CC BY
18
_Доклады БГУИР_
2016 № 7 (101)
Список литературы
1. Литовченко Т.А., Флорикян В.А. // Укр. вестник психоневр. 2014. Т. 22, № 3. С. 139-145.
2. Hunt W.E., Hess R.M. // J. Neurosurg. 1968. Vol. 28. P. 14-19.
3. Drake C.G. // J. Neurosurg. 1988. Vol. 68. P. 985-986.
4. КостюкВ.А., Потапович А.И. // Вопр. мед. химии. 1987. № 3. С.115-118.
5. Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева Ж.В. // Вопр. мед. химии. 1990. Т.36, № 2. С. 88-91.
6. Starke R.M. // Curr Neurovasc Res. 2013. Vol. 10 (3). P. 247-255.
7. Chen X.L., Zhang Q., Zhao R. et. al. // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2004. Vol. 286 (3). P. 1001-1007. УДК 577.344.3:53
ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСОВ ЦИКЛОДЕКСТРИН-ФОТОСЕНСИБИЛИЗАТОР mTHPC
М.В. ГОЛЬЦЕВ, НА. НЕДЗЬВЕДЬ, В.П. ЗОРИН*
1 Белорусский государственный медицинский университет, кафедра медицинской и биологической физики
Дзержинского, 83, Минск, 220116, Беларусь
*Белорусский государственный университет, НИЛ биофизики и биотехнологии Бобруйская, 5, Минск, 220013, Беларусь
Поступила в редакцию 22 ноября 2016
Исследована фотоустойчивость комплексов фотосенсибилизатора шГИРС с различными типами циклодекстринов, как характеристика прочности связывания фотосенсибилизатора с носителем. Сделаны выводы о наиболее подходящем типе циклодекстрина, для которого определено оптимальное соотношении концентраций фотосенсибилизатор-носитель.
Ключевые слова: фотодинамическая терапия, фотоустойчивость, тТНРС.
Введение
Фотодинамическая терапия (ФДТ) является одним из актуальных нехирургических методов лечения онкологических и инфекционных заболеваний [1]. В основе метода лежит локальная активация видимым светом специальных веществ - фотосенсибилизаторов, которые избирательно накапливаются в патологических клетках и разрушают их в результате фотохимической реакции в присутствии кислорода тканей. Механизмы деструкции опухоли при проведении ФДТ можно разделить на первичные и вторичные. Первичные механизмы включают в себя некроз и апоптоз опухолевых клеток. Ко вторичным механизмам относится нарушение микроциркуляции крови в результате повреждения клеток сосудистого эндотелия, а также развитие воспалительной реакции, сопровождаемое повышением содержания макрофагов и миелоидных клеток, которые стимулируют выработку противоопухолевых антигенов [2, 3].
Разработка препаратов для ФДТ является важной и актуальной задачей. К ее приоритетными направлениям принадлежит поиск нетоксичных носителей, обеспечивающих высокую прочность связывания с фотосенсибилизатором и его целевую доставку в опухоль. Кроме того, важной задачей является определение оптимального соотношения концентраций фотосенсибилизатор-носитель. В данной работе было выполнено сравнительное изучение свойств комплексов фотосенсебилизатора тТНРС с двумя видами циклодекстринов: метил-Р-циклин и триметил-Р-циклин, исследование фотоустойчивости и скорости фотовыгорания комплексов в зависимости от типа циклодекстрина и от соотношения концентраций фотосенсибилизатора и циклодекстрина.
_Доклады БГУИР_
2016 № 7 (101)
Методика эксперимента
Фотосенсибилизатор 5,10,15,20-мета(тетра-гидроксифенил)хлорин mTHPC относится к фотосенсибилизаторам класса хлоринов. Он является одним из наиболее эффективных сенсибилизаторов, применяемых в фотодинамической терапии [4]. К его достоинствам относится неполярная структура, низкая скорость диффузии и высокая прочность связывания с носителем и мембраной клетки. Эффективность фотосенсибилизатора вычисляется по формуле: E = 1/(«Фс^оздействия), где E - эффективность ФС; ¿воздействия - количество затраченного фотосенсибилизатора; «фс - длительность фотооблучения.
