Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином
Изучение взаимодействия наночастиц магнетита Fe₃O₄ с человеческим сывороточным альбумином (ЧСА) показало, что молекула белка оказывает стабилизирующее действие на наночастицы магнетита Fe3O4, предохраняя их от агрегирования в водной среде. Установлено, что функционализированные олеиновой кислотой...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85909 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином / В.В. Сарнацкая // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 9. — С. 164–171. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859796974914502656 |
|---|---|
| author | Сарнацкая, В.В. |
| author_facet | Сарнацкая, В.В. |
| citation_txt | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином / В.В. Сарнацкая // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 9. — С. 164–171. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Изучение взаимодействия наночастиц магнетита Fe₃O₄ с человеческим сывороточным
альбумином (ЧСА) показало, что молекула белка оказывает стабилизирующее действие
на наночастицы магнетита Fe3O4, предохраняя их от агрегирования в водной среде.
Установлено, что функционализированные олеиновой кислотой и ПЭГ наночастицы
Fe₃O₄ обладают высоким сродством к альбуминовой молекуле (Kасс ≥ 10⁵ /моль). При
взаимодействии магнетита с ЧСА происходят конформационные переходы белковой молекулы, затрагивающие область связывания, расположенную во втором IIA домене, которая совпадает с первым I лекарственным центром (Site I) связывания альбуминовой
молекулы. Информация о локализации центров ассоциации и конформационных переходах, возникающих при взаимодействии наночастиц Fe₃O₄ с ЧСА, позволит определить их оптимальное молярное соотношение, обеспечивающее стабилизацию наночастиц в жидкой фазе и максимально сохраняющее транспортную емкость самого альбумина в отношении противоопухолевых препаратов, что является актуальным при разработке векторной лекарственной терапии онкологических больных.
Вивчення взаємодiї наночастинок магнетиту Fe₃O₄ з сироватковим альбумiном людини
(САЛ) показало, що молекула бiлка надає наночастинкам магнетиту стабiлiзуючу дiю,
оберiгаючи їх вiд агрегування у водному середовищi. Встановлено, що функцiоналiзованi олеїновою кислотою i ПЕГ наночастинки Fe₃O₄ мають високу спорiдненiсть до альбумiнової
молекули (Kасс ≥ 10⁵/моль). При взаємодiї магнетиту з САЛ вiдбуваються конформацiйнi
переходи бiлкової молекули, що знаходяться в областi зв’язування, розташованiй в другому
IIA доменi, що збiгається з першим I лiкарським центром зв’язування (Site I) альбумiнової
молекули. Iнформацiя про локалiзацiю центрiв асоцiацiї та конформацiйнi переходи, що виникають при взаємодiї наночастинок Fe₃O₄ з ЧСА, дозволить визначити їх оптимальне молярное спiввiдношення, яке забезпечує стабiлiзацiю наночастинок у рiдкiй фазi i максимально зберiгає транспортну ємнiсть самого альбумiну у вiдношеннi до протипухлинних
препаратiв, що є актуальним при розробцi векторної лiкарської терапiї онкологiчних хворих.
In the study of the interaction between magnetite Fe₃O₄ nanoparticles with human serum albumin
(HSA), it has been established that the protein molecule exerts a stabilizing effect toward magnetite
Fe₃O₄ nanoparticles preserving them from aggregation in aqueous medium. It has been shown that
Fe₃O₄ nanoparticles functionalized with oleic acid and polyethylene glycol (PEG) possess a high
affinity toward albumin molecule (Cass ≥ 10⁵ /Mole). During the interaction between magnetite
and HSA, there occur conformation transitions of the protein molecule related to the binding region, which is located in the II A domain and coincides with the first (Site I) drug binding center of albumin molecule. Information about the localization of association centers and conformation
transitions, which emerge during interactions between Fe₃O₄ nanoparticles with HSA, will allow
one to determine their optimal molar ratio providing the stabilization of nanoparticles in the liquid phase and maximally restoring the transport capacity of albumin toward anticancer preparations, what is important for the development of targeted chemotherapy of cancer patients. Исследования проведены при поддержке целевой комплексной программы фундаментальных исследований НАН Украины “Фундаментальные нанотехнологии” в рамках выполнения научного проекта “Комплексный проект: Взаимодействие наноструктурных материалов с нормальными и опухолевыми клетками, разработка методов доставки, безопасность их использования”.
|
| first_indexed | 2025-12-02T14:10:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÓÄÊ 571.1:577.112.824:661.872.92
Â. Â. Ñàðíàöêàÿ
Âçàèìîäåéñòâèå ôóíêöèîíàëèçèðîâàííûõ îëåèíîâîé
êèñëîòîé è ïîëèýòèëåíãëèêîëåì íàíî÷àñòèö Fe3O4
ñ àëüáóìèíîì
(Ïðåäñòàâëåíî àêàäåìèêîì ÍÀÍ Óêðàèíû Â. Ô. ×åõóíîì)
Èçó÷åíèå âçàèìîäåéñòâèÿ íàíî÷àñòèö ìàãíåòèòà Fe3O4 ñ ÷åëîâå÷åñêèì ñûâîðîòî÷íûì
àëüáóìèíîì (×ÑÀ) ïîêàçàëî, ÷òî ìîëåêóëà áåëêà îêàçûâàåò ñò àáèëèçèðóþùåå äåéñòâèå
íà íàíî÷àñòèöû ìàãíåòèòà Fe3O4, ïðåäîõðàíÿÿ èõ îò àãðåãèðîâàíèÿ â âîäíîé ñðåäå.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ôóíêöèîíàëèçèðîâàííûå îëåèíîâîé êèñëîòî é è ÏÝà íàíî÷àñòèöû
Fe3O4 îáëàäàþò âûñîêèì ñðîäñòâîì ê àëüáóìèíîâîé ìîëåêóëå ( K àññ > 105 /ìîëü). Ïðè
âçàèìîäåéñòâèè ìàãíåòèòà ñ ×ÑÀ ïðîèñõîäÿò êîíôîðìàöèîííûå ï åðåõîäû áåëêîâîé ìî-
ëåêóëû, çàòðàãèâàþùèå îáëàñòü ñâÿçûâàíèÿ, ðàñïîëîæåííóþ â î âòîðîì IIA äîìåíå, êî-
òîðàÿ ñîâïàäàåò ñ ïåðâûì I ëåêàðñòâåííûì öåíòðîì (Site I) ñâÿçûâ àíèÿ àëüáóìèíîâîé
ìîëåêóëû. Èíôîðìàöèÿ î ëîêàëèçàöèè öåíòðîâ àññîöèàöèè è êîí ôîðìàöèîííûõ ïåðå-
õîäàõ, âîçíèêàþùèõ ïðè âçàèìîäåéñòâèè íàíî÷àñòèö Fe3O4 ñ ×ÑÀ, ïîçâîëèò îïðåäå-
ëèòü èõ îïòèìàëüíîå ìîëÿðíîå ñîîòíîøåíèå, îáåñïå÷èâàþùåå ñ òàáèëèçàöèþ íàíî÷àñ-
òèö â æèäêîé ôàçå è ìàêñèìàëüíî ñîõðàíÿþùåå òðàíñïîðòíóþ åìê îñòü ñàìîãî àëü-
áóìèíà â îòíîøåíèè ïðîòèâîîïóõîëåâûõ ïðåïàðàòîâ, ÷òî ÿâëÿåò ñÿ àêòóàëüíûì ïðè
ðàçðàáîòêå âåêòîðíîé ëåêàðñòâåííîé òåðàïèè îíêîëîãè÷åñêèõ á îëüíûõ.
