Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 18
1.1. Системы доставки лекарственных веществ 18
1.1.1. Носители в системах доставки лекарственных веществ 18
1.1.2. Углеродные наноносители в системах доставки лекарственных веществ 19
1.2. Общие сведения об алмазе 22
1.2.1. Сведения о наноалмазах 22
1.3. Получение и выделение ДНА 25
1.4. Химический состав ДНА 26
1.5. Химия поверхности ДНА 27
1.6. Химическое модифицирование поверхности ДНА
1.6.1. Восстановление ДНА 29
1.6.2. Окисление ДНА 29
1.6.3. Галогенирование ДНА 31
1.6.4. Аминирование ДНА 32
1.7. Иммобилизация БАВ на поверхности ДНА 32
1.7.1. Адсорбционный метод 32
1.7.2. Ковалентная прививка 37
1.7.2.1 Ковалентная прививка глицина на углеродных наночастицах 40
1.8. Дезагрегация порошков ДНА и приготовление гидрозолей 43
1.8.1. Спектрофотометрия суспензий ДНА 46
1.8.2. Определение концентрации гидрозолей ДНА 46
1.9. Визуализация наноалмаза in vitro и in vivo 47
1.10. Биораспределение ДНА в организме 50
1.11. Биологическая активность и токсичность ДНА 52
1.12. Применение ДНА в биомедицинских приложениях 55
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 57
2.1. Объекты исследования 57
2.1.1. Детонационные наноалмазы 57
2.1.2. Иммобилизуемые соединения 57
2.1.3. Экспериментальные животные
2.2. Физико-химические методы исследования и приборы. 60
2.3. Методики функционализации поверхности ДНА 63
2.3.1 Гидрирование 63
2.3.2 Окисление 63
2.3.3 Гидроксилирование 65
2.3.4. Галогенирование 66
2.2.4.1. Фторирование 66
2.3.4.1. Хлорирование 66
2.3.5. Аминирование 66
2.4. Ковалентная прививка соединений на поверхность ДНА 67
2.4.1. Этилен- и гексаметилендиамин 67
2.4.2. Трийодбензиловый спирт 67
2.4.3. Глицин 68
2.4.4. Цистеин 68
2.4.5. Янтарная кислота 69
2.4.6. Амикацин 69
2.4.7. Протеолитические ферменты 69
2.4.8. Пирофосфатаза 2.5. Мечение наноалмаза тритием 71
2.6. Дезагрегация порошков ДНА и получение гидрозолей ДНА 72
2.6.1. Определение концентрации гидрозолей ДНА 72
2.7. Спектрофотометрия и люминесценция гидрозолей ДНА 73
2.8. Изучение трансмембранной проницаемости ДНА in vitro
2.8.1. Диффузия через модельную синтетическую мембрану – целлофан 74
2.8.2. Диффузия через биомембрану 75
2.9. Изучение биораспределения ДНА с рентгеноконтрастной меткой 76
2.9.1. Изучение биораспределения ДНА in vivo методом РКТ 76
2.9.2. Изучение биорасределения ДНА ex vivo методом ИСП-МС3
2.10. Изучение ex vivo биораспределения ДНА с тритиевой меткой, 78
2.11. Изучение специфической активности ДНА in vitro
2.11.1. Биологическая активность ДНА в тесте люминесцентных бактерий 78
2.11.2. Антиоксидантная активность 79
2.11.3. Активность и стабильность иммобилизованных на ДНА ферментов
2.11.3.1. Активность протеолитических ферментов 80
2.11.3.2. Стабильность иммобилизованных на ДНА ферментов 82
2.11.3.3. Активность пирофосфатазы 83
2.12. Проникновение ДНА в клетки 84
2.13. Митохондриальная активность ДНА 86
2.14. Антибактериальная активность конъюгата ДНА-амикацин 86
2.15. Методики in vivo
2.15.1. Экспериментальные животные 87
