СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СЕНСИБИЛИЗИРУЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ И ХАРАКТЕРИСТИК БИОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРИНА e6: ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ЗАРЯЖЕННЫХ ГРУПП

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получены новые данные, расширяющие представления о роли химической структуры и физико-химических свойств молекул фотосенсибилизаторов в определении процессов их взаимодействия с различными биологическими объектами, включая белки сыворотки крови, биологические мембраны, клетки и клеточные системы. Изменение боковых заместителей в молекуле хлорина e6 существенно влияет на физико-химические свойства новых соединений, на уровень накопления их в клетках, на скорость миграции между клетками, но не оказывает значительного влияния на внутриклеточную локализацию сенсибилизаторов. Предполагается, что повышение фотосенсибилизирующей активности производных хлорина e6 обусловлено влиянием боковых заместителей на процессы их биораспределения.

Об авторах

Т. Е Зорина

Белорусский государственный университет

Email: zorinate@mail.ru
Минск, Беларусь

Т. И Ермилова

РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии

Беларусь

И. В Коблов

Белорусский государственный университет

Минск, Беларусь

И. Е Кравченко

Белорусский государственный университет

Минск, Беларусь

Т. В Шман

РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии

Минская область, Беларусь

Т. В Кустова

Ивановский государственный химико-технологический университет

Иваново, Россия

Д. Б Березин

Ивановский государственный химико-технологический университет

Иваново, Россия

И. С Худяева

Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН

Сыктывкар, Россия

В. П Зорин

Белорусский государственный университет; Международный государственный экологический институт имени А.Д. Сахарова Белорусского государственного университета

