Современная наномедицина достигла впечатляющих успехов в поиске и создании новых классов лекарственных препаратов, используемых в терапии раковых заболеваний. Известно, что противоопухолевые препараты обладают низким терапевтическим индексом и эффективность их использования ограничена высокой общей токсичностью, метаболической неустойчивостью в организме и плохим проникновением в раковую клетку. Для решения таких проблем используются носители противоопухолевых препаратов, которые бы защищали лекарственное средство от воздействий ферментов и предотвращали их биодеструкцию в биологических жидкостях, например, в крови. Многочисленные исследования последних лет направлены на поиск и создание эффективных заменителей крови, к числу которых относится декстран (С6Н10О5)n - полимер глюкозы, вырабатываемый разными видами бактерий семейства стрептококковых (Streptococcaceae). Декстран не вызывает токсических реакций и исключает возможность передачи вируса сывороточного гепатита. В данной работе методами молекулярного моделирования и квантовой химии изучено пространственное и электронное строение глюкозы-мономерной единицы декстрана, исследовано влияние водного окружения на ее электронно-конформационные свойства. Полуэмпирическими методами молекулярной механики и квантовой химии с помощью вычислительных компьютерных программ исследовано пространственное и электронное строение мономерной единицы декстрана-глюкозы, изучены комплексы глюкозы и ди-глюкозы с оксидом железа Fe2O3. Рассчитаны геометрические параметры, характеризующие энергетически устойчивые состояния исследуемых соединений и их координационных комплексов.
декстран, глюкоза, ди-глюкоза, оксид железа
1. Petri-Fink A., Chastellain M., Juillerat-Jeanneret L., Ferrari A., Hofmann H. Development of functionalized superparamagnetic iron oxide nanoparticles for interaction with human cancer cells. Biomaterials, 2005, vol. 26, pp. 639-646.
2. Koch A.M., Reynolds F., Merkle H.P., Weissleder R., Josephson L. Transport of surface-modified nanoparticles through cell monolayers. Chem Biol Chem., 2005, vol. 6, pp. 337-345.
3. Gould P. Nanoparticles probe biosystems. Materials today, 2004, vol. 7, iss. 2, pp. 36-43.
4. Ruoslahti E. Anti-tumor Effect of nanoparticles that target blood clotting in tumor vasculature. Cancer Biology & Therapy, 2007, vol. 6, iss. 2, pp. 133-134.
5. Simberg D., Duza T., Park J.H., Essler M., Pilch J., Zhang L., Derfus A.M., Yang M., Hoffman R.M., Bhatia S., Sailor M.J., Ruoslahti E. Biomimetic amplification of nanoparticle homing to tumors. PNAS, 2007, vol. 104, no. 3, рp. 932-936.
6. Gamarra L.F., Brito G.E.S., Pontuschka W.M., Amaro E., Parma A.H.C., Goya G.F. Biocompatible superparamagnetic iron oxide nanoparticles used for contrast agents: a structural and magnetic study. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2005, vol. 289, pp. 439-441.
7. Hildebrandt N., Hermsdorf D., Signorell R., Schmitz S.A. Diederichsen U. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles functionalized with peptides by electrostatic interactions. ARKIVOC, 2007, pp. 79-90.
8. Saboktakin M.R., Maharramov A., Ramazanov M.A. Synthesis and characterization of polyaniline/poly (p-hydroxyaniline)/Fe3O4 magnetic nanocomposite. N.Y.Science Journal, 2008, vol. 2, no. 21, pp. 14-17.
9. Gupta A.K., Gupta M. Synthesis and surface engineering of iron oxide nanoparticles for biomedical applications. Biomaterials, 2005, vol. 26, iss. 18, pp. 3995-4021.
10. Jain T.K., Morales M.A., Sahoo S.K., Leslie-Pelecky D.L., Labhasetwar V. Iron Oxide Nanoparticles for Sustained Delivery of Anticancer Agents. Mol. Pharm., 2005, vol. 2, no.3, pp. 194-205.
11. Годжаев Н.М., Аббасова Г.Д., Алиева И.Н. Исследование пространственного строения нового противоопухолевого лекарственного препарата-молекулы CREKA. Journal of Qafqaz University, 2008, № 21, c. 30-37. @@Godjaev N.M., Abbasova G.D., Alieva I.N. Investigation of the spatial structure of a new antitumor drug-molecule CREKA. Journal of Qafqaz University, 2008, no. 21, pp. 30-37. (In Russ.)
12. Аббасова Г.Д., Алиева И.Н., Годжаев Н.М. Конформационная динамика боковых цепей молекулы CREKA. Бакы Университетинин Хябярляри (ф.-р.е.серийасы), 2007, № 4, с. 166-174. @@Abbasova G.D., Alieva I.N., Godzhaev N.M. Conformational dynamics of the side chains of the CREKA molecule. Baki Universitetinin Khabyarlyari (f.s.s. series), 2007, no. 4, pp. 166-174. (In Russ.)
13. Кобзев Г.И. Применение неэмпирических и полуэмпирических методов в квантово-химических расчетах, Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004, 150 с. @@Kobzev G.I. Application of non-empirical and semi-empirical methods in quantum-chemical calculations, Orenburg: GOU OSU, 2004, 150 p. (In Russ.)
14. Романова Т.А., Краснов П.О., Качин С.В., Аврамов П.В. Теория и практика компьютерного моделирования нанообъектов, Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002, 223 с. @@Romanova T.A., Krasnov P.O., Kachin S.V., Avramov P.V. Theory and practice of computer modeling of nanoobjects, Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2002, 223 p. (In Russ.)
