Разработка препаратов для тераностики и направленной доставки кардиопротективных субстанций на основе кремнеземных и магнитных наночастиц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.16, доктор наук Королев Дмитрий Владимирович

• Королев Дмитрий Владимирович
• доктор наук
• 2020

Оглавление диссертации доктор наук Королев Дмитрий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Способы направленной доставки лекарственных препаратов и наноразмерные носители

1.2 Современное состояние исследований в области тераностики, применение, синтез агентов

1.3 Модификация поверхности наночастиц и примеры синтеза спейсера

1.4 Глициновый спейсер

1.5 Аминирование наночастиц при помощи силанов

1.6 Нанесение оболочек из хитозана

1.7 Синтез глицидинового спейсера

1.8 Гидротермальное нанесение оболочек

1.9 Частицы и оболочки из полилактида

1.10 Флуоресцентная визуализация в медицине и флуоресцентные красители

1.11 Иммобилизация рентгеноконтрастных веществ

2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Использованные наночастицы

2.2 Использованные кардиопротективные препараты

2.3 Красители, использованные для флуоресцентной визуализации (диагностики)

2.4 Рентгеноконтрастные агенты

2.5 Изучение физико-химических свойств наночастиц

2.6 Анализ на содержание кремния спекторофотометрическим методом

2.7 Анализ на содержание железа спектрофотометрическим методом

2.8 Определение содержания глицидиновых групп методом титрования в неводной среде

2.9 Определение общего и доступного количества аминогрупп

2.10 Определение содержания индоцианина зеленого спектрофотометрическим методом

2.11 Определение содержания аденозина спектрофотометрическим методом

2.12 Определение содержания брадикинина и аргинина спектрофотометрическим методом

2.13 Определение содержания креатинфосфата спектрофотометрическим методом

2.14 Определение содержания квинакрина спектрофотометрическим методом

2.15 Определение содержания веществ методом атомно-абсорбционной спектроскопии

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Синтез магнитных наночастиц

3.2 Физико-химические свойства НЧК и МНЧ

3.3 Синтез магнитных наночастиц при пониженной температуре

3.4 Синтез и свойства наночастиц с мессбауэровской меткой

3.5 Исследование биодеградации наноматериалов

3.5.1 Биодеградация НЧК

3.5.2 Биодеградация МНЧ

3.6 Методы синтеза спейсера, иммобилизация препаратов, флуорофоров и рентгеноконтрастных веществ

3.6.1 Спейсер, содержащий аминогруппу

3.6.2 Иммобилизация креатинфосфата, индоцианина зеленого, флуоресцеина

3.6.3 Хитозановый спейсер

3.6.4 Карбоксилатный спейсер

3.6.5 Иммобилизация аденозина, брадикинина

3.6.6 Иммобилизация йодиксанола

3.6.7 Глицидиновый спейсер

3.6.8 Иммобилизация квинакрина

3.6.9 Альбуминовый спейсер

3.7 Гидротермальное нанесение оболочки с включением флуорофоров и лекарственных веществ

3.8 Нанесение оболочки из полимолочной кислоты конъюгированной с флуоресцентным красителем с включениями действующего вещества

3.8.1 Синтез МНЧ с оболочной из PLA-D,L с включениями карбоплатина

3.8.2 Синтез конъюгатов PLA-ИЦЗ

3.8.3 Нанесение оболочки конъюгата PLA-EDA-ИЦЗ на МНЧ

3.9 Core-Shell структуры для тераностики на основе НЧК-ГПМС-АКН-

Хитозан-ИЦЗ (ККТ)

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (справочное). Публикации, в которых изложено основное содержание работы

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Одним из наиболее актуальных направлений развития современной медицинской химии является тераностика — подход к разработке лекарственных препаратов, при котором создаваемые композиции способны обеспечить совместное решение задач по ранней диагностике и таргетной терапии заболеваний. В рамках концепции тераностики разрабатываются многофункциональные модифицированные наночастицы, способные сочетать в себе диагностические и терапевтические свойства, т.е. материалы с заданным набором свойств. На их основе формируются фармакологические системы с заданными последствиями для организма после их применения. Современная мировая медицинская практика включает успешное применение наночастиц различной природы в качестве носителя лекарственных средств и флуоресцентных красителей. Уровень развития химии твердого тела на сегодняшний день позволяет конструировать работоспособные медицинские наносистемы, однако, поиск оптимальных методов синтеза наночастиц с целью варьирования свойствами, в соответствии с актуальными задачами, продолжается. В частности, в значительной степени данные усилия ориентированы на возможность осуществлять с помощью наноматериалов специфическую доставку лекарственных препаратов непосредственно в поврежденный участок, нуждающийся в фармакологическом воздействии. Большинство исследований, посвященных изучению эффективности направленной доставки лекарственных препаратов на основе наночастиц, сосредоточено в области онкологии. Вопрос об эффективности направленной доставки кардиопротекторов в зону ишемии-реперфузии миокарда на сегодняшний день остается открытым. Между тем, автором доказан факт пассивной направленной доставки наночастиц, связанных с кардиопротекторами в зону ишемии-реперфузии миокарда и подтвержден эффект от этой доставки.

