ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского

Минздравсоцразвития России (г. Саратов)

Изучение свойств фуллеренов и их производных за последнее время позволило определить области их практического использования. Из них особый интерес представляет использование этих соединений в медицинской практике.

Актуальной задачей, которая сегодня стоит перед исследователями является создание и внедрение в медицинскую практику новых лекарственных препаратов, обладающих низкой токсичностью и высокой биологической активностью. Использование фуллеренов и их производных для создания таких лекарственных препаратов обусловлено тем, что углерод является основным элементом биологических систем, а значит, наиболее пригоден для их модификации. Отличительной особенностью фуллеренов и большинства производных на их основе является низкая токсичность и способность выводиться из организма с приемлемой скоростью. Следует также отметить, что благодаря своей геометрии и электронной структуре, фуллерены способны образовывать соединения, содержащие в своем составе различные фармакофорные группы, способны легко переходить в возбужденное состояние под действием различных физических и химических факторов и заключать внутрь своей углеродной сферы атомы металлов. [1-2]

Соединения фуллеренов обладают антиоксидантными и радиозащитными свойствами, проявляют гепато- и нейропротекторную активность, способны подавлять вирусную активность различных штаммов вируса гриппа, ВИЧ, гепатита С. При облучении в присутствии кислорода соединения фуллерена способны разрывать цепь ДНК, оказывая цитотоксический эффект на опухолевые клетки. Кроме того, соединения фуллерена проявляют мембранотропные свойства, что позволяет рассматривать их в качестве средств доставки функциональных группировок, обладающих фармакологической активностью к клеткам-мишеням. [2-5]

Однако основной проблемой затрудняющей использование фуллерена С₆₀ и его производных в качестве биологически активных соединений является его гидрофобность. Одним из возможных вариантов преодоления этой проблемы служит введение в сферу фуллерена С₆₀ гидрофильных заместителей, которые способствуют увеличению растворимости его в воде. Кроме того, на сегодняшний день имеется недостаточно данных по изучению влияния производных фуллерена на биохимические процессы.

В работе для получения водорастворимых производных фуллерена С₆₀ был использован метод комплексообразования фуллерена С₆₀ с поливинилпирролидоном (ПВП·С₆₀) и были проведены исследования полученного комплекса на некоторые биохимические показатели сыворотки крови белых беспородных мышей. [6]

В ходе исследований было выявлено снижение концентрации лактата в крови (на 25% от контрольной величины), которое связано с ингибирующим действием комплекса на активность лактатдегидрогеназы. В сыворотке крови наблюдалось увеличение концентрации глюкозы (на 35% от контрольной величины), увеличение содержания общего белка, мочевины и креатинина (в среднем на 20% от контрольной величины). Угнетение катаболизма углеводов сопровождается компенсаторным усилением катаболизма жирных кислот, распад которых проявляется ростом ацетил-КоА. В свою очередь ацетил-КоА может включаться в синтез холестерина, концентрация которого в сыворотке крови подопытных животных увеличивается (на 30% от контрольной величины). Таким образом, в процессе исследований было выявлено, что комплекс ПВП·С₆₀ проявляет выраженную биологическую активность.

Литература

1.     Соколов В.И., Станкевич В.И. Фуллерены – новые аллотропные формы углерода: структура, электронное строение и химические свойства//Успехи химии. – 1993. – Т. 62, № 5. – С. 455 – 473.

2.     Юровская М.А., Сидоров Л.Н., Борщевский А .Я. и др. Фуллерены.-М.: Экзамен.- 2005.- 688 с.

3.     Jensen A.W., Wilson S.R., Schuster D.J. Biological applications of fullerene //Bioorg. Med. Chem.-1996.-№4 - P.767-779.

4.     Андреев И.М., Романова В.С., Петрухина А.О., Андреев С.М. Аминокислотные производные фуллерена С₆₀ ведут себя как липофильные ионы, проникающие через биологические мембраны.//Физика твердого тела.- 2002.-Т.44.-№4.-С. 658-660.

5.     Гудков С.В., Штаркман И.Н., Асадуллина Н.Р. и др. ДНК-защитные и радиопротекторные эффекты гидратированного фуллерена С₆₀.//Физика живого.-2009.-Т.17.-№1.-С.82-88.

6.     Гунькин И.Ф., Целуйкин В.Н., Н.Ю. Логинова. Синтез и изучение свойств водорастворимых производных фуллерена  С₆₀.// Журнал прикладной химии.-2006.-Т.79.-№6. - С. 1011-1013