Îïðåäåëåíèå âîçìîæíûõ ñàéòîâ ñâÿçûâàíèÿ íàíî÷àñòèö íà ìîë åêóëå áåëêà ÿâëÿåòñÿ âàæ-
íåéøåé çàäà÷åé êàê ïðè èçó÷åíèè èõ òîêñè÷íîñòè, òàê è ïðè ðàç ðàáîòêå, ñîçäàíèè è âíåäðå-
íèè ôóíêöèîíàëüíûõ è áåçîïàñíûõ íàíîáèîãèáðèäíûõ ìàòåðèà ëîâ. Ñëîé àäñîðáèðîâàííûõ
áåëêîâ íà ïîâåðõíîñòè ÷àñòèö, ïðîíèêàþùèõ â áèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû, ñîõðàíÿåò áèîîòïå-
÷àòîê ñàìîãî íàíîìàòåðèàëà è îêàçûâàåò âëèÿíèå íà åãî ïîãëî ùåíèå, ðàñïðåäåëåíèå è âûâå-
äåíèå èç îðãàíèçìà [1]. Ñàì ïðîöåññ àäñîðáöèè ïðîòåèíîâ âûç ûâàåò èçìåíåíèå èõ íàòèâíîé
êîíôîðìàöèè è ôóíêöèè, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ìîæåò ïðèâåñòè ê âîçíèêíîâåíèþ íåæåëà-
òåëüíûõ ïîáî÷íûõ ýôôåêòîâ. Ïîýòîìó, çíàÿ ëîêàëèçàöèþ ìåñò ñâÿçûâàíèÿ íàíî÷àñòèö íà
ìîëåêóëå áåëêà, ìîæíî ïðîãíîçèðîâàòü âåðîÿòíûå áèîëîãè÷å ñêèå ïîñëåäñòâèÿ è òåì ñàìûì
ïðåäîòâðàùàòü èõ ïîòåíöèàëüíóþ òîêñè÷íîñòü.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ íàíîáèîãèáðèäíûå ñèñòåìû, îñíîâàííûå íà âçàèìîäåéñòâèè áåë-
êîâ ñ íàíîìàòåðèàëàìè, ñïåöèàëüíî ðàçðàáàòûâàþòñÿ äëÿ ïðî èçâîäñòâà ðàçëè÷íûõ çîíäîâ,
ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ áèîìåäèöèíñêîé âèçóàëèçàöèè è ñåïàðà öèè, à òàêæå äëÿ òàðãåòíîé
äîñòàâêè ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ [2�4]. Ïîýòîìó ïðîöåññ âçàèìîäåéñòâèÿ íàíîìàòåðèà-
ëîâ ñ áåëêàìè ñûâîðîòêè èëè ïëàçìû êðîâè äîëæåí áûòü ñòðàòåã è÷åñêè êîíòðîëèðóåìûì
äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ íåãàòèâíûõ ïîñëåäñòâèé êàêèõ-ëèáî âìå øàòåëüñòâ â ôóíêöèîíàëüíóþ
ñèñòåìó ïðîòåèíîâ, à òàêæå ñïîñîáñòâîâàòü ýôôåêòèâíîìó ïå ðåíîñó è åñòåñòâåííîìó ðàñ-
ïîçíàâàíèþ òðàíñïîðòèðóåìûõ ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ êë åòêàìè è òêàíÿìè îðãàíèçìà.
Ñëåäîâàòåëüíî, òàêòèêà ñîåäèíåíèÿ íàíîìàòåðèàëîâ ñ áåëêà ìè òðåáóåò ãëóáîêèõ çíàíèé
î ñîîòíîøåíèè ñâîéñòâ êîíêðåòíîãî íàíîìàòåðèàëà è ñâÿçûâà þùåãî åãî ýïèòîïà.
© Â. Â. Ñàðíàöêàÿ, 2013
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, • 9
Àëüáóìèí ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì òðàíñïîðòíûì áåëêîì, íà äîëþ êî òîðîãî ïðèõîäèòñÿ áî-
ëåå 50% âñåõ ïðîòåèíîâ ïëàçìû êðîâè. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóê òóðà àëüáóìèíà, ïî ôîðìå
íàïîìèíàþùàÿ ñåðäöå, èìååò ðàçìåð 80 � 80 � 80 � 30 �A. Â âîäíûõ ðàñòâîðàõ ìîëåêóëà
áåëêà ïðèíèìàåò ôîðìó ñèãàðû ðàçìåðîì 40� 140 �A. Àëüáóìèí ñïîñîáåí ñâÿçûâàòü ðàçíûå
ïî õèìè÷åñêîé ïðèðîäå íàíî÷àñòèöû âêëþ÷àÿ ÷àñòèöû ìàãíåòè òà, êîòîðûå â íàñòîÿùåå
âðåìÿ èìåþò áîëüøîé ïîòåíöèàë â îáëàñòè áèîìåäèöèíñêîãî èñ ïîëüçîâàíèÿ [5]. Èññëåäî-
âàíèÿ, êàñàþùèåñÿ ñâÿçûâàíèÿ íàíî÷àñòèö Fe3O4 ðàçìåðîì 8;02 � 1;26 íì ñ ÷åëîâå÷åñêèì
ñûâîðîòî÷íûì àëüáóìèíîì (×ÑÀ), áàçèðóþòñÿ íà èíôîðìàöèè î ×ÑÀ êàê îá îñíîâíîì
òðàíñïîðòåðå ìåòàáîëèòîâ è òîêñèíîâ ýíäî- è ýêçîãåííîé ïðè ðîäû, â òîì ÷èñëå êñåíîáèî-
òèêîâ, ïðîíèêàþùèõ ÷åðåç ìåìáðàííûå ñòðóêòóðû êëåòîê [6, 7 ].
Õàðàêòåðèñòèêà èíòåðôåéñà êîìïëåêñà ìàãíåòèò�àëüáóìèí ÿ âëÿåòñÿ âàæíûì àñïåêòîì
â êîíñòðóèðîâàíèè áèîïåðåíîñ÷èêîâ äëÿ òàðãåòíîé äîñòàâêè ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ.
Èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ñòðóêòóðà è ôóíêöèè ×ÑÀ çàâèñ ÿò îò ðàçìåðà êîìïëåêñè-
ðóåìûõ ñ íèì íàíî÷àñòèö, èõ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà, à òàêæå ëîê àëèçàöèè ñâÿçûâàþùåãî
ñàéòà íà áåëêå è ïðèðîäû ñàìîé ñâÿçè (êîâàëåíòíàÿ èëè íåêîâà ëåíòíàÿ). Âåñüìà àêòóàëü-
íîé ÿâëÿåòñÿ èíôîðìàöèÿ î êîíñòàíòàõ àññîöèàöèè è ñòåõèîìå òðèè ðàçëè÷íûõ êîìáèíàöèé
áåëêîâ ïëàçìû êðîâè, â òîì ÷èñëå è àëüáóìèíà, ñ íàíî÷àñòèöàì è Fe3O4, à òàêæå ñâåäåíèÿ
î ðåéòèíãå òðîïíîñòè ýòèõ áåëêîâ ê ìàãíåòèòó. Áèîëîãè÷åñêèå ýôôåêòû âçàèìîäåéñòâèÿ íà-
íî÷àñòèö ñ êëåòî÷íûìè ðåöåïòîðàìè ðàçíÿòñÿ â çàâèñèìîñòè î ò îòíîñèòåëüíûõ ñêîðîñòåé
îáìåíà ïðîòåèíîâ. Ñêîðîñòü àññîöèàöèè è äèññîöèàöèè ìîæåò ñóùåñòâåííî âàðüèðîâàòü
â çàâèñèìîñòè îò ïðèðîäû òîé èëè èíîé íàíî÷àñòèöû è áåëêîâîé ìîëåêóëû. Êîíñòàíòà
ñêîðîñòè àññîöèàöèè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îïðåäåëåííóþ äèôô óçèîííî-êîíòðîëèðóåìóþ âå-
ëè÷èíó, îäíàêî êîíôîðìàöèîííûå èçìåíåíèÿ, âûçâàííûå âçàè ìîäåéñòâèåì ïðîòåèíà ñ íà-
íî÷àñòèöåé, ìîãóò ñíèæàòü åå íà íåñêîëüêî ïîðÿäêîâ. Ïðî÷íî ñâÿçàííûé áåëîê, ìåäëåííî
îáìåíèâàþùèéñÿ ñ äðóãèìè â êîìïëåêñå ñî ñâÿçàííîé íàíî÷àñò èöåé, ìîæåò ó÷àñòâîâàòü
â ýíäîöèòîçå, ïåðåõîäÿ èç ýêñòðàöåëëþëÿðíîãî ïðîñòðàíñòâ à â èíòðàöåëëþëÿðíîå, â òî
âðåìÿ êàê ñëàáî ñâÿçàííûé èëè áûñòðî îáìåíèâàþùèéñÿ ïðîòåè í âî âðåìÿ ïåðåíîñà ìîæåò
áûòü âûòåñíåí èç êîìïëåêñà äðóãèì âíóòðèêëåòî÷íûì áåëêîì. Îöåíêà óðîâíÿ àññîöèàöèè
è äèññîöèàöèè áåëêîâ è íàíî÷àñòèö, îïðåäåëåíèå âðåìåííûõ ð àìîê ïðîöåññîâ îáìåíà ñâÿ-
çàííûõ ïðîòåèíîâ ñî ñâîáîäíûìè, èçó÷åíèå âçàèìîäåéñòâèÿ ê îìïëåêñîâ áåëîê�íàíî÷àñòèöà
ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ðåöåïòîðàìè è èõ ïîñëåäóþùèå áèîëîãè÷å ñêèå ýôôåêòû ÿâëÿþòñÿ
âàæíîé ôóíäàìåíòàëüíîé çàäà÷åé.
Òàêèì îáðàçîì, èçó÷åíèå ñïåöèôèêè âçàèìîäåéñòâèÿ ôóíêöèî íàëèçèðîâàííûõ íàíî÷àñ-
òèö ìàãíåòèòà Fe3O4 ñ ëåêàðñòâåííûìè öåíòðàìè ñâÿçûâàíèÿ àëüáóìèíà ïîçâîëÿåò ïðåä-
ñêàçàòü õàðàêòåð êëåòî÷íîé èíòåðíàëèçàöèè ïîëó÷åííûõ êîì ïëåêñîâ è èõ äàëüíåéøåå áèî-
ðàñïðåäåëåíèå â îðãàíèçìå. Ïîíèìàíèå ìåõàíèçìà îáðàçîâàí èÿ êîìïëåêñîâ áåëîê�ìàãíåòèò
îòêðûâàåò ðåàëüíûå ïåðñïåêòèâû èõ äàëüíåéøåãî èñïîëüçîâà íèÿ â ïðîöåäóðàõ ãèïåðòåð-
ìèè è òàðãåòíîé ëåêàðñòâåííîé òåðàïèè îíêîëîãè÷åñêèõ áîëü íûõ
Íàìè ìåòîäîì äèôôåðåíöèàëüíîé ñêàíèðóþùåé ìèêðîêàëîðèìå òðèè îöåíèâàëîñü êîì-
ïëåêñîîáðàçîâàíèå íàíî÷àñòèö Fe3O4 ñ ìîëåêóëàìè ñûâîðîòî÷íîãî àëüáóìèíà.
Ìàòåðèàëû è ìåòîäû.  ðàáîòå áûëè èñïîëüçîâàíû: V ôðàêöèÿ îáåçæèðåííîãî ÷å-
ëîâå÷åñêîãî ñûâîðîòî÷íîãî àëüáóìèíà, âàðôàðèí, äèàçåïàì (�Sigma�, ÑØÀ), ìàãíèòíàÿ
æèäêîñòü íàíî÷àñòèö Fe3O4 (Èíñòèòóò õèìèè ïîâåðõíîñòè ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ).
Äëÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé îöåíêè ñòðóêòóðíûõ ïåðåõîäîâ àëüáó ìèíîâîé ìîëåêóëû ïðè
âçàèìîäåéñòâèè ñ íàíî÷àñòèöàìè ìàãíåòèòà Fe3O4 îáðàçöû èñõîäíîãî è íàãðóæåííîãî áåë-
êà áûëè ïîäâåðãíóòû ïðîöåññó ïëàâëåíèÿ íà ïðèáîðå ÄÀÑÌ-4 (Ï óùèíî, Ðîññèÿ) ïðè ñêî-
ISSN 1025-6415 Äîïîâiäi Íàöiîíàëüíî¨ àêàäåìi¨ íàóê Óêðà¨íè , 2013, •9 165
Ðèñ. 1. Òðàíñìèññèîííàÿ ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ: èëëþñòð àöèÿ íàòèâíûõ íàíî÷àñòèö Fe3O4 äî èõ ìîäè-
ôèêàöèè îëåèíîâîé êèñëîòîé è ÏÝà ( à) è íàíî÷àñòèö Fe3O4 , ñòàáèëèçèðîâàííûõ ×ÑÀ ( á)
ðîñòè íàãðåâà 1 � C/ìèí. Äàííûå êðèâûõ ïëàâëåíèÿ áûëè ïðèìåíåíû äëÿ ðàñ÷åòà ò åðìî-
äèíàìè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ òåïëîâîé äåíàòóðàöèè, à èìåííî: ò åìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ ( Tïë )
è ýíòàëüïèè ïëàâëåíèÿ ( � H ïë ).
Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå. Áëàãîäàðÿ ìîíîäèñïåðñíîñòè ïî ðàçìåðàì, ôîðìå è ñîñ-
òàâó, ìàãíèòíûå íàíî÷àñòèöû Fe3O4 ÿâëÿþòñÿ èäåàëüíûì îáúåêòîì äëÿ áèîìåäèöèíñêîãî
ïðèìåíåíèÿ. Ïðè äèàìåòðå îñòîâà ìåíåå 20 íì è ãèäðîäèíàìè÷å ñêîì äèàìåòðå < 50 íì
ýòè ÷àñòèöû èìåþò ðàçìåð, ñîïîñòàâèìûé ñ ÿäåðíûìè ïîðàìè ( � 50 íì) è çíà÷èòåëüíî
ìåíüøèé, ÷åì ðàçìåð êëåòîê (îáû÷íî 10�100 íì) [8]. Èñõîäíî ñ èíòåçèðîâàííûå íàíî÷àñòè-
öû Fe3O4 èìåþò òåíäåíöèþ ê îáðàçîâàíèþ áîëüøèõ àãðåãàòîâ (ðèñ. 1, à) èç-çà ñèëüíîãî
ìàãíèòíîãî äèïîëü-äèïîëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ, ïîýòîìó äë ÿ óëó÷øåíèÿ èõ ñòàáèëüíîñòè
è áèîñîâìåñòèìîñòè ÷àñòèöû ìàãíåòèòà ïîêðûâàþò ñóðôàêòàí òàìè èëè ïîëèìåðàìè, íà-
ïðèìåð îëåèíîâîé êèñëîòîé, õèòîçàíîì èëè ïîëèýòèëåíãëèêî ëåì (ÏÝÃ) [5] (ðèñ. 2, à).