Метод пассивной доставки позволяет накапливать наночастицы определенного размера (10-150 нм) на границе зоны проницаемости пораженной (ишемизированной) ткани. Поэтому новой интересной задачей является синтез спейсера на поверхности наночастиц различной природы для иммобилизации различных кардиопротективных препаратов и флуоресцентных красителей для создания средств тераностики ишемических повреждений. При этом круг вариантов для синтеза спейсера практически не ограничен и нуждается в отдельном изучении на предмет

технологичности, простоты и эффективности. Контролем результатов доставки при этом может служить флуоресцентная визуализация.

Цель и задачи исследования

Тераностика (англ. theranostics) [греч. thera(peia) — забота, уход, лечение и (diag)nostikos — способный распознавать] — это новый подход к разработке фармацевтических композиций, основанный на комплексном решении терапевтических и диагностических задач с помощью препаратов, являющихся одновременно и средством диагностики, и терапевтическим агентом. Наилучшее применение сейчас подход нашел для сверхчувствительного детектирования циркулирующих в крови раковых клеток, первичных опухолей и метастазов с одновременным их уничтожением. Это потенциально может замедлить развитие метастазов, являющихся причиной до 90% смертей от рака. В области борьбы с ишемическими повреждениями реальные результаты практически отсутствуют.

Целью настоящего исследования являлась разработка технологических основ для синтеза препаратов тераностики и направленной доставки кардиопротективных субстанций с использованием кремнеземных и магнитных наночастиц.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

— отработка синтеза магнитных наночастиц, масштабирование синтеза до полупромышленной технологии, изучение свойств полученных носителей, изучение влияния условий синтеза на состав, и размеры наночастиц (НЧ);

— исследование биодеградации наноматериалов;

— разработка методов поверхностной модификации наночастиц кремнезема (НЧК) и магнитных наночастиц (МНЧ) с целью синтеза спейсера для иммобилизации как лекарственных препаратов с различными функциональными группами, так и флуоресцентных и рентгеноконтрастных красителей;

— синтез амино-, карбокси-, глицидокси-, альбуминового, хитозанового спейсера, изучение условий влияния различных растворителей на эффективность синтеза спейсера;

— иммобилизация кардиопротективных субстанций различной природы, флуоресцентных красителей и рентгеноконтрастных веществ на синтезированные спейсеры, изучение полноты реакции, скорости высвобождения препаратов;

— получение core-shell структур, включающих как лекарственный препарат так и контрастирующий агент и проверка их эффективности.

Научная новизна исследования

Автором разработана концепция тераностики на основе совмещения в одном конъюгате флуоресцентных красителей и лекарственных кардиопротективных веществ. При этом использован эффект направленной доставки лекарственных препаратов.

Направленная доставка лекарственных препаратов, связанных с наноразмерными носителями или НЧ, обладает следующими преимуществами:

— уменьшение объема распределения препаратов;

— снижение токсичности препаратов;

— повышение растворимости гидрофобных препаратов;

— повышение стабильности препаратов (белки, пептиды, олигонуклеотиды);

— улучшение биосовместимости;

— пролонгация действия препаратов.

В настоящее время известно три вида направленной доставки лекарственных препаратов.

Активная доставка осуществляется за счет моноклональных антител, антиген-распознающих фрагментов антител (Fab-фрагментов, одноцепочечных вариабельных фрагментов, наносом), аптамеров (олигонуклеотидов), пептидов, отдельных низкомолекулярных соединений (фолиевая кислота), привитых на поверхность нагруженной лекарством НЧ и обеспечивающих накопление НЧ в зоне повреждения за счет лиганд-рецепторного взаимодействия. Достоинством такого подхода является высокая адресность, а недостатком — существенная дороговизна.