Доставка фотосенсибилизатора является одной из важнейших задач при ФДТ. В несвязанном виде в крови фотосенсибилизаторы образуют конгломераты, из-за которых значительно понижается продуктивность доставки ФС, а также может произойти закупорка сосудов. В крови фотосенсибилизатор связывается с сывороточными белками, альбуминами, глобулинами. Транспорт сенсибилизатора к клетке осуществляется за счет различных носителей, среди которых большое значение имеют липосомы, полимерные частицы и циклодекстрины.
Циклодекстрины представляют собой циклические олигосахариды, состоящие из D-глюкопиранозных звеньев, связаных а-1,4 глюкозидными связями и стабилизированных водородными связями между ОН-группами. Циклодекстрины обладают уникальной способностью образовывать комплексы типа «гость-хозяин» со множеством органических и неорганических соединений. Они применяются для увеличения растворимости, улучшения фармакокинетики, физической и химической стабильности активных субстанций. Комплекс фотосенсибилизатор-циклодекстрин обладает большей скоростью достижения максимума накопления по сравнению с чистым фотосенсибилизатором (30 мин против 7 ч). Кроме того, при наличии циклодекстрина, концентрация mTHPC в опухоли на порядок больше, чем при введении чистого фотосенсибилизатора. Фотоустойчивость является важной характеристикой комплекса фотосенсибилизатор-носитель, т.к. она гарантирует стабильность целевой доставки фотосенсибилизатора [5]. Такая инкапсуляция позволяет фотосенсибилизатору равномерно распределяться в пораженной ткани, проявляя активность только при фотооблучении, которое становится при этом селективным и управляемым. Следует отметить, что в результате фотохимических реакций окисляются не только биомолекулы, но и молекулы фотосенсибилизатора, что ведет к снижению его концентрации в тканях в процессе облучения. Этот процесс называется «фотовыгоранием», или «фотобличингом».
В ходе работы были исследованы спектры поглощения комплекса циклодекстрин-фотосенсибилизатор при фотовыгорании. Всего было исследовано 12 комплексов mTHPC с тремя видами циклодекстринов: фенил-Р-циклин, метил-Р-циклодекстрин и триметил-Р-циклодекстрин. Концентрации mTHPC были выбраны равными 10-5 моль/л, 3-10"5 моль/л, 10-6 моль/л, 3-10"6 моль/л. Фотоустойчивостькомплекса mTHPC-фенил- Р -циклин оказалась крайне слабой, по этой причине в дальнейшем выполнялось сравнение комплексов метил-Р-циклодекстрином и триметил-Р-циклодекстрином. Исследование выполнялось на базе НИЛ биофизики и биотехнологии физического факультета БГУ. Фотооблучение выполнялось с помощью диодного лазера LAND, длина волны 660 нм. Спектры поглощения комплексов циклодекстрин-фотосенсибилизатор были получены при помощи спектрофотометра Solar PV1251B.
Результаты и их обсуждение
Оптическая плотность раствора, содержащего комплекс циклодекстрин-фотосенсибилизатор зависит от типа циклодекстрина, так как степень включения фотосенсибилизатора в состав комплекса циклодекстрин-фотосенсибилизатор будет разной для разных типов циклодекстринов. В результате фотовыгорания количество фотосенсибилизатора в растворе уменьшается и, соответственно, уменьшается оптическая плотность раствора. Таким образом, изменение значения оптической плотности может служить мерой изменения фотоустойчивости фотосенсибилизатора. На рис. 1 приведены спектры поглощения комплекса mTHPC-циклодекстрин при фотовыгорании для одинаковой
2016
№ 7 (101)
концентрации 2*10-5 моль/л двух разных типов циклодекстринов: метил^-циклодекстрина и триметил^-циклодекстрина. Измерения проводились в начальный момент фотооблучения, а затем через 10, 20, 30 и 40 мин.
а б
Рис. 1. Спектр поглощения комплекса тТНРС-метил-Р-циклодекстрин (а); спектр поглощения комплекса тТНРС- триметил-Р-циклодекстрин (б)
Из сравнения графиков видно, что наибольшая устойчивость будет наблюдаться у комплекса тТНРС -триметил-Р-циклодекстрин, так как разброс амплитудных значений для этого комплекса является минимальным. На рис. 2 приведены спектры поглощения комплекса шТИРС-триметил-Р-циклодекстрин при фотовыгорании для концентрации тТНРС, равной
3 х 10~5 моль/л. Концентрация триметил-Р-циклодекстрина равна 2х 10~5 моль/л.
а б
Рис. 2. Спектр поглощения комплекса тГНРС-триметил-Р-циклодекстрин при концентрации тТНРС = 3х10-5 моль/л (а) и шТИРС = 2х10-5 моль/л (б)
В результате исследования было выявлено, что наибольшей фотоустойчивостью обладает комплекс тТНРС-триметил-Р-циклодекстрин, в котором концентрация циклодекстрина в два раза превосходит концентрацию фотосенсибилизатора.
Заключение
В ходе работы была изучена фотоустойчивость комплексов фотосенсебилизатора mTHPC и циклодекстринов (метил^-циклин и триметил^-циклин) с учетом того, что фотоустойчивость комплекса фотосенсибилизатор-циклодекстрин является важной характеристикой прочности связывания фотосенсибилизатора с носителем и гарантирует стабильность его целевой доставки. Установлено, что при концентрации mTHPC 10-5моль/л эффективность связывание триметил^-циклином в 3-4 раза больше по сравнению с комплексом метил^-циклин той же концентрации. Таким образом, комплексы с триметил-ß-циклином являются гораздо более устойчивыми, чем с метил^-циклином. С помощью исследования спектров поглощения была выявлена зависимость прочности связывания фотосенсибилизатора с циклодекстрином от концентрации фотосенсибилизатора. Для mTHPC наибольшая фотоустойчивость достигается при отношении концентраций ФС и цилодекстрина как 1:2. Таким образом, исследование показало, что триметил^-циклин по своим
2016 № 7 (101)
характеристикам являются более подходящим для использования в комплексах с фотосенсибилизатором и его аналоги могут быть использованы для регуляции процессов биораспределения фотосенсибилизатора при проведении фотодинамической терапии.
THE STUDY OF THE OPTICAL PROPERTIES OF CYCLODEXTRIN-PHOTOSENSITIZER mTHPC COMPLEXES
M.V. GOLTSEV, N.A. NEDZVEDZ, V.P. ZORIN
Abstract
The photostability of complexes of the mTHPC photosensitizer with different types of cyclodextrins was studied. The photostability is a characteristic of the bond strength of the photosensitizer-carrier complex. The conclusions about the most appropriate type of cyclodextrin for photodynamic therapy were made. The optimal ratio of photosensitizer and carrier concentrations was determined.
Keywords: photodynamic therapy, photostability, mTHPC.
Список литературы
1. Красновский А.А. // Проблемы регуляции в биологических системах. 2006. С. 223-254.
2. Robertson C.A., Hawkins Evans D., Abrahamse H. // J. of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2009. № 1. P. 1-8.
3. Mathias O. Senge, Marek W. Radomski // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2013. № 10. P. 1-16.
4. Mathias O. Senge // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2012. № 9. P. 170-179.
5. Atif M., Stringerb M.R., Cruse-Sawyerc J.E. et. al. // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. 2005. № 2. P. 235-238.
УДК 617-089.844
ЭЛЕКТРО- И ЛАЗЕРОКОАГУЛЯЦИЯ В ХИРУРГИИ ОКОЛОУШНЫХ СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ
О М. БАЗЫК-НОВИКОВА, М.Д. АЖГИРЕЙ, Т.Б. ЛЮДЧИК*, М.В. ГОЛЬЦЕВ, Л.В. БУТЬКО
Белорусский государственный медицинский университет Дзержинского, 83, Минск, 220116, Беларусь
*Белорусская медицинская академия последипломного образования П. Бровки, 3, корп. 3, Минск, 220013, Беларусь
Поступила в редакцию 22 ноября 2016
Проанализировано применение электро- и лазерокоагуляции при оперативных вмешательствах на околоушной слюнной железе в эксперименте на 30 морских свинках и в клинических условиях при оперативном лечении доброкачественных опухолей околоушной железы 20 пациентов.
Ключевые слова: электрокоагуляция, лазерная коагуляция, околоушная слюнная железа.