Îëåèíîâàÿ êèñëîòà îáðàçóåò ñèëüíûå õèìè÷åñêèå ñâÿçè ñ àìîð ôíûìè íàíî÷àñòèöàìè
îêñèäà æåëåçà, àäñîðáöèÿ åå íà èõ ïîâåðõíîñòè ïðèâîäèò ê óìå íüøåíèþ àãðåãàöèè, îäíàêî
çàòðóäíÿåò ñïîñîáíîñòü äèñïåðãèðîâàòüñÿ â æèäêèõ ñðåäàõ. Äëÿ ïåðåâîäà ÷àñòèö ìàãíåòè-
òà â ãèäðîôèëüíóþ ôîðìó, ÷òî íåîáõîäèìî äëÿ áèîëîãè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ, èõ ïîâåðõíîñòü
ôóíêöèîíàëèçèðóþò ïóòåì äîïîëíèòåëüíîé îáðàáîòêè àìôèôè ëüíûìè âåùåñòâàìè, íåñó-
ùèìè ãèäðîôîáíûå è ãèäðîôèëüíûå ãðóïïû. Ãèäðîôîáíûé ñåãìå íò ÏÝÃ îáðàçóåò áèñëîé
ñâîèìè óãëåâîäîðîäíûìè öåïÿìè, â òî âðåìÿ êàê åãî ãèäðîôèëü íûå ãðóïïû ýêñïîíèðóþòñÿ
âî âíåøíþþ ñðåäó, îáåñïå÷èâàÿ òåì ñàìûì ñòàáèëüíóþ äèñïåðñ èþ â æèäêîé ôàçå. Ïðè-
ñîåäèíåíèå ÏÝà öåïî÷åê ê ïîâåðõíîñòè íàíî÷àñòèö ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ èõ êëèðåíñà
ðåòèêóëîýíäîòåëèàëüíîé ñèñòåìîé, ñíèæåíèþ òîêñè÷íîñòè, óìåíüøåíèþ ýíäîïëàçìàòè÷åñ-
êîé äåãðàäàöèè, óñèëåíèþ ñòàáèëüíîñòè íàíî÷àñòèö, óâåëè÷ åíèþ ïåðèîäà èõ ïîëóðàñïà-
äà [9], à òàêæå îáåñïå÷èâàåò ëó÷øóþ êîëëîèäíóþ ñòàáèëüíîñò ü è èììîáèëèçàöèþ áèîìî-
ëåêóë íà ïîâåðõíîñòè ìàãíåòèòà Fe3O4.
Íàíî÷àñòèöû ñ ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè ìîæíî äîïîëíèòåëüíî ñ òàáèëèçèðîâàòü ñ ïî-
ìîùüþ áåëêà, â ÷àñòíîñòè àëüáóìèíà (ñì. ðèñ. 2, á). Ïðè ýòîì àëüáóìèí óâåëè÷èâàåò èõ
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, • 9
Ðèñ. 2. Ìîäèôèêàöèÿ íàíî÷àñòèö ìàãíåòèòà Fe3O4 îëåèíîâîé êèñëîòîé è ÏÝà ( à) è ÷åëîâå÷åñêèì ñûâîðî-
òî÷íûì àëüáóìèíîì ( á). Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå
Ðèñ. 3. Ïîâåäåíèå íàíî÷àñòèö ìàãíåòèòà Fe3O4 â ìàãíèòíîì ïîëå:
à � áóôåðíûé ðàñòâîð; á � ðàñòâîð àëüáóìèíà
ôóíêöèîíàëüíîñòü è áèîñîâìåñòèìîñòü.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷à þòñÿ óñòîé÷èâûå ïðîòåèí-ôåð-
ðîìàãíèòíûå æèäêîñòè, ãäå áåëîê äåéñòâóåò êàê ïîëèýëåêòðî ëèò. Äîêàçàòåëüñòâîì òîìó,
÷òî àëüáóìèíîâàÿ ìîëåêóëà ñïîñîáíà îáåñïå÷èòü ñòàáèëüíîñ òü íàíî÷àñòèö Fe3O4, ñëóæèò
ñëåäóþùèé ýêñïåðèìåíò, â êîòîðîì èñõîäíûé ðàñòâîð ôóíêöèî íàëèçèðîâàííîãî îëåèíî-
âîé êèñëîòîé è ÏÝÃ ìàãíåòèòà áûë ïîìåùåí â äâå ëóíêè íà ïëàíøå òå è îñòàâëåí íà 4 ÷
â ìàãíèòíîì ïîëå. Ïî èñòå÷åíèè ýòîãî âðåìåíè íà äíå â öåíòðå î áåèõ ëóíîê îáðàçîâàëñÿ
îñàäîê ìàãíåòèòà Fe3O4 â âèäå êàïëè òåìíî-êîðè÷íåâîãî öâåòà. Óáðàâ íàäîñàäî÷íóþ æ èä-
êîñòü, ïðåäñòàâëÿþùóþ ñîáîé ðàñòâîð ñòàáèëèçèðóþùèõ âåùå ñòâ, è çàìåíèâ åå íà ðàâíûé
îáúåì áóôåðíîãî ðàñòâîðà â îäíîé ëóíêå èëè íà ðàñòâîð ×ÑÀ � â ä ðóãîé, ïëàíøåò îñòà-
âèëè åùå íà 24 ÷ â ìàãíèòíîì ïîëå. Ñïóñòÿ ñóòêè áûëà îáíàðóæåí à ðàçíèöà â ïîâåäåíèè
íàíî÷àñòèö â ëóíêå ñ áóôåðíûì ðàñòâîðîì (ðèñ. 3, à) è ñ ðàñòâîðîì àëüáóìèíà ( á). Íà
ISSN 1025-6415 Äîïîâiäi Íàöiîíàëüíî¨ àêàäåìi¨ íàóê Óêðà¨íè , 2013, •9 167
ôîòîãðàôèè ÷åòêî âèäíî, ÷òî â ÿ÷åéêå áåç àëüáóìèíà ÷àñòè÷êè ìàãíåòèòà Fe3O4 ðàñïîëî-
æèëèñü íà äíå, ðàâíîìåðíî ïîêðûâ âñþ åãî ïëîùàäü, à â ÿ÷åéêå ñ àëüáóìèíîì � ñîáðàëèñü
â öåíòðå, îáðàçîâàâ òåìíî-êîðè÷íåâóþ êàïëþ (ïîäîáíóþ êàðò èíó ìû íàáëþäàëè ïðè ýêñïî-
çèöèè â ìàãíèòíîì ïîëå èñõîäíîãî íåðàçáàâëåííîãî ðàñòâîðà ìàãíåòèòà). Âåðîÿòíåå âñåãî,
ýòî ñâÿçàíî ñ îòñóòñòâèåì ñòàáèëèçèðóþùèõ âåùåñòâ â áóôåðí îì ðàñòâîðå, ñïîñîáíûõ îêà-
çûâàòü ïîääåðæèâàþùåå äåéñòâèå íà íàíî÷àñòèöû. Ýòî ïðåäïî ëîæåíèå áûëî ïðîâåðåíî
ìåòîäîì äèôôåðåíöèàëüíîé ñêàíèðóþùåé ìèêðîêàëîðèìåòðèè , ïîêàçàâøåé, ÷òî òåðìî-
ãðàììà ïëàâëåíèÿ àëüáóìèíà, ðàñòâîðåííîãî â áóôåðíîì ðàñò âîðå, êîíòàêòèðîâàâøåì ñ
÷àñòèöàìè Fe3O4 (ñì. ðèñ. 3, à), ïî ñâîèì õàðàêòåðèñòèêàì ïîëíîñòüþ ñîâïàäàåò ñ òàêîâîé
äëÿ êîììåð÷åñêîãî ïðåïàðàòà ×ÑÀ, ðàñòâîðåííîãî â èñõîäíîì íàòðèé-ôîñôàòíîì áóôåðå
(ðèñóíîê íå ïðåäñòàâëåí).
