CC BY
36
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЕ ПРЕПАРАТЫ» зз
в процессах пролиферации, дифференцировки, апоптоза, ре- на поверхность МНЧ БСА и осаждении на белковом по-гуляции клеточного цикла, репликации, транскрипции и т. д. крытии КТ. Полученные гибридные наноматериалы могут быть использованы для реализации новых подходов к ви-А.М. Дёмин1, Ю.В. Кузнецова2, В. П. Краснов1, А.А. Ремпель2 зуализации клеток (том числе опухолевых) и изучения вну-СИНТЕЗ ГИБРИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ НА ОСНОВЕ триклеточных процессов. МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ FE3O4 И НАНОЧАСТИЦ Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ(№ 14-03-AG2S В БИОМЕДИЦИНСКИХ ЦЕЛЯХ 00146-а) и УрОРАН(№ 15-21-3-6). 1ФГБУН«ИОС им. И.Я. Постовского УрО РАН», Екатеринбург; 2ФГБУНИХТТУрО РАН, Екатеринбург А.М. Дёмин, М.А. Макаренко, В.П. Краснов Введение. В настоящее время магнитные наночастицы СИНТЕЗ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ RGD-ПЕПТИДА (МНЧ) и квантовые точки (КТ) достаточно часто исполь- 1ФГБУН«ИОС им. И.Я. Постовского УрО РАН», Екатеринбург зуются в качестве мультимодальных платформ для получе- Введение. Производные RGD-пептида (содержащие ния на их основе диагностических и терапевтических пре- в своей структуре фрагмент Z-Arg-Gly-Z-Asp) в настоящее паратов, в первую очередь в онкологии. МНЧ часто время используются в качестве молекулярных векторов, используют в качестве материалов, усиливающих контраст обеспечивающих специфическую доставку препарата при магнитно-резонансной томографии. Эмиссия КТ Ag2S в опухолевые ткани за счет связывания с интегринами в близкой инфракрасной (ИК) области является основным aIIb/IIIa, avß3 avß5, вовлеченными в процессы метастазирова-преимуществом в визуализации клеток оптическими ме- ния опухолей и ангиогенеза. Конъюгация RGD-пептидов тодами, так как в этой части диапазона автофлуоресценция с терапевтическими и диагностическими агентами (про-клеток минимальна. Кроме того, преимуществом наноча- тивораковыми препаратами или наночастицами) может стиц Fe3O4 и Ag2S является их низкая токсичность и воз- позволить получить высокоэффективные препараты для можность получения на их основе материалов в биомеди- использования в онкологии. цинских целях. Цель исследования — разработка синтетических подходов Цель исследования — получение гибридных наномате- для получения производных KRGD- и GRGD-пептидов, риалов на основе Fe3O4 и Ag2S, сочетающих в себе как маг- которые в дальнейшем могут быть конъюгированы с магнитные свойства МНЧ, так и оптические свойства КТ. нитными наночастицами (МНЧ) для применения в маг-Материалы и методы. КТ Ag2S и МНЧ Fe3O4 получали нитно-резонансной диагностике онкологических заболе-осаждением частиц из растворов соответствующих солей. ваний. КТ стабилизировали бычьим сывороточным альбумином Материалы и методы. В работе использовали класси-(БСА), а для стабилизации МНЧ использовали N-^ос- ческие методы пептидной химии в растворе. Синтез пеп-фонометил) иминодиуксусную кислоту (PMIDA). Методом тидов осуществляли путем последовательного наращи-динамического рассеяния света (Zetasizer Nano ZS) изуче- вания пептидной цепи, исходя из диметилового эфира ны гидродинамические характеристики полученных су- Z-аспаргиновой кислоты. Строение и чистота полученных спензий КТ и гибридных наночастиц (Fe3O4-BSA-Ag2S). продуктов подтверждена данными 1Н ядерного магнитно-Оптические свойства изучены при использовании UV-2401PC го резонанса (Bruker Avance 500), элементного анализа (Shimadzu). Fe3O4-BSA-Ag2S охарактеризованы данными (Perkin Elmer РЕ 2400), HRMS (LCMS-2010 фирмы «Shi-ИК-спектроскопии (Nicolet 6700) и РСА (STADI-P, STOE). madzu») и обращенно-фазовой высокоэффективной жид-Результаты. На 1-м этапе исследованы условия полу- костной хромотографии (Agilent 1100, колонка Phenomenex чения стабильных водных суспензий КТ на основе Ag2S Luna C-18). при использовании БСА и проведено исследование влия- Результаты. На 1-м этапе был оптимизирован метод ния количества БСА на стабильность получаемых суспен- синтеза RGD-пептида. Путем его конденсации с Fmoc-L— зий Ag2S-BSA. Показано, что для стабилизации 1 мг Ag2S Lys (Boc) — OH или Fmoc-Gly при использовании TBTU в воде (0,35 мг/мл) достаточно 0,1 мг БСА. В работе предло- в качестве конденсирующего агента получены избиратель-жен новый метод синтеза гибридных наночастиц на основе но защищенные производные KRGD и GRGD соответст-Fe3O4 и КТ Ag2S, заключающийся в нанесении на поверх- венно. Fmoc-группы удаляли 20 % пиперидином в мета-ность МНЧ БСА и осаждении в дальнейшем на белковом ноле, в результате чего получали пептиды со свободными покрытии КТ Для этого к коллоидному раствору Fe3O4- аминогруппами. Далее проводили конденсацию с глутаро-PMIDA добавляли раствор БСА. Молекулы БСА содержат вым ангидридом и получали целевые производные KRGD-в своем составе как свободные карбоксильные, так и ами- и GRGD-пептидов, содержащие спейсеры со свободными ногруппы. Использованные в реакции Fe3O4-PMIDA име- карбоксильными группами соответственно. Защита функ-ют высокий отрицательный поверхностный заряд, что уве- циональных групп пептида была выбрана таким образом, личивает силу связывания молекул БСА с поверхностью чтобы сохранить их биологические свойства и при этом за счет ионного взаимодействия между карбоксильными обеспечить возможность их связывания с другими биомо-группами PMIDA и аминогруппами БСА. Осаждение КТ лекулами или материалами, например с поверхностью МНЧ проводили по аналогии с методикой, разработанной на в целях создания МРТ-контрастных препаратов для визу-1-м этапе работы путем добавления к наночастицам Fe3O4- ализации опухолевых тканей. PMIDA-БСА последовательно Ag+ и S - . Заключение. Разработаны синтетические подходы для Заключение. Предложен новый метод синтеза МНЧ получения производных защищенных KRGD- и GRGD-на основе Fe3O4 и КТ Ag2S, заключающийся в нанесении пептидов, содержащих остатки глутаровой кислоты, при-
№1 I том 15 I 2016 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
