 1, pp. 13-20. DOI: 10.7868/S0207401X18010077. (In Russ.)] Klimenko I.V., Lobanov A.V. Spektral'no-fluorescentnye svoystva supramolekulyarnyh sistem na osnove hlorina e6. Himicheskaya fizika, 2018, t. 37, № 1, s. 13-20. DOI: 10.7868/S0207401X18010077. @@[Klimenko I.V., Lobanov A.V. Spectral-fluorescent properties of supramolecular systems based on E6 chloride. Himicheskaya fizika, 2018, vol. 37, no. 1, pp. 13-20. DOI: 10.7868/S0207401X18010077. (In Russ.)] 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. 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. @@[Parkhots M.V., Galievsky V.A., Stashevsky A.S., Trukhacheva T.V., Jagarov B.M. Dynamics and efficiency of photosensitized formation of singlet oxygen by e6 chloride: effect of pH solution and polyvinylpyrrolidone. Optika i spektroskopiya, 2009, vol. 107, no. 6, pp. 1026-1032. (In Russ.)] 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. @@[Parkhots M.V., Galievsky V.A., Stashevsky A.S., Trukhacheva T.V., Jagarov B.M. Dynamics and efficiency of photosensitized formation of singlet oxygen by e6 chloride: effect of pH solution and polyvinylpyrrolidone. Optika i spektroskopiya, 2009, vol. 107, no. 6, pp. 1026-1032. (In Russ.)] Klimenko I.V., Lobanov A.V. Photosensitizing properties of supramolecular systems based on chlorin e6, J. of Biomedical Photonics & Eng., 2016, vol. 2, no. 4, p. 040310-1-5. DOI: 10.18287/JBPE16.02.040310. Klimenko I.V., Lobanov A.V. Photosensitizing properties of supramolecular systems based on chlorin e6, J. of Biomedical Photonics & Eng., 2016, vol. 2, no. 4, p. 040310-1-5. DOI: 10.18287/JBPE16.02.040310. Клименко И.В., Лобанов А.В Спектрально-флуоресцентные свойства хлорина е6 в различеых супрамолекулярных системах. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2016, № 1-2, с 71-75. @@[Klimenko I.V., Lobanov A.V. Spectral-fluorescent properties of E6 chloride in various supramolecular systems. Russian Journal of Biological Physics and Chemistry, 2016, vol. 1-2, pp. 71-75. (In Russ.)] Klimenko I.V., Lobanov A.V Spektral'no-fluorescentnye svoystva hlorina e6 v razlicheyh supramolekulyarnyh sistemah. Aktual'nye voprosy biologicheskoy fiziki i himii, 2016, № 1-2, s 71-75. @@[Klimenko I.V., Lobanov A.V. Spectral-fluorescent properties of E6 chloride in various supramolecular systems. Russian Journal of Biological Physics and Chemistry, 2016, vol. 1-2, pp. 71-75. (In Russ.)] Шляхтин С.В., Трухачева Т.В. Возможности и перспективы использования производных хлорофилла для создания эффективных и безопасных фотосенсибилизаторов для фотодинамической терапии. Обзор литературы. Вестник фармации, 2010, № 2 (48), с. 87-106. @@[Shlyakhtin S.V., Trukhacheva T.V. Possibilities and prospects of using chlorophyll derivatives to create effective and safe photosensitizers for photodynamic therapy. Literature review. Vestnik farmacii, 2010, No. 2 (48), pp. 87-106. (In Russ.)] Shlyahtin S.V., Truhacheva T.V. Vozmozhnosti i perspektivy ispol'zovaniya proizvodnyh hlorofilla dlya sozdaniya effektivnyh i bezopasnyh fotosensibilizatorov dlya fotodinamicheskoy terapii. Obzor literatury. Vestnik farmacii, 2010, № 2 (48), s. 87-106. @@[Shlyakhtin S.V., Trukhacheva T.V. Possibilities and prospects of using chlorophyll derivatives to create effective and safe photosensitizers for photodynamic therapy. Literature review. Vestnik farmacii, 2010, No. 2 (48), pp. 87-106. (In Russ.)]