Äîáàâëåíèå â ÿ÷åéêó 2 ìë áåëêà îáåñïå÷èâàåò èì ñòàáèëüíîñòü è ïðåäîòâðàùàåò ñåäè-
ìåíòàöèþ (ñì. ðèñ. 3, á). Ïðè ýòîì íàáëþäàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíîå ñíèæåíèå èñõîäíîé ê îí-
öåíòðàöèè ×ÑÀ â ëóíêå ïîñëå êîíòàêòà ñ ÷àñòèöàìè ìàãíåòèòà Fe3O4, à èìåííî ñ 5,83
äî 5,07 ìã/ìë. Ñëåäîâàòåëüíî, 1,52 ìã ×ÑÀ îêàçàëîñü äîñòàòî ÷íî äëÿ ïîääåðæàíèÿ ÷àñ-
òèö ìàãíåòèòà Fe3O4 â ñòàáèëüíîì ñîñòîÿíèè.  îòëè÷èå îò íàòèâíûõ íàíî÷àñòèö Fe3O4
(ñì. ðèñ. 1, à) íàíî÷àñòèöû â êîìïëåêñå ñ àëüáóìèíîì ïðàêòè÷åñêè ðàâíîìå ðíî ðàñïðåäå-
ëåíû â æèäêîé ôàçå è íå îáðàçóþò êðóïíûõ àãðåãàòîâ (ñì. ðèñ. 1 , á).
Ïðîöåññ âçàèìîäåéñòâèÿ íàíî÷àñòèö ìàãíåòèòà ñ àëüáóìèíîì áûë ïðîàíàëèçèðîâàí ìå-
òîäîì äèôôåðåíöèàëüíîé ñêàíèðóþùåé ìèêðîêàëîðèìåòðèè. Í à ðèñ. 4, à ïðåäñòàâëåíû
òåðìîãðàììû ïëàâëåíèÿ êîìïëåêñîâ îáåçæèðåííîãî ×ÑÀ ñ íàíî ÷àñòèöàìè Fe3O4, ïðèãî-
òîâëåííûõ ïðè ðàçíûõ ìîëÿðíûõ ñîîòíîøåíèÿõ áåëêà è ìàãíåòè òà. Èç ðèñóíêà âèäíî, ÷òî
èñõîäíàÿ ýíäîòåðìà äåíàòóðàöèè, ïðèíàäëåæàùàÿ ïðåïàðàòó îáåçæèðåííîãî ×ÑÀ (êðè-
âàÿ 1), ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìîíîïèê ñ òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ 61� 1 � C, èìååò äîñòàòî÷íî
áîëüøóþ àìïëèòóäó ïîäúåìà êðèâîé íàä áàçîâîé ëèíèåé è âåëè÷ èíó ýíòàëüïèè ïëàâëåíèÿ,
ðàâíóþ 257 êÄæ/ìîëü. Ïðîöåññ òåðìè÷åñêîé äåíàòóðàöèè ïðîò åêàåò â èíòåðâàëå 54�68� C
è õàðàêòåðèçóåò íåîáðàòèìîå ðàçðóøåíèå ìåæäîìåííûõ è âíóò ðèäîìåííûõ ñâÿçåé áåëêà,
îáåñïå÷èâàþùèõ åãî íàòèâíóþ êîíôîðìàöèþ.
Íàãðóçêà àëüáóìèíà íàíî÷àñòèöàìè ìàãíåòèòà Fe3O4 â ìîëÿðíîì ñîîòíîøåíèè 1/1 (ñì.
ðèñ. 4, à, êðèâàÿ 2) ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ íà 1 � C, óìåíüøåíèþ
àìïëèòóäû ïîäúåìà ýíäîòåðìû è ðàñøèðåíèþ òåìïåðàòóðíîãî ä èàïàçîíà, â êîòîðîì ïðîèñ-
õîäèò ïðîöåññ òåðìè÷åñêîé äåíàòóðàöèè êîìïëåêñà, à èìåííî ñ 68 äî 77 � Ñ. Íàáëþäàåìûå
èçìåíåíèÿ ìîæíî îáúÿñíèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: ïðè âçàèìîäå éñòâèè ìàãíåòèòà Fe3O4
ñ ìîëåêóëîé ×ÑÀ êîíôîìàöèÿ ïîñëåäíåé èçìåíÿåòñÿ, ÷òî îòðàæ àåòñÿ íà ôîðìå êðèâîé
ïëàâëåíèÿ, à óâåëè÷åíèå òåìïåðàòóðû äåíàòóðàöèè ñâèäåòåëüñòâóåò î ïîÿâëåíèè äîïîëíè-
òåëüíîé ñâÿçè ìåæäó àëüáóìèíîâîé ìîëåêóëîé è ôóíêöèîíàëèç èðóþùèì àãåíòîì, â äàííîì
ñëó÷àå îëåèíîâîé êèñëîòîé èëè ÏÝÃ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî, ê àçàëîñü áû, íåçíà÷èòåëüíîå
óâåëè÷åíèå òåìïåðàòóðû ïëàâëåíèÿ íà 1 � C ïðè íàãðóçêå àëüáóìèíà íàíî÷àñòèöàìè Fe3O4
ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêîâîé, õàðàêòåðíîé äëÿ èñõîäíîé íåíàãðóæå ííîé ìîëåêóëû îáåçæèðåí-
íîãî ×ÑÀ, òåì íå ìåíåå, ãîâîðèò î âûñîêîì ñðîäñòâå ìàãíåòèòà ê ìîëåêóëå áåëêà. Ïîõîæàÿ
òåíäåíöèÿ õàðàêòåðíà äëÿ âåùåñòâ, èìåþùèõ êîíñòàíòó àññîö èàöèè K àññ > 105/ìîëü [10].