Пассивная направленная доставка реализуется при накоплении НЧ в зоне ишемии-реперфузии за счет разницы проницаемости микрососудов здоровой и ишемизированной тканей. Такой вид доставки является самым дешевым и впервые показан автором на НЧК [1] (рис. 1). При этом был показан и терапевтический эффект при ишемии-реперфузии миокарда у крыс стока Вистар [2] (рис. 2). Было показано усиление инфаркт-лимитирующего действия аденозина при его иммобилизации на поверхности НЧ кремнезема.

Рисунок 1 — эффект пассивной направленной доставки на основе наночастиц кремнезема: 1 — фоновое содержание; 2 — введение кремнеземных наночастиц; 3 — введение кремнеземных наночастиц после ишемии-реперфузии миокарда

60

40

20

□ Анатомическая зона риска, %

□ Размер инфаркта, %

Контроль АДН АДН+наночастицы

кремнезема

**- р<0,01 в сравнении с контролем; *- р<0,05 в сравнении с АДН Рисунок 2 — Усиление инфаркт-лимитирующего эффекта аденозина (АДН) при его иммобилизации на поверхности наночастиц кремнезема

Автором впервые при помощи конъюгата НЧК с флуорофором - индоцианином зеленым показана возможность визуализации в инфракрасном свете зоны необратимого

ишемического-реперфузионного повреждения миокарда у животных с коронароокклюзионным инфарктом миокарда (рис. 3).

а б

Рисунок 3 — визуализация области ишемического-реперфузионного повреждения миокарда: а — в видимом свете; б — в инфракрасном свете

Отдельным методом направленной доставки является магнитоуправляемая доставка, которая основана на применении МНЧ и их свойстве накапливаться в зоне концентрации магнитного поля [3]. Автором были синтезированы конъюгаты, накапливающиеся в зоне концентрации магнитного поля и позволяющие визуализировать зону накопления. На рисунке 4 показано накопление конъюгатов МНЧ и флуорофора в шейной области у мышей линии C57Bl/6J после имплантации в эту зону постоянного магнита.

Color Scale Min» Щр Мэх= 2.20е9

Рисунок 4 - Визуализация конъюгата флуорофора с магнитными наночастицами через 30 минут после внутривенного введения: 1 — животное с имплантированным магнитом, без введения препарата; 2 — животное с имплантированным магнитом и введенным препаратом; 3 — ложнооперированное животное с введенным препаратом

Автором доказан факт активной магнитоуправляемой направленной доставки в зону ишемии-реперфузии миокарда и терапевтический эффект такой композиции.

Впервые на наночастицы различной природы при помощи разноплановых спейсеров иммобилизованы разного рода кардиопротективные препараты, флуоресцентные и рентгеноконтрастные красители.

Предложена платформа на основе тераностики одной молекулы использующая кардиопротективные и флуоресцентные свойства квинакрина.

Содержание работы

Работа состоит из введения, аналитического обзора, главы материалы и методы, экспериментальной части, выводов и приложения. Глава 1 — аналитический обзор, в который входит анализ современного состояния способов направленной доставки лекарственных препаратов на основе наночастиц различной природы, описание метода тераностики, синтеза и применения агентов для одновременной ранней диагностики терапии различных заболеваний, описание методов модификации поверхности наночастиц и примеры синтеза спейсера, описание методов визуализации, флуоресцентных и рентгеноконтрастных агентов. В главе 2 содержится описание материалов и методов использованных в диссертации. Глава 3 содержит результаты экспериментов, описание синтезов, разбор их механизмов и анализ полученных продуктов. Также рассматриваются результаты тестирования полученных продуктов на биологических тест-системах и обсуждаются перспективы практического применения результатов. Выводы содержат основные результаты, полученные при выполнении исследования. Приложение 1 (справочное) содержит список публикаций, в которых изложено содержание работы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка препаратов для тераностики и направленной доставки кардиопротективных субстанций на основе кремнеземных и магнитных наночастиц»

Апробация работы

Основное содержание работы опубликовано в 49 статьях, в отечественных и международных журналах, реферируемых в базах данных РИНЦ, Web of Science и Scopus,, четырех главах коллективных монографий, 3 патентах (список приведен в приложении 1). Также результаты работы были представлены в 18 приведенных ниже докладах на международных и всероссийских конференциях.

