Иттербиевые комплексы порфиринов для диагностики злокачественных новообразований
Миронов А.Ф.1, Румянцева В.Д.1, Иванов А.В.2, Хлебцов Н.Г.3, Шилов И.П.4
1 Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова,
2 НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей им. Н.Н. Блохина РАМН,
3 Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, РАН, Саратов
4 Институт радиотехники и электроники РАН, Фрязино, Россия
Приложение «Нанотехнологии в онкологии» к журналу «Онкохирургия» за 2012 год. Том 4, №1
Важным направлением в борьбе с раковыми заболеваниями является раннее диагностирование опухоли, основанное на изучении либо собственной люминесценции перерожденной ткани, либо приобретаемое ею в процессе обработки специальными красителями. К таким соединениям относятся нефототоксичные иттербиевые комплексы порфиринов, которые при облучении имеют крайне низкий квантовый выход синглетного кислорода, что не вызывает разрушение ткани в отличие от ФДТ рака.
Нами осуществлен синтез большой группы иттербиевых комплексов природных и cинтетических порфиринов и изучены их физико-химические и биологические свойства. Среди исследованных соединений наиболее эффективным фотосенсибилизатором для люминисцентной диагностики злокачественных новообразований оказался 2,4-диметоксигематопорфирин IX (Yb-ФС), который получают из гемина крови. Yb-ФС имеет низкую токсичность, хорошо накапливается в опухоли и интенсивно флуоресцирует в диапазоне 975-985 нм, где собственная люминисценция биотканей является минимальной.
В дальнейшем, для отказа от использования липосомальной формы при введении препарата, была приготовлена его хорошо растворимая в воде дикалиевая соль. Данные по кинетике накопления и выведения на мышах-самках свидетельствуют о преимущественном накоплении препарата в опухоли через 48 часов после его введения в организм животных. Селективность Yb-ФС достигала 16. Показано, что время жизни люминисценции в растворе составляет 8-10 мкс и его можно детектировать при концентрациях 10-11 М.
Получены композитные наночастицы, состоящие из золото-серебрянных наноклеток, покрытые мезопористой оболочкой из двуокиси кремния и функционализированные Yb-ФС (около 1500 молекул на частицу). Проведено сравнение биораспределения и люминисценции Yb-ФС и его конъюгата с наночастицами на мышах с привитой карциномой Эрлиха. Показано увеличение накопления в опухоли композитных наночастиц по сравнению Yb-ФС.