Минск, Беларусь; Минск, Беларусь

Список литературы

  1. Allison R. R. and Sibata C. H. Oncologic photodynamic therapy photosensitizers: A clinical review. Photodiagnosis and photodynamic therapy, 7 (2), 61–75 (2010). doi: 10.1016/j.pdpdt.2010.02.001
  2. Abrahams H. and Hamblin M. R. New photosensitizers for photodynamic therapy. J. Biochem., 473 (4), 347–364 (2016). doi: 10.1042/BJ20150942
  3. Aires-Fernandes M., Costa R. B., Amaral S. R., Mussagy C. U., Santos-Ebinuma V. C., and Primo F. L. Development of biotechnological photosensitizers for photodynamic therapy: cancer research and treatment – from benchtop to clinical practice. Molecules, 27, 6848– 6857 (2022). doi: 10.3390/molecules27206848
  4. Пылина Я. И., Худяева И. С. и Белых Д. В. Темновая и фотоиндуцированная цитотоксичность производных хлорофилла а и их аналогов по отношению к клеткам HeLa: некоторые закономерности «структура–активность». Макрогетероциклы, 15 (1), 25–33 (2022). doi: 10.6060/mhc224176b
  5. Зорина Т. Е., Янковский И. В., Яковец И. В., Кравченко И. Е., Ермилова Т. И., Шман Т. В., Белевцев М. В. и Зорин В. П. Внутриклеточная локализация и механизмы фототоксичности производных хлорина е6 и их липосомальных форм. Биофизика, 64 (4), 674–685 (2019). doi: 10.1134/S0006350915050267
  6. Gurinovich G. P., Zorina T. E., Melnov S. B., Melnova N. I., Gurinovich I. F., Grubina L. A., Sarzhevskaya M. V., and Cherenkevich S. N. Photodynamic activity of chlorine e6 and chlorine e6 ethylenediamide in vitro and in vivo. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 13, 51–57 (1992). doi: 10.1016/1011-1344(92)80039
  7. Gushchina O. I., Grishina M. Yu., Lebedeva V. S., Larkina E. A., and Mironov A. F. Synthesis of hydroxy derivatives of chlorinе6. Macroheterocycles, 10 (1), 81–83 (2017). doi: 10.6060/mhc161072g
  8. Далидович А. А., Марченко Л. Н., Федулов А. С., Трухачева Т. В., Кривоносов В. В., Зорина Т. Е. и Зорин В. П. Фотодинамическая терапия Фотолоном® миопической макулопатии (Парадокс, Минск, 2012). 224 с.
  9. Каплан М. А., Зорин В. П., Малыгина А. И., Каширцева И. В. и Архипова Л. М. Оценка противоопухолевой эффективности применения диметилового эфира хлорина е6 при фотодинамической терапии. Фотодинамическая терапия и фотодиагностика, 2, 8–11 (2014).
  10. Зорин В. П., Хлудеев И. И. и Зорина Т. Е. Распределение порфириновых сенсибилизаторов между белковыми и клеточными элементами крови. Биофизика, 45 (2), 313–319 (2000).
  11. Kustov A. V., Belykh D. V., Smirnova N. L., Khudaeva I. S., and Berezin D. B. Partition of methylpheophorbide a, dioxidine and their conjugate in the 1-octanol/phosphate saline buffer biphasic system. J. Chem. Thermodynamics, 115, 302–306 (2017). doi: 10.1016/j.jct.2017.07.031
  12. Zenkevich E., Sagun E., Knyukshto V., Shulga A., Mironov A., Efremova O., Bonnet R., Phinda Songca S., and Kassem M. Photophysical and Photochemical properties of potential porphyrin and chlorin photosensitizers for PDT. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 33, 171–180 (1996). doi: 10.1016/1011-1344(95)07241-1
  13. Lowry O. H., Rosebrough N. J., Farr A. L., and Randall R. J. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol. Chem., 193, 265–275 (1951).
  14. Ormerod M. G. Flow Cytometry: A Practical Approach (Oxford University Press, Oxford, 2000). doi: 10.1002/3527600906.mcb.200300144
  15. El-Hashash E. F. and Shiekh R. H. A. A comparison of the Pearson, Spearman Rank and Kendall Tau сorrelationсoefficients using quantitative variables. Asian J. Probability Statistics, 20 (3), 36–48 (2022). doi: 10.9734/AJPAS/2022/v20i3425
  16. Bastein E., Schneider R., Hackbarth S., Dumas D., Jasniewski J., Röder B., Bezdetnaya L., and Lassalle H.P. PAMAM G4.5-chlorin e6 dendrimeric nanoparticles. Photochem. Photobiol. Scien., 14, 2203–2213 (2015). doi: 10.1039/c5pp00274e
  17. Зорина Т. Е., Янковский И. В., Кравченко И. Е., Шман Т. В., Белевцев М. В. и Зорин В. П. Оценка фотои цитотоксичности этерифицированных производных хлорина е6 и их липосомальных форм. Биофизика, 60 (5), 922–930 (2015).
  18. Хлудеев И. И., Козырь Л. А., Зорина Т. Е. и Зорин В. П. pH-зависимые изменения механизмов транспорта хлорина е6 и его производных в крови. Бюл. эксперим. биологии и медицины, 160 (8), 170–175 (2015).
  19. Хлудеев И. И. и Зорин В. П. Ультрафильтрационный метод оценки параметров связывания производных хлорина е6 с сывороточным альбумином. Вестн. БГУ, Сер. 1, 2, 19–24 (2015).