Ïðè äîáàâëåíèè åùå 1 ìîëÿ ìàãíåòèòà Fe3O4 ê îáåçæèðåííîìó àëüáóìèíó (ñì. ðèñ. 4, à,
êðèâàÿ 3) ïðîèñõîäèò äàëüíåéøåå �ðàñïëàñòûâàíèå� òåðìîãðàììû âäî ëü òåìïåðàòóðíîé
îñè (äèàïàçîí òåðìîäåíàòóðàöèè ñîñòàâëÿåò óæå 53�84 � C) è ïîÿâëåíèå âòîðîãî âûñîêî-
òåìïåðàòóðíîãî ìàêñèìóìà â îáëàñòè 74 � 0;5 � C, èìåþùåãî ïåðâîíà÷àëüíî íåáîëüøóþ
àìïëèòóäó ïîäúåìà íàä áàçîâîé ëèíèåé. Äîáàâëåíèå 3 èëè 5 ìîë åé íàíî÷àñòèö Fe3O4 ê ìî-
168 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, • 9
Ðèñ. 4. Òåðìîãðàììû ïëàâëåíèÿ êîìïëåêñîâ ÷åëîâå÷åñêîãî ñû âîðîòî÷íîãî àëüáóìèíà (×ÑÀ) ñ íàíî÷àñòè-
öàìè ìàãíåòèòà (ÌÃ) Fe3O4 (à) è ÷åëîâå÷åñêîãî ñûâîðîòî÷íîãî àëüáóìèíà äî ( á) è ïîñëå íàãðóçêè äâóìÿ
ìîëÿìè: âàðôàðèíà ( â) è äèàçåïàìà ( ã)
ëåêóëå ×ÑÀ (cì. ðèñ. 4, à, êðèâûå 4 è 5) âûçûâàåò, ïîìèìî ñäâèãà äèàïàçîíà ïëàâëåíèÿ
â îáëàñòü âûñîêèõ òåìïåðàòóð, òàêæå óâåëè÷åíèå âêëàäà âòîðîãî âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî
ìàêñèìóìà â îáùóþ ýíäîòåðìó äåíàòóðàöèè. Äåñÿòèêðàòíàÿ íà ãðóçêà ìîëåêóëû àëüáóìè-
íà ìàãíåòèòîì (cì. ðèñ. 4, à, êðèâàÿ 6) ïðèâîäèò ê ðåçêîìó èçìåíåíèþ õàðàêòåðà òåðìî-
ãðàììû ïëàâëåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ òàêîâîé äëÿ èñõîäíîé íåíàãð óæåííîé ìîëåêóëû ×ÑÀ
(cì. ðèñ. 4, á).  äàííîì ñëó÷àå íàáëþäàåòñÿ äîìèíèðóþùèé âòîðîé âûñîêîò åìïåðàòóð-
íûé ìàêñèìóì ñ òåìïåðàòóðîé ïëàâëåíèÿ 80� 1 � C è ýíòàëüïèåé ïëàâëåíèÿ 430 êÄæ/ìîëü,
à òàêæå åäâà îïðåäåëÿåìûé ïåðâûé ìàêñèìóì ñ òåìïåðàòóðîé ïë àâëåíèÿ 70 � 1 � C.
×åì îáúÿñíÿåòñÿ ïîÿâëåíèå áèìîäàëüíîñòè â õàðàêòåðå òåðìî ãðàìì ïëàâëåíèÿ? Ðàíåå
ïðè èçó÷åíèè âçàèìîäåéñòâèÿ ðàçëè÷íûõ ëåêàðñòâåííûõ ïðåï àðàòîâ ñ ìîëåêóëîé àëüáóìè-
íà ñûâîðîòêè ìåòîäîì äèôôåðåíöèàëüíîé ñêàíèðóþùåé ìèêðîê àëîðèìåòðèè ìû îáðàòè-
ëè âíèìàíèå íà òî, ÷òî â îäíèõ ñëó÷àÿõ ïðè íàãðóçêå ×ÑÀ ïîÿâëÿ åòñÿ áèìîäàëüíîñòü, à
â äðóãèõ � íåò. Òàê, íàïðèìåð, ïðè íàãðóçêå ëåêàðñòâåííûìè ï ðåïàðàòàìè âàðôàðèíîì
è äèàçåïàìîì (ñì. ðèñ. 4, â, ã) îòìå÷àëîñü ðàçëè÷íîå ïîâåäåíèå òåðìîãðàìì ïëàâëåíèÿ
ñîîòâåòñòâóþùèõ êîìïëåêñîâ. Èç ðèñ. 4, â âèäíî, ÷òî ïðè íàãðóçêå áåëêà âàðôàðèíîì àì-
ISSN 1025-6415 Äîïîâiäi Íàöiîíàëüíî¨ àêàäåìi¨ íàóê Óêðà¨íè , 2013, •9 169
ïëèòóäà ïîäúåìà âòîðîãî âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî ìàêñèìóìà ( T = 80 � C) íà êðèâîé ïëàâëå-
íèÿ âîçðàñòàåò, à ñàìà ýíäîòåðìà ïðèíèìàåò âûðàæåííûé áèìî äàëüíûé õàðàêòåð.  ñëó÷àå
ñ äèàçåïàìîì (ñì. ðèñ. 4, ã) êðèâàÿ ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíÿåò ñâîþ ôîðìó è ëèøü ñìåùàåòñÿ
âïðàâî îòíîñèòåëüíî òåìïåðàòóðíîé îñè â îáëàñòü âûñîêèõ òå ìïåðàòóð. Îáà ýòè ïðåïàðàòà
èìåþò ïðàêòè÷åñêè ðàâíûå è äîñòàòî÷íî âûñîêèå êîíñòàíòû àñ ñîöèàöèè ñ ìîëåêóëîé àëü-
áóìèíà � 3;3 � 105 è 3;8 � 105 ìîëü � 1 äëÿ âàðôàðèíà è äèàçåïàìà ñîîòâåòñòâåííî, îäíàêî
ïåðâûé ÿâëÿåòñÿ ñïåöèôè÷åñêèì ìàðêåðíûì ëèãàíäîì ëåêàðñò âåííîãî öåíòðà ñâÿçûâàíèÿ I
(Site I), à âòîðîé � öåíòðà II (Site II) [11].  ìîëåêóëå ×ÑÀ Si te I ðàñïîëîæåí âî âòîðîì
IIÀ äîìåíå, à Site II � â òðåòüåì. Ñëåäîâàòåëüíî, íàáëþäàåìû å ðàçëè÷èÿ â õàðàêòåðå òåð-
ìîãðàìì ïëàâëåíèÿ ïðè òèòðîâàíèè âàðôàðèíîì è äèàçåïàìîì ê îñâåííî îòðàæàþò îñîáåí-
íîñòè ïëàâëåíèÿ îòäåëüíûõ äîìåíîâ ×ÑÀ ïðè íàãðóçêå äèñêðåò íûõ öåíòðîâ ñâÿçûâàíèÿ
ìàðêåð-ñïåöèôè÷åñêèìè ëèãàíäàìè.
Íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ äàííûõ ìîæíî ñäåëàòü ñëåäóþùèå âûâ îäû.
Ìîëåêóëà àëüáóìèíà îêàçûâàåò ñòàáèëèçèðóþùåå äåéñòâèå íà íàíî÷àñòèöû ìàãíåòè-
òà Fe3O4, ïðåäîõðàíÿÿ èõ îò àãðåãèðîâàíèÿ. Íàíî÷àñòèöû ìàãíåòèòà Fe3O4, îáðàáîòàííûå
îëåèíîâîé êèñëîòîé è ÏÝÃ, îáëàäàþò âûñîêèì ñðîäñòâîì ê ìîëå êóëå àëüáóìèíà (êîíñòàíòà
àññîöèàöèè (K àññ) íå íèæå 10 5 ìîëü � 1).  ïðîöåññå âçàèìîäåéñòâèÿ íàíî÷àñòèö Fe3O4 ñ ×ÑÀ
ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå êîíôîðìàöèè áåëêîâîé ìîëåêóëû, îòðà æàþùååñÿ íà òåðìîãðàììàõ
ïëàâëåíèÿ. Îñíîâíîé ðåãèîí ñâÿçûâàíèÿ íàíî÷àñòèö ìàãíåòè òà Fe3O4, ôóíêöèîíàëèçèðî-
âàííûõ îëåèíîâîé êèñëîòîé è ÏÝÃ, ñ ×ÑÀ ïðåäïîëîæèòåëüíî ðàñ ïîëîæåí âî âòîðîì IIA
äîìåíå è ñîîòâåòñòâóåò ïåðâîìó (Site I) ëåêàðñòâåííîìó öåí òðó ñâÿçûâàíèÿ àëüáóìèíîâîé
ìîëåêóëû.
Íàáëþäàåìûå êîíôîðìàöèîííûå ïåðåõîäû, âîçíèêàþùèå ïðè âç àèìîäåéñòâèè íàíî÷àñ-
òèö Fe3O4 ñ àëüáóìèíîì, ÿâëÿþòñÿ âàæíîé èíôîðìàöèåé ïðè ñîçäàíèè ôåð îìàãíèòíûõ
æèäêîñòåé, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ âåêòîðíîé íàíîòåðàïèè çëî êà÷åñòâåííûõ íîâîîáðàçî-
âàíèé.
Èññëåäîâàíèÿ ïðîâåäåíû ïðè ïîääåðæêå öåëåâîé êîìïëåêñíîé ïðîãð àììû ôóíäàìåíòàëüíûõ
èññëåäîâàíèé ÍÀÍ Óêðàèíû �Ôóíäàìåíòàëüíûå íàíîòåõíîëîãèè � â ðàìêàõ âûïîëíåíèÿ íàó÷íîãî
ïðîåêòà �Êîìïëåêñíûé ïðîåêò: Âçàèìîäåéñòâèå íàíîñòðóêòóðíûõ ìàòåðèàëîâ ñ íîðìàëüíûìè
è îïóõîëåâûìè êëåòêàìè, ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ äîñòàâêè, áåçî ïàñíîñòü èõ èñïîëüçîâàíèÿ�.
1. Aggarwal P., Hall J. B., McLeland C. B. et al. Nanoparticle interaction with plasma proteins as it relate s
to particle biodistribution, biocompatibility and therap eutic e�cacy // Adv. Drug. Deliv. Rev. � 2009. �
61, No 6. � P. 428�437.
2. Berry C. C., Charles S., Wells S. et al. The in�uence of transferrin stabilised magnetic nanoparti cles on
human dermal �broblasts in culture // Int. J. Pharm. � 2004. � 269, No 1. � P. 211�225.
3. Alexiou C., Arnold W., Klein R. J. et al. Locoregional cancer treatment with magnetic drug targetin g //
Cancer Res. � 2000. � 60, No 23. � P. 6641�6648.
4. Jain T. K., Reddy M. K., Morales M. A. et al. Biodistribution, clearance, and biocompatibility of iron oxide
magnetic nanoparticles in rats // Mol. Pharm. � 2008. � 5, No 2. � P. � 316�327.
5. Nicolás P., Saleta M., Troiani H. et al. Preparation of iron oxide nanoparticles stabilized with bi omolecules:
Experimental and mechanistic issues // Acta Biomater. � 201 3. � 9, No 1. � P. 4754�4762.
6. Cli�el D. E., Turner B. N., Hu�man B. J. Nanoparticle-based biologic mimetics // Wiley Interdisci p Rev.
Nanomed. Nanobiotechnol. � 2009. � 1, No 1. � P. 47�59.
7. Nitta S. K., Numata K. Biopolymer-based nanoparticles for drug/gene delivery an d tissue engineering //
Int. J. Mol. Sci. � 2013. � 14, No 1. � P. 1629�1654.
8. Zhang B., Xing Y., Li Z. et al. Functionalized carbon nanotubes speci�cally bind to alpha -chymotrypsin's
catalytic site and regulate its enzymatic function // Nano L ett. � 2009. � 9, No 6. � P. 2280�2284.
170 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, • 9
9. Gillich T., Acikgoz C., Isa L. et al. PEG-Stabilized Core-Shell Nanoparticles: Impact of Linea r versus
Dendritic Polymer Shell Architecture on Colloidal Propert ies and the Reversibility of Temperature-Induced
Aggregation // ACS Nano. � 2012. � 7, No 1. � P. 316�329.
10. Ñàðíàöêàÿ Â. Â. Ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíûå îñîáåííîñòè ñûâîðîòî÷íîãî àë üáóìèíà ó áîëüíûõ ñ
òåðìèíàëüíîé ñòàäèåé õðîíè÷åñêîé ïî÷å÷íîé íåäîñòàòî÷íîñ òè è ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ óäàëåíèÿ áå-
ëîê-àññîöèèðîâàííûõ óðåìè÷åñêèõ òîêñèíîâ: Äèñ. . . . ä-ðà á èîë. íàóê: 17.06.11. � Êèåâ, 2011. � 289 ñ.
11. Sudlow G., Birkett D. J., Wade D. N. Spectroscopic techniques in the study of protein binding: t he use of
1-anilino-8-naphthalenesulphonate as a �uorescent probe for the study of the binding of iophenoxic and
iopanoic acids to human serum albumin // Mol. Pharmacol. � 19 75. � 11, No 6. � P. 824�832.
Ïîñòóïèëî â ðåäàêöèþ 04.04.213Èíñòèòóò ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïàòîëîãèè,
îíêîëîãèè è ðàäèîáèîëîãèè èì. Ð. Å. Êàâåöêîãî
ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ
Â. Â. Ñàðíàöüêà
Âçà¹ìîäiÿ ôóíêöiîíàëiçîâàíèõ îëå¨íîâîþ êèñëîòîþ
i ïîëiåòèëåíãëiêîëåì íàíî÷àñòèíîê Fe3O4 ç àëüáóìiíîì
Âèâ÷åííÿ âçà¹ìîäi¨ íàíî÷àñòèíîê ìàãíåòèòó Fe3O4 ç ñèðîâàòêîâèì àëüáóìiíîì ëþäèíè
(ÑÀË) ïîêàçàëî, ùî ìîëåêóëà áiëêà íàä๠íàíî÷àñòèíêàì ìàãíå òèòó ñòàáiëiçóþ÷ó äiþ,
îáåðiãàþ÷è ¨õ âiä àãðåãóâàííÿ ó âîäíîìó ñåðåäîâèùi. Âñòàíîâëåíî, ùî ôóíêöiîíàëiçîâàíi îëå-
¨íîâîþ êèñëîòîþ i ÏÅà íàíî÷àñòèíêè Fe3O4 ìàþòü âèñîêó ñïîðiäíåíiñòü äî àëüáóìiíîâî¨
ìîëåêóëè ( K àññ > 105/ìîëü). Ïðè âçà¹ìîäi¨ ìàãíåòèòó ç ÑÀË âiäáóâàþòüñÿ êîíôîðìàö iéíi
ïåðåõîäè áiëêîâî¨ ìîëåêóëè, ùî çíàõîäÿòüñÿ â îáëàñòi çâ'ÿçó âàííÿ, ðîçòàøîâàíié â äðóãîìó
IIA äîìåíi, ùî çáiãà¹òüñÿ ç ïåðøèì I ëiêàðñüêèì öåíòðîì çâ'ÿçóâàíí ÿ (Site I) àëüáóìiíîâî¨
ìîëåêóëè. Iíôîðìàöiÿ ïðî ëîêàëiçàöiþ öåíòðiâ àñîöiàöi¨ òà êîí ôîðìàöiéíi ïåðåõîäè, ùî âè-
íèêàþòü ïðè âçà¹ìîäi¨ íàíî÷àñòèíîê Fe3O4 ç ×ÑÀ, äîçâîëèòü âèçíà÷èòè ¨õ îïòèìàëüíå
ìîëÿðíîå ñïiââiäíîøåííÿ, ÿêå çàáåçïå÷ó¹ ñòàáiëiçàöiþ íàíî ÷àñòèíîê ó ðiäêié ôàçi i ìàêñè-
ìàëüíî çáåðiã๠òðàíñïîðòíó ¹ìíiñòü ñàìîãî àëüáóìiíó ó âiäíîøå ííi äî ïðîòèïóõëèííèõ
ïðåïàðàòiâ, ùî ¹ àêòóàëüíèì ïðè ðîçðîáöi âåêòîðíî¨ ëiêàðñüêî¨ òåð àïi¨ îíêîëîãi÷íèõ õâî-
ðèõ.