1. Д. В. Королев, М. М. Галагудза, Г. В. Папаян, В. Н. Постнов, И. С. Усков, А. В. Белозерцева. Экспериментальное исследование распределения кремнеземных бионаночастиц в организме при помощи измерения оптической фуоресценции. Вторая Международная дистанционная научная конференция «Инновации в медицине», Курский государственный медицинский университет, ноябрь 2009 (заочное участие).

2. Д. Л. Сонин, Д. В. Королев, И. В. Александров, В. Н. Постнов, А. В. Сыренский, М. М. Галагудза. Влияние модифицированных наночастиц кремнезема на параметры системной гемодинамики при внутривенном введении. XXI Симпозиум «Современная химическая физика», 25 сентября — 6 октября 2009 г., пансионат «Маяк», г. Туапсе (устный, стендовый доклад).

3. М. М. Галагудза, Д. В. Королев, Н. В. Евреинова, Д. В. Федоров, В. Н. Постнов, Е. Б. Кирпичева. Биодеградируемость кремнеземных матриц для таргетной доставки лекарственных препаратов. XXII симпозиум «Современная химическая физика», 24 сентября — 5 октября 2010 г., пансионат «Маяк», г. Туапсе. (устный, стендовый доклад).

4. М. М. Галагудза, Д. В. Королев, М. В. Афонин, И. С. Усков. Магнитные наночастицы оксид циркония-магнетит: синтез, свойства, применение в качестве носителей лекарственных препаратов. XXIII Симпозиум «Современная химическая физика», 23 сентября — 4 октября 2011 г., пансионат "Маяк ", г. Туапсе (устный, стендовый доклад).

5. Д. В. Королев, М. В. Афонин, В. Б. Осташев, И. С. Усков, Е. А. Уменушкина, Галагудза М. М. Магнитные наночастицы оксид циркония-магнетит: синтез, свойства, применение в качестве носителей лекарственных препаратов. 15-я международная плесская конференция по нанодисперсным магнитным жидкостям, 4 - 7 сентября 2012 г., Плес, Россия (заочное участие).

6. Д. В. Королев, В. Н. Постнов, Е. Б. Наумышева, И. С. Усков, Д. Л. Сонин, Ю. Н. Григорова, М. М. Галагудза. Исследование возможности применения наночастиц органокремнезема для адресной доставки лекарственных препаратов. XXV конференция «Современная химическая физика», 20 сентября — 1 октября 2013 г., пансионат "Маяк", г. Туапсе (устный, стендовый доклад).

7. Д. В. Королев, В. Н. Постнов, М. М. Галагудза, Е. Б. Наумышева, Д. В. Постнов, И. С. Усков. Перспективные наноразмерные кремнийсодержащие носители лекарственных препаратов. Междисциплинарный симпозиум по медицинской, органической и биологической химии - Мед0ргБиоХим-2014 (М0БИ-Хим2014), 25-28 мая 2014 г., РФ, Крым, Новый Свет (стендовый доклад).

8. В. Н. Постнов, Е. Б. Наумышева, М. М. Галагудза, Д. В. Королев, Д. Л.Сонин. Кремнийсодержащие наноразмерные носители для адресной доставки лекарственных препаратов: синтез, физические и биологические свойства. Междисциплинарный симпозиум по медицинской, органической и биологической химии (М0БИ-Хим2015), 26 сентября-1 октября 2015 г.; РФ, Крым, Новый Свет (стендовый доклад).

9. Д. В. Королев, М. В. Афонин, И. В. Мурин, В. Г. Семенов, В. В. Панчук, Я. Г. Торопова, Н. А. Печникова, М. М. Галагудза. Синтез коллоидных частиц гидроксида железа с мессбауэровской меткой и исследование их накопления в организме лабораторных животных. 17-я международная Плесская конференция по

нанодисперсным магнитным жидкостям, 6 - 9 сентября 2016 г., Плес, Россия (заочное участие).

10. D. V. Korolev, E. V. Zakharova, N. V. Evreinova, Ya. G. Toropova, N. A. Pechnikova, K. G. Gareev. The Study on Biological Distribution of Magnetic Nanoparticles during Their Single Intravenous Administration to Rats on the Quantitative Iron Content. 3rd International School and Conference "Saint Petersburg OPEN 2016": Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures, Saint Petersburg, March 28 -30, 2016 (Poster).

