Теоретическое и экспериментальное исследование макромолекулярных наноструктур на основе гепарина и лантаноидов
М.И. Скобин, М.А. Феофанова, Т.В. Крюков
ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.513
Оригинальная статья
Аннотация: Исследование синтетических и природных материалов пригодных для создания наноносителей и их модификация обеспечит прорыв в лечении многих заболеваний. Хорошим выбором для создания наноносителей являются гликозаминогликаны (гепарин и его производные), благодаря их уникальным биологическим и физико-химическим особенностям. Формирование композиций было исследовано методом pH -метрического титрования при 37 °С на фоне 0,15 М NaCl . С использованием программы NewDALSFEK определены значимые формы и химические равновесия. В диапазоне pH от 2,7 до 5 образуется комплекс вида {[LnHep]}n, где Hep3- – мономерное звено макромолекулы гепарина. Получены данные об устойчивости нанокомпозиций: lgβ[PrHep]=4,27±0,04, lgβ[SmHep]=4,28±0,03, lgβ[EuHep]=4,28±0,03. Методом M06-HF в сочетании с базисным набором CSDZ+* выполнено квантово-химическое моделирование комплексов.
Ключевые слова: гепарин, лантаноиды, константа устойчивости, квантово-химическое моделирование, антикоагулянты, метод Хартри-Фока
- Скобин Михаил Игоревич – ведущий инженер кафедры неорганической и аналитической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
- Феофанова Мариана Александровна – к.х.н. доцент, заведующая кафедрой неорганической и аналитической химии, декан химико-технологического факультета, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
- Крюков Тимофей Владимирович – ведущий инженер кафедры неорганической и аналитической химии, ФГБОУ ВО «Тверской государственный университет»
Ссылка на статью:
Скобин, М.И. Теоретическое и экспериментальное исследование макромолекулярных наноструктур на основе гепарина и лантаноидов / М.И. Скобин, М.А. Феофанова, Т.В. Крюков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 513-521. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.513.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Наноматериалы. Нанотехнологии. Наносистемная техника: мировые достижения за 2005 год / под ред. П.П. Мальцева. –М: Техносфера, 2006. – 149 с.
2. Shriver, Z. Heparin and heparan sulfate: analyzing structure and microheterogeneity / Z. Shriver, I. Capila, G. Venkataraman, R. Sasisekhara // In book: Heparin - A Century of Progress. Handbook of Experimental Pharmacology. V. 207; ed. by R. Lever, B. Mulloy, C.P. Page. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2012. – P. 159-176. DOI: 10.1007/978-3-642-23056-1_8.
3. Ульянов, А.М. Антидиабетогенные и противосвертывающие свойства соединений гепарина с глутаминовой кислотой / А.М. Ульянов, Л.А. Ляпина, В.Е. Пасторова, Т.Ю. Смолина // Известия РАН. Серия биологическая. – 2004. – № 3. – C. 340-344.
4. Ляпина, Л.А. Комплекс гепарин–лизин и его противосвертывающие свойства / Л.А. Ляпина, В.Е. Пасторова, Т.Ю. Смолина и др. // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2004. – № 1 (17). – C. 37-40.
5. Afratis, N.A. The role of heparins and nano-heparins as therapeutic tool in breast cancer / N.A. Afratis, K. Karamanou, Z. Piperigkou et al. // Glycoconjugate Journal. – 2017. – V. 34. – I. 3. – P. 299-307. DOI: 10.1007/s10719-016-9742-7.
6. Guo, Y. Preparation and characterization of heparin-stabilized gold nanoparticles / Y. Guo, H. Yan // Journal of Carbohydrate Chemistry. – 2008. – V. 27. – I. 5. – P. 309-319. DOI: 10.1080/07328300802158752.
7. Nurunnabi, M. Heparin based nanoparticles for cancer targeting and noninvasive imaging / M. Nurunnabi, Z. Khatun, W.C. Moon et al. // Quantitative Imaging in Medicine and Surgery. – 2012. –V. 2. – № 3. – P. 219- 226. DOI: 10.3978/j.issn.2223-4292.2012.09.01.
8. Kemp, M.M. Synthesis of gold and silver nanoparticles stabilized with glycosaminoglycans having distinctive biological activities / M.M. Kemp, A. Kumar, S. Mousa et al. // Biomacromolecules. – 2009. – V. 10. – I. 3. – P. 589-595. DOI: 10.1021/bm801266t.
9. Harter, K. Anticoagulation drug therapy: a review / K. Harter, M. Levine, S.O. Henderson // The Western Journal of Emergency Medicine. – 2015. – V.16. – I. 1. – P. 11-17. DOI: 10.5811/westjem.2014.12.22933.
10. Николаева, Л.С. Сравнительный анализ двух методов повышения антикоагулянтной активности гепарина / Л.С. Николаева, А.Н. Семенов, А.Е. Хомутов // Химико-фармацевтический журнал. – 2012. – Т. 46. – № 2. – С. 9-16.
11. Přibil, R. Analytical applications of EDTA acid and related compounds / R. Přibil // In: International Series of Monographs on Analytical Chemistry. – V. 52. – Oxford, New York, Toronto, Sydney, Braunschweig: Pergamon Press Ltd., 1972. – 368 p. DOI: 10.1016/C2013-0-02416-4.
12. Карпухин, Л.Е. Комплексообразование ионов магния и кальция с гепарином / Л.Е. Карпухин, М.А. Феофанова, Л.С. Николаева и др. // Журнал неорганической химии. – 2006. – Т. 51. – № 6. – С. 979- 985.
13. Николаева, Л.С. Расчет химических равновесий в Tb(NO3)3–H2O, Tb(NO3)3–гепарин–H2O, CaCl2–Tb(NO3)3 гепарин–H2O в среде физиологического раствора / Л.С. Николаева, А.Н. Семенов, М.Н. Мамонтов и др. // Журнал неорганической химии. – 2008. – T. 53. – № 5. – С. 890-896.
14. Rare earth coordination chemistry / ed. by C. Huang. – Singapore: John Wiley & Sons (Asia) Pte. Ltd, 2010. – 575 p. DOI: 10.1002/9780470824870.
15. Кузьмина, С.И. Комплексообразование высокомолекулярного гепарина с катионами La (III), Pr (III) и Nd (III) / С.И. Кузьмина, А.Н. Семенов, М.А. Феофанова и др. // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. – 2009. – № 15. – С. 82-87.