V. V. Sarnatskaya
Interaction of magnetite Fe3O4 nanoparticles functionalized with oleic
acid and polyethylene glycol with albumin
In the study of the interaction between magnetiteFe3O4 nanoparticles with human serum albumin
(HSA), it has been established that the protein molecule exerts a stabilizing e�ect toward magnetite
Fe3O4 nanoparticles preserving them from aggregation in aqueous medium. It has been shown that
Fe3O4 nanoparticles functionalized with oleic acid and polyethylene glycol (PEG) possess a high
a�nity toward albumin molecule ( Cass > 105 /Mole). During the interaction between magnetite
and HSA, there occur conformation transitions of the protein molecule related to the binding regi-
on, which is located in the II A domain and coincides with the �rst (Site I) drug binding center
of albumin molecule. Information about the localization of association centers and conformation
transitions, which emerge during interactions betweenFe3O4 nanoparticles with HSA, will allow
one to determine their optimal molar ratio providing the stabilization of nanoparticles in the liquid
phase and maximally restoring the transport capacity of albumin toward anticancer preparations,
what is important for the development of targeted chemotherapy of cancer patients.
ISSN 1025-6415 Äîïîâiäi Íàöiîíàëüíî¨ àêàäåìi¨ íàóê Óêðà¨íè , 2013, •9 171
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85909 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-02T14:10:55Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сарнацкая, В.В. 2015-08-31T16:21:36Z 2015-08-31T16:21:36Z 2013 Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином / В.В. Сарнацкая // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 9. — С. 164–171. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85909 571.1:577.112.824:661.872.92 Изучение взаимодействия наночастиц магнетита Fe₃O₄ с человеческим сывороточным альбумином (ЧСА) показало, что молекула белка оказывает стабилизирующее действие на наночастицы магнетита Fe3O4, предохраняя их от агрегирования в водной среде. Установлено, что функционализированные олеиновой кислотой и ПЭГ наночастицы Fe₃O₄ обладают высоким сродством к альбуминовой молекуле (Kасс ≥ 10⁵ /моль). При взаимодействии магнетита с ЧСА происходят конформационные переходы белковой молекулы, затрагивающие область связывания, расположенную во втором IIA домене, которая совпадает с первым I лекарственным центром (Site I) связывания альбуминовой молекулы. Информация о локализации центров ассоциации и конформационных переходах, возникающих при взаимодействии наночастиц Fe₃O₄ с ЧСА, позволит определить их оптимальное молярное соотношение, обеспечивающее стабилизацию наночастиц в жидкой фазе и максимально сохраняющее транспортную емкость самого альбумина в отношении противоопухолевых препаратов, что является актуальным при разработке векторной лекарственной терапии онкологических больных. Вивчення взаємодiї наночастинок магнетиту Fe₃O₄ з сироватковим альбумiном людини (САЛ) показало, що молекула бiлка надає наночастинкам магнетиту стабiлiзуючу дiю, оберiгаючи їх вiд агрегування у водному середовищi. Встановлено, що функцiоналiзованi олеїновою кислотою i ПЕГ наночастинки Fe₃O₄ мають високу спорiдненiсть до альбумiнової молекули (Kасс ≥ 10⁵/моль). При взаємодiї магнетиту з САЛ вiдбуваються конформацiйнi переходи бiлкової молекули, що знаходяться в областi зв’язування, розташованiй в другому IIA доменi, що збiгається з першим I лiкарським центром зв’язування (Site I) альбумiнової молекули. Iнформацiя про локалiзацiю центрiв асоцiацiї та конформацiйнi переходи, що виникають при взаємодiї наночастинок Fe₃O₄ з ЧСА, дозволить визначити їх оптимальне молярное спiввiдношення, яке забезпечує стабiлiзацiю наночастинок у рiдкiй фазi i максимально зберiгає транспортну ємнiсть самого альбумiну у вiдношеннi до протипухлинних препаратiв, що є актуальним при розробцi векторної лiкарської терапiї онкологiчних хворих. In the study of the interaction between magnetite Fe₃O₄ nanoparticles with human serum albumin (HSA), it has been established that the protein molecule exerts a stabilizing effect toward magnetite Fe₃O₄ nanoparticles preserving them from aggregation in aqueous medium. It has been shown that Fe₃O₄ nanoparticles functionalized with oleic acid and polyethylene glycol (PEG) possess a high affinity toward albumin molecule (Cass ≥ 10⁵ /Mole). During the interaction between magnetite and HSA, there occur conformation transitions of the protein molecule related to the binding region, which is located in the II A domain and coincides with the first (Site I) drug binding center of albumin molecule. Information about the localization of association centers and conformation transitions, which emerge during interactions between Fe₃O₄ nanoparticles with HSA, will allow one to determine their optimal molar ratio providing the stabilization of nanoparticles in the liquid phase and maximally restoring the transport capacity of albumin toward anticancer preparations, what is important for the development of targeted chemotherapy of cancer patients. Исследования проведены при поддержке целевой комплексной программы фундаментальных исследований НАН Украины “Фундаментальные нанотехнологии” в рамках выполнения научного проекта “Комплексный проект: Взаимодействие наноструктурных материалов с нормальными и опухолевыми клетками, разработка методов доставки, безопасность их использования”. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином Взаємодiя функцiоналiзованих олеїновою кислотою i полiетиленглiколем наночастинок Fe₃O₄ з альбумiном Interaction of magnetite Fe₃O₄ nanoparticles functionalized with oleic acid and polyethylene glycol with albumin Article published earlier |
| spellingShingle | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином Сарнацкая, В.В. Біологія |
| title | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином |
| title_alt | Взаємодiя функцiоналiзованих олеїновою кислотою i полiетиленглiколем наночастинок Fe₃O₄ з альбумiном Interaction of magnetite Fe₃O₄ nanoparticles functionalized with oleic acid and polyethylene glycol with albumin |
| title_full | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином |
| title_fullStr | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином |
| title_full_unstemmed | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином |
| title_short | Взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц Fe₃O₄ с альбумином |
| title_sort | взаимодействие функционализированных олеиновой кислотой и полиэтиленгликолем наночастиц fe₃o₄ с альбумином |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85909 |
| work_keys_str_mv | AT sarnackaâvv vzaimodeistviefunkcionalizirovannyholeinovoikislotoiipoliétilenglikolemnanočasticfe3o4salʹbuminom AT sarnackaâvv vzaêmodiâfunkcionalizovaniholeínovoûkislotoûipolietilenglikolemnanočastinokfe3o4zalʹbuminom AT sarnackaâvv interactionofmagnetitefe3o4nanoparticlesfunctionalizedwitholeicacidandpolyethyleneglycolwithalbumin |