11. Д. В. Королев, Н. В. Евреинова, Е. В. Захарова, К. Г. Гареев, Е. Б. Наумышева, В. Н. Постнов, М. М. Галагудза. Исследование возможности иммобилизации фосфокреатина на поверхности наночастиц кремнезема для таргетной доставки. Третий Междисциплинарный Симпозиум по Медицинской, Органической и Биологической Химии и Фармацевтике (МОБИ-ХимФарма 2017),27 мая — 1 июня 2017, РФ, Севастополь (стендовый доклад).

12. D. V. Korolev, Y. G. Toropova, V. N. Postnov, K. G. Gareev, К. Y. Babikova, N. А. Pechnikova, G. V. Papayan. Fluorescence imaging of the nanoparticles modified with indocyanine green. 4th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures "Saint Petersburg OPEN 2017", Saint Petersburg, April 3-6, 2017 (Poster).

13. D. V. Korolev, N. V. Evreinova, E. V. Zakharova, K. G. Gareev, E. B. Naumysheva, V. N. Postnov, M. M. Galagudza. Immobilization of cardioprotective drug of a phosphocreatine on a surface of nanoparticles of silica. 4th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures "Saint Petersburg OPEN 2017", Saint Petersburg, April 3-6, 2017 (Poster).

14. А. С. Варламов, К. Ю. Бабикова, К. Г. Гареев, Н. В. Евреинова, Д. В. Королев. Исследование эффективности различных способов аминирования магнитных наночастиц для медицинского применения. «Современная химическая физика» XXIX Симпозиум, 17 — 28 сентября 2017 г., пансионат "Маяк", г. Туапсе (устный доклад).

15. D. V. Korolev, K. G. Gareev, V. N. Zorin, E. B. Naumysheva, V. N. Postnov. Development of a photometric method for the determination of albumin in nanoparticles. 5th International School and Conference on Optoelectronics, Photonics, Engineering and Nanostructures "Saint Petersburg OPEN 2018", Saint Petersburg, April 2-5, 2018 (Poster).

16. Д. В. Королев, К. Г.Гареев, К. Ю. Бабикова, В. Н. Постнов, Е. Б. Наумышева, Н. В. Евреинова. Синтез наночастиц с флуоресцентной и рентгеноконтрастной меткой

для биомедицинского применения. Междисциплинарный симпозиум по Медицинской, Органической и Биологической Химии и Фармацевтике (МОБИ-ХимФарма 2018), 2326 сентября 2018, РФ, Крым, Новый Свет (устный доклад).

17. К. Г. Гареев, Д. В. Королев, В.Н. Постнов, В.С. Пугач, Я.Г. Торопова. Синтез наночастиц магнетита с полисахаридной оболочкой для магнитоуправляемой доставки лекарств. Междисциплинарный симпозиум по Медицинской, Органической и Биологической Химии и Фармацевтике (МОБИ-ХимФарма 2018), 23-26 сентября 2018, РФ, Крым, Новый Свет (стендовый доклад).

18. М. М. Галагудза, Д. В. Королев. Опыт НМИЦ им. В. А. Алмазова в разработке препаратов направленной доставки, наночастиц с флуоресцентной и рентгеноконтрастной меткой. «Наука настоящего и будущего» Научно-практическая конференция, 22 марта 2018 г., Санкт-Петербург (пленарный доклад).

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Способы направленной доставки лекарственных препаратов и наноразмерные носители

Одним из перспективных и стремительно-развивающихся направлений современной фармакологии является адресная (или таргетная) доставка лекарственных препаратов (targeted drug delivery). Несмотря на достижения медицины в лечении ряда заболеваний, многие лекарственные препараты обладают серьезными недостатками, связанными с их негативным воздействием на интактные ткани. Иммобилизация лекарств на наноносителях позволяет повысить их биодоступность, улучшая растворимость и обеспечивая преодоление различных барьеров, например таких, как гематоэнцефалический барьер, снизить влияние на организм в целом, воздействуя целенаправленно на поврежденную область. Немаловажным дополнительным преимуществом является возможность создания препаратов пролонгированного действия. Таким образом, иммобилизованные на наноносителях препараты открывают новые перспективы для эффективного лечения различных очаговых патологических процессов, например, раковых опухолей, патологии сердца, в том числе ишемической болезни сердца, воспалительных процессов и т.д.