2.15.2. Острая токсичность ДНА 89
2.15.3. Побочные эффекты ДНА 89
2.15.4. Антигипоксическая активность конъюгата ДНА-глицин 90
2.15.5. Противоинсультная активность конъюгата ДНА-глицин 91
ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение химическая часть 92
3.1. Физико-химические свойства промышленных ДНА 92
3.1.1. Примеси в ДНА 101
3.1.1. Биологическая активность промышленных ДНА 109
3.2. Унифицирование физико-химических свойств ДНА 110
3.2.1. Очистка ДНА 111
3.2.1.1. Очистка от примесей серы и нитрат-аниона 111
3.2.1.2. Очистка ДНА от примесей железа 112
3.2.2. Дезагрегация ДНА 112
3.3. Характеристики модифицированных ДНА 116
3.3.1. Гидрированный ДНА 116
3.3.2. Окисленный ДНА 120
3.3.3. Определение функциональных групп на поверхности модифицированных ДНА
3.3.3.1. Кислотные группы 131
3.3.3.2. Аминогруппы 131
3.3.5. Получение [3Н]-ДНА 132
3.4. Гидрозоли ДНА 134
3.4.1. Дезагрегация 134
3.4.2. Количественное определение ДНА в гидрозоле
3.4.2.1. Спектрофотометрическое определение 135
3.4.2.2. Флуриометрическое определение 139
3.4.3. Стерилизация гидрозолей ДНА 142
3.5. Иммобилизация соединений на поверхности ДНА 143
3.5.1. Адсорбционная иммобилизация амикацина 143
3.5.2. Прививка этилен- и гексаметилендиамина к поверхности ДНА 145
3.5.3. Синтез конъюгатов ДНА с БАВ методом ковалентной прививки 148
3.5.3.1. Конъюгат ДНА-амикацин 148
3.5.3.2. Конъюгат ДНА-янтарной кислоты 150
3.5.3.3. Конъюгат ДНА-цистеин 152
3.5.3.4. Конъюгаты ДНА с протеолитическими ферментами 154
3.5.3.5. Конъюгат ДНА-пирофосфатаза 156
3.5.3.6. Конъюгат ДНА-глицин 159
3.5.4. Особенности взаимодействия глицина с поверхностью ДНА 161
3.6. Способы визуализации ДНА 165
3.6.1. Синтез наноалмаза с тритиевой меткой 166
3.6.2. Синтез конъюгата ДНА с трийодбензиловым спиртом 166
3.6.3. Синтез ДНА-СООН
3.7. Трансмембранная проницаемость ДНА in vitro 167
3.8. Антиоксидантная активность ДНА
3.8.1. Влияние ДНА на интенсивность перекисного окисления липидов 171
3.8.2. Изучение антирадикальной активности 172
3.9. Активность и стабильность систем ДНА-фермент 173
3.9.1. Активность иммобилизованных ферментов 173
3.9.2. Стабильность иммобилизованных ферментов
3.9.2.1. Термостабильность трипсина и устойчивость при различных pH 174
3.9.2.2. Стабильность папаина в водно-спиртовых средах 175
3.9.2.1. Термостабильность химотрипсина и стабильность при хранении 176
3.10. Биораспределение ДНА 178
3.10.1. ДНА с рентгеноконтрастной меткой in vivo 178
3.10.2. ДНА с ренгтеноконтрастной меткой ex vivo 178
3.10.3. ДНА с тритиевой меткой ex vivo 180
Биологическая часть 186
4.1. Влияние химии поверхности ДНА на динамику проникновения в клетку 186
4.2. Определение острой токсичности ДНА (крысы) 186
4.3. Изучение побочных действий ДНА (мыши)
4.3. Митохондриальная активность ДНА 187
4.4. Антибактериальная активность конъюгата ДНА-амикацин, 188
4.5. Специфическая активность конъюгата ДНА-глицин in vivo
4.5.1. Антигипоксическая активность 189
4.5.2. Противоинсультная активность 189
Заключение 190
Основные результаты и выводы 197
Список литературы 199