  20. Kustov A. V., Berezin D. B., Zorin V. P., Morshnev Ph. K., Kukushkina N. V., Krestyaninov M. A., Kustova T. V., Strelnikov A. I., Lyalyakina E. V., Zorina T. E., Abramova O. B., and Kozlovtseva E. A. Monocationic chlorin as a promising photosensitizer for antitumor and antimicrobial photodynamic therapy. Pharmaceutics, 15 (61), 1–15 (2023). doi: 10.3390/pharmaceutics15010061
  21. Gradova M. A., Gradov О. В., Lobanov A. V., Bychkova A. V., Nikolskaya E. D., Yabbarov N. G., Mollaeva M. R., Egorov A. E., Kostyukov A. A., Kuzmin V. A., Khudyaeva I. S., and Belykh D. V. Characterization of a novel amphiphilic cationic chlorin photosensitizer for photodynamic applications. Int. J. Mol. Sci., 24, 345–359 (2023). doi: 10.3390/ijms24010345
  22. Kustov A. V., Morshnev Ph. K., Kukushkina N. V., Smirnova N. L., Berezin D. B., Karimov D. R., Shukhto O. V., Kustova T. V., Belykh D. V., Mal'shakova M. V., Zorin V. P., and Zorina T. E. Solvation, cancer cell photoinactivation and the interaction of chlorin photosensitizers with a potential passive carrier non-ionic surfactant Tween 80. Int. J. Mol. Sci., 23, 5294 (2022). doi: 10.3390/ijms23105294
  23. Kustov A. V., Morshnev Ph. K., Kukushkina N. V., Krestyaninov M. A., Smirnova N. L., Berezin D. B., Kokurina G., and Belykh D. V. The effect of molecular structure of chlorin photosensitizers on photo-bleaching of 1,3-diphenylisobenzofurane – the possible evidence of iodine reactive species formation. Comp. Rend. Chim., 25, 97–102 (2022). doi: 10.5802/crchim.158
  24. Castano A. P., Demidova T. N., and Hamblin M. R. Mechanisms in photodynamic therapy: Part three – Photosensitizer pharmacokinetics, biodistribution, tumor localization and modes of tumor destruction. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 2, 91–106 (2005). doi: 10.1016/S1572-1000(05)00060-8
  25. Siemann D. W., Chaplin D. J., and Horsman M. R. Vascular-targeting therapies for treatment of malignant disease. Cancer, 100 (12), 2491–2499 (2004). doi: 10.1002/cncr.21117
  26. Кустов А. В., Березин Д. Б., Стрельников А. И. и Лапочкина Н. П. Противоопухолевая и антимикробная фотодинамическая терапия: механизмы, мишени, клинико-лабораторные исследования. Практическое руководство (Ларго, M., 2020).
  27. Pervaiz S. and Olivo M. Art and science of photodynamic therapy. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol., 33, 551–556 (2006). doi: 10.1111/j.1440-1681.2006.04406.x
  28. Kessel D. The role of low-density lipoprotein in the biodistribution of photosensitizing agents. J. Photochem. Photobiol. B, 14, 261–262 (1992). doi: 10.1016/1011-1344(92)85103-2
  29. Castano A. P., Demidova T. N., and Hamblin M. R. Mechanisms in photodynamic therapy: part two—cellular signaling, cell metabolism and modes of cell death. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 2 (1), 1–23 (2005). doi: 10.1016/S1572-1000(05)00030-X
  30. Гельфонд М. Л. и Рогачев М. В. Фотодинамическая терапия в онкологической практике (Наука, СанктПетербург, 2019).
  31. Kongshaug M., Moan J., and Brown S. B. The distribution of porphyrins with different tumourlocalising ability among human plasma proteins. Br. J. Cancer, 59, 184–188 (1989). doi: 10.1038/bjc.1989.38
  32. Zorin V. P., Khludeyev I. I., Michalovsky I. S., Zorina T. E., Savitsky V. P., Mel'nov S. B., Kochubeyeva N. D., and Kravchenko I. E. Kinetic characteristics of porphyrin distribution in blood. Proc. SPIE. Lazer Use in Oncology II, 4059, 139–147 (2000).
  33. Савицкий В. П., Зорин В. П., Потапнев М. П. и Потапенко А. Я. Сравнительный анализ накопления производных хлорина е6 и гематопорфирина субпопуляциями лимфоцитов периферической крови. Бюл. эксперим. биологии и медицины, 138 (8), 16–22 (2004).
  34. Garrier J., Reshetov V., Gräfe S., Guillemin F., Zorin V., and Bezdetnaya L. Factors affecting the selectivity of nanoparticle-based photoinduced damage in free and xenografted chorioallantoïc membrane model. J. Drug Target, 22 (3), 220–231 (2014). doi: 10.3109/1061186X.2013.860981
  35. Shi Y., Wang S., Wu J., Jin X., and You J. Pharmaceutical strategies for endoplasmic reticulum-targeting and their prospects of application. J. Controlled Release, 329 (10), 337–332 (2021). doi: 10.1016/j.jconrel.2020.11.054
  36. Kessel D. Apoptosis, paraptosis and autophagy: death and survival pathways associated with photodynamic therapy. Photochem. Photobiol., 95 (1), 119–125 (2019). doi: 10.1111/php.12952
  37. Ormond A. B. and Freeman H. S. Dye sensitizers for photodynamic therapy. Materials, 6, 817–840 (2013).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025