Первые упоминания о таких системах относятся к началу XX века [4]. В своих работах, посвященных трепонемоцидным эффектам сальварсана, немецкий иммунолог П. Эрлих рассматривал возможность синтеза в будущем высокоизбирательных препаратов, обладающих более сильным воздействием на патогенные микроорганизмы и при этом не оказывающих токсического влияния на организм [4]. На основе этого взгляда сформировалось представление об идеальной по избирательности «магической пуле», послужившее предвидением принципиальной возможности адресной доставки лекарственных препаратов в измененную ткань при опухолевом росте, воспалении и ишемии.

Такой подход имеет целый ряд преимуществ, в частности:

— уменьшение объема распределения препарата;

— снижение токсичности препаратов и других побочных эффектов;

— повышение растворимости и стабильности препаратов;

— улучшение биосовместимости;

— контролируемое высвобождение препарата.

Существуют два вида направленной доставки лекарственных препаратов к поврежденным тканям [5]: пассивная и активная (рис. 5). Пассивная доставка обеспечивается за счет повышенной проницаемости капилляров в очаге поражения [6]. Активная адресная доставка реализуется при прикреплении к поверхности носителя наряду с действующим веществом направляющих лигандов, специфически связывающихся с маркерами повреждения на мембране измененных клеток [7]. Магнитоуправляемую доставку часто относят к активной. Только вместо химического связывания здесь используется физический принцип — энергия магнитного поля.

Адресная доставка

( Пассивный перенос ^ Молекула-вставка

(спейсер)

Лекарственный Направляющий

препарат лиганд (якорь)

Преимущественный выход

за пределы сосудистого русла в зонах повышенной ^_проницаемости_

Накопление в зоне интереса за счет специфического связывания лиганда и маркера повреждения

Рисунок 5 — Направленная доставка лекарственных препаратов: пассивный и

активный перенос

Направленный транспорт лекарственных препаратов может осуществляться и с помощью направляющих лигандов, в качестве которых используются пептиды, гормоны, ферменты, антитела и гликопротеиды [8].

При разработке противораковых препаратов используются конструкции (коньюгаты), где белковый вектор через линкер связан с лекарственным препаратом. В работе [9] предлагается альфа-фетопротеин в качестве транспортного белка, что позволяет существенно улучшить действие доксорубицина из-за снижения скорости его выведения из организма больного. По мнению авторов, универсальность такого

подхода позволяет использовать его при лечении практически всех злокачественных образований человека и применять другие противоопухолевые средства.

В/в инфузия аденозина

Размер инфаркта

В/в инфузия липосом (134 нм) с аденозином

Ишемия 30 мин.

Реперфузия 180 мин.

а

б в Рисунок 6 — Иллюстрация пассивной направленной доставки в поврежденный миокард: а— протокол исследования; б— контроль; в— результат

Концепция пассивной таргетной доставки химиопрепаратов в опухолевую ткань была описана более 20 лет назад [10]. При этом возможность пассивной доставки фармацевтических препаратов из группы кардиопротекторов в ишемизированный миокард до последнего времени оставалась неизученной. Первое исследование, посвященное этому вопросу, было опубликовано в 2009 году [11]. В этой работе на модели регионарной ишемии-реперфузии миокарда у крыс сравнивались гемодинамический и инфаркт-лимитирующий эффекты свободного аденозина и аденозина, заключенного в липосомы с диаметром 134 нм. Авторы показали, что липосомы избирательно накапливаются в зоне ишемии-реперфузии миокарда. При этом применение нагруженных аденозином липосом сопровождалось менее выраженными побочными гемодинамическими эффектами и более выраженным

инфаркт-лимитирующим действием, чем использование эквивалентной дозы свободного аденозина (рис. 6).

Системы для адресной доставки биологически активных веществ оказались эффективны не только для лечения различных заболеваний, но и для доставки генетического материала в клетки. Это связано с тем, что размер наночастиц (10-9м) соответствует уровням биологической организации от атомарного до субклеточного.

Использование систем из лекарственных препаратов, закрепленных на химически модифицированных нанодисперсных носителях, способных отвечать изменением структуры на стимуляцию со стороны окружающей среды, дает новые интересные возможности для управления процессом направленной доставки препаратов, поскольку наночастица при этом перестает быть пассивным переносчиком лекарства и становится активным участником процесса доставки. Преимущества таких наночастиц становятся особенно очевидны в ситуации, когда изменения физико-химических свойств вне- или внутриклеточной среды являются уникальными для определенного патологического процесса или заболевания. К таким свойствам среды относят рН, температуру и окислительно-восстановительное равновесие [12]. Некоторые из таких наночастиц показаны на рисунке 7.

Рисунок 7 — Наночастицы, реагирующие на изменения среды

В качестве носителей лекарственных препаратов в настоящее время наиболее активно изучаются углеродные нанотрубки, липосомы, полимеры, дендримеры, фуллерены, магнитные наночастицы, нанодисперсные кремнеземы (рис. 8) [13, 14].

Рисунок 8 — Перспективные носители лекарственных препаратов

Многообразие вариантов наноразмерных носителей для лекарственных препаратов можно отразить следующей классификацией.

1. Биологические и биогенные наночастицы (ферменты, белки, рибосомы, вирусы).

2. Полимерные наночастицы (полиэтиленгликоль, полигликолевая и полимолочная кислоты).

3. Полимерные мицеллы (переносчики гидрофобных лекарственных препаратов).

4. Дендримеры (полиамидоамин, полилизин);

5. Липосомы (малые, большие и многослойные липосомы).

6. Перфторуглеродные наночастицы (наночастицы, состоящие из жидкого перфторуглеродного ядра, покрытые липидным монослоем).

7. Углеродные наночастицы (нанотрубки, фуллерены, графен, наноалмазы).

8. Неорганические наночастицы (такие металлы как золото, серебро, платина, титан, цинк, железо, оксиды металлов и неметаллов, например, кремния).

9. Квантовые точки и полупроводниковые нанокристаллы.

10. Магнитные наночастицы.

Такая классификация включает практически все классы потенциальных наночастиц-носителей лекарственных препаратов. Похожая классификация введена авторами [15].

Рассмотрим некоторые, наиболее широко исследуемые носители для иммобилизации и адресной доставки лекарственных препаратов.

Для создания полимерных наночастиц используются полимолочная и полигликолевая кислоты, полиэтиленгликоль (ПЭГ), поликапролактон и др., а также их различные сополимеры [16]. Полимерные частицы обладают рядом преимуществ: биосовместимостью, способностью к биодеградации, функциональной совместимостью. В то же время, сам ПЭГ часто используется для повышения стабильности различных переносчиков и препятствования захвату нагруженных препаратом наночастиц органами ретикуло-эндотелиальной системы [17].

В работе [18] описан синтез биодеградируемых полимерных частиц на основе полимолочной кислоты и поли (молочной-со-гликолевой кислоты), предназначенных для адресной доставки гидрофобных лекарственных препаратов. Закрепление на поверхности этих частиц поливинилового спирта обеспечивает возможность их модифицирования амино- содержащими биологически активными соединениями.

Для снижения системной токсичности и обеспечения тропности к печени ряда противовирусных препаратов, таких как ацикловир и рибавирин, используют их конъюгирование с галактизилированной основной полиаминокислотой (поли-Ь-лизином или поли- Ь-орнитином) [19].

В работе [20] исследована острая токсичность, биораспределение и биоэлиминация наночастиц органокремнезема с целью оценки возможности применения данного носителя для таргетной доставки лекарственных веществ. Синтезированы наночастицы средним размером 3.8 нм, представляющие собой трехмерносшитый полимер органокремнезема. Внутривенное введение наночастиц показало отсутствие их острой токсичности. Показано, что введенные в организм частицы подвергались быстрой биоэлиминации путем прохождения через почечный фильтр.

В качестве отдельного класса высокомолекулярных соединений можно выделить полимеры с сильно разветвленной древообразной структурой, получившие название дендримеры. От основной массы каскадных полимерных соединений дендримеры отличаются регулярным порядком ветвления, который наравне с размером и формой будущей макромолекулы может быть прецизионно задан условиями контролируемого

синтеза, как правило, включающего в себя конвергентную и дивергентную полимеризации, а также сочетание методов пептидного синтеза (рис. 9).

Рисунок 9 — Общая схема синтеза дендримера

Наряду с традиционно используемыми для получения сверхразветвленных полимеров алкилдиаминами и полиэтиленаминами, такие соединения, как полиамидоамин и аминокислота лизин, также показали себя в качестве удобных мономеров при создании мицелл дендримерной структуры с высокими показателями биологической совместимости. Подобные полимеры позволяют связывать необходимые для введения в биологическую среду препараты через образование комплекса с поверхностью дендронов или через глубокое проникновение между «ветвями» боковых цепей макромолекул, что в сочетании с контролируемыми в процессе синтеза размером и свойствами поверхности, полностью оправдывает применение дендримеров в качестве носителей для фармакологии и медицины. К настоящему моменту уже показана эффективность их применения для доставки ряда лекарственных препаратов в экспериментах на животных [21].

Липосомы для доставки противоопухолевых лекарств были впервые предложены Оге§опаё18 и соавт. [22] в 1974 г. и с тех пор некоторые лекарственные препараты на их основе уже вошли в клиническую практику [23]. Липосомы представляют собой сферические пузырьки, состоящие из фосфолипидов, которые имеют гидрофильную и гидрофобную части (рис. 10). Для предотвращения захвата ретикуло-эндотелиальной системой (РЭС) чужеродных веществ (в данном случае липосом) в липидный бислой часто вводят ПЭГ, который защищает липосомы от захвата мононуклеарами [24]. Такие частицы могут долгое время циркулировать в кровеносной системе не разрушаясь, однако имеют существенный недостаток - плохо накапливаются в опухоли. Для преодоления этого недостатка были разработаны так называемые иммунолипосомы, к которым прикреплены моноклональные антитела, которые обеспечивают специфическое связывание с антиген-позитивными клетками,

21

тем самым, доставляя лекарственные препараты непосредственно к поврежденным тканям. В качестве фосфолипидов чаще используются продукты животного происхождения (фосфатидилхолин из яичного желтка, подкожный жир морских тюленей, якутских лошадей и т.д.), которые характеризуются высокой органотропностью.

Рисунок 10 — Липосомы для активной адресной доставки лекарств

Для модифицирования поверхности липосом с целью обеспечить их адресную доставку и преодоления РЭС, в основном используется 5 типов реакций:

— реакция между малеинимидными производными и тиолами, в результате которой формируются тиоэфирные связи;

— реакция между пиридилдитиолами и тиолами, в результате чего образуются дисульфидные связи;

— реакция между активированными карбоксильными группами и аминогруппами, в результате которой образуется амидная связь [25];

— образование карбаматной связи посредством реакции между п-нитрофенилкарбонильной и аминогруппой [26];

— возможно использование нековалентного связывания через образование комплекса биотин-авидин/стрептавидин [25, 27].

22

Для контролируемого высвобождения лекарственного препарата возможно применение термо- или рН-чувствительных липосом, имеющих довольно прочную мембрану при нормальных (физиологических) условиях, но при понижении рН среды или повышении температуры, которые свойственны определенным патологическим процессам или создаются искусственно, проницаемость мембран увеличивается [28].

Ещё одним подходом в применении липосомных композиций для направленной доставки препаратов является создание липосом с инкапсулированным магнитным веществом, что позволяет управлять их распределением в организме посредством внешнего магнитного поля, снижая негативное воздействие на здоровые ткани. В качестве ферромагнетиков чаще используют наноразмерные порошки железа, кобальта, никеля, гидроксиды и оксиды железа. Для предотвращения взаимодействия ферромагнетиков с внутренней средой организма, возможно их покрытие пироуглеродной оболочкой [29].

Для улучшения действия противоопухолевого препарата, такого как оксалиплатин, его инкапсулируют в липосому. Липосомы снижают токсичность противоопухолевых средств и дают возможность контролировать их биологическое распределение, что приводит к более высокой эффективности доставки доз лекарств в ткани-мишени [30].

В работе [31] предлагается липосома для введения лекарственного препарата в легкие. Липосому модифицируют терминально гидрофобизированным поливиниловым спиртом или хитозаном. Такая липосома обеспечивает удерживание включенных лекарственных веществ или генов на поверхности легочной ткани и их перенос в легочную ткань. Регулирование этого процесса достигается за счет изменения количества терминально гидрофобизированного поливинилового спирта или хитозана.

Препарат куркумин воздействует на несколько видов рака. Однако его медицинское применение ограничено неудовлетворительной дисперсностью и быстрым метаболизмом в живом организме. В работе [32] показана возможность доставки куркумина с помощью липидных наночастиц для лечения рака легких. Препарат синтезировали золь-гель методом. Размер наночастиц был в диапазоне от 20 до 80 нм.

В работе [33] показано, что липосомы с доксорубицином, модифицированные антителами, обеспечивающими целевое воздействие на анапластическую лимфому, обладают высокой терапевтической эффективностью.

Углеродные нанотрубки представляют собой полые цилиндрические структуры одностенного или многостенного строения, образованные свёрнутыми гексