Взаимодействие хлорофилла с поверхностно-активными веществами, цефтриаксоном и хитозанами в водном растворе

1. Взаимодействие хлорофилла с поверхностно-активными веществами, цефтриаксоном и хитозанами в водном растворе

Московский государственный университет
им. М.В.Ломоносова
Химический факультет
Кафедра аналитической химии
Лаборатория биоаналитических методов анализа и оптических сенсорных систем
Видинчук Татьяна
Анатольевна
Студентка 6 курса
Руководитель
д.х.н., в.н.с. Беклемишев М.К.
Москва · 2022

2. Введение

* Немодифицированный хлорофилл как флуориметрический реагент
предложено использовать С.А.Захаренковой и др. в 2021 г.
* Хлорофилл как флуорофор для визуализации доставки лекарственных
веществ не изучен.
* Ранее в нашей лаборатории:
• выделены фракции феофитинов и хлорофиллов а и b.
• найдено, что фракция хлорофилла а флуоресцирует, в то время как
хлорофилла b – нет.
• системы состава хлорофилл а – ПАВ не флуоресцируют, в то время как
системы хлорофилл а – ПАВ – аналит интенсивно флуоресцируют.
• добавление к тройным системам различных хитозанов не тушит
флуоресценцию агрегатов.
2

3. Цель работы:

Создание методов определения и визуализации доставки
низкомолекулярных органических соединений с использованием
хлорофилла в качестве флуорофора на основе явлений агрегации
Общие задачи работы:
• Предложить способы получения сигналов аналитов (лекарственных веществ) с
хлорофиллом по различным механизмам взаимодействия.
• Выявить наиболее эффективные полимеры для инкапсулирования тройных
агрегатов аналитов.
• Показать возможность визуализации доставки лекарственных веществ в
эукариотические клетки с помощью хлорофилла.
• Показать возможность определения отдельных аналитов в объектах с помощью
3
хлорофилла.
3

4. Выделение хлорофилла из шпината

Хлорофилл выделяли из шпината экстракцией (ацетон + гексан) и очищали
методом ТСХ
4

5. Пожелтение хлорофилла при хранении его растворов в ацетоне

Пожелтение хлорофилла не влияет ни на флуоресценцию,
ни на агрегатное состояние, ни на устойчивость при диализе
5

6. Разрушение при диализе контейнеров с немодифицированным, карбоксиметилированным и малиниированным хитозанами

Интенсивность флуоресценции практически не зависит от времени диализа.
(разрушения контейнеров не происходит)
6

7. Влияние природы хитозана на флуоресценцию тройных агрегатов цефтриаксона (немодифицированный, карбоксиметилированный,

малеинированный)
Наибольшее разгорание флуоресценции наблюдается в случае
немодифицированного хитозана. Принято решение работать с ним.
7

8. Выбор концентрационных условий получения контейнеров (количества хлорофилла, ПАВ, аналита, хитозана и сшивателя)

Подобраны следующие
количества компонентов:
8

9. Исследования контейнеров с немодифицированным хитозаном

Интенсивность флуоресценции не зависит от времени хранения, но падает в процессе
диализа (разрушение контейнеров, вероятно, будет происходить и в организме)
9

10. Результаты поглощения контейнеров клетками

Результаты:
Контейнеры:
без цефтриаксона
с цефтриаксоном
10
1) есть поглощение контейнеров клетками;
2) флуореценция наиболее заметна в
цитоплазме, на ядерной мембране и в
ядрышках ядра клеток после
интернализации контейнеров. Доставка в
ядро интересна для визуализации доставки
противораковых веществ;
3) сигнал контейнеров тройного агрегата
выше, чем сигнал в отсутствие
цефтриаксона, это означает, что переносится
именно контейнер с тройным агрегатом;
4) альгинатные системы слабо
флуоресцируют и не показывают
преимущественного сигнала с
цефтриаксоном, что не позволяет считать
альгинат перспективным сшивателем
хитозана.

11. Скрининг тройных агрегатов по лекарственным веществам

С наиболее флуоресцирующими возможно работать дальше как с модельными
веществами (бензилпенициллин, цефазолин, цефтазидим, цефтриаксон)
11

12. Скрининг тройных агрегатов по полимерам

Скрининг
по полимерам
С наиболее флуоресцирующими системами можно работать дальше.
В качестве полимеров можно использовать немодифицированный хитозан,
малениированный хитозан, альгинат, плюроник F-68.
12

13. Выводы

• Пожелтение хлорофилла не влияет на возможность его применения как флуорофора.
• Получены контейнеры с немодифицированным, карбоксиметилированным и
малениированным хитозанами, не разрушающиеся при диализе.
• Наибольшее разгорание флуоресценции наблюдается в случае немодифицированного
хитозана.
• Подобраны количества компонентов контейнеров.
• Получены контейнеры с немодифицированным хитозаном, сохраняющие свои свойства со
временем, но разрушающиеся при диализе.
• Удалось добиться поглощения контейнеров клетками.
• Выбраны модельные аналиты, дающие наибольшую флуоресценцию и пригодные для
дальнейшей работы.
• Выбраны полимеры для получения контейнеров для дальнейшей работы.
13

14. Перспективы

• Разработка методик определения индивидуальных веществ анионных и катионных ПАВов.
• Исследование тройных агрегатов и контейнеров с новым
аналитом – блеомицином, который является противораковым
антибиотиком.
• Исследование контейнеров с новыми полимерами и
взаимодействие их с живыми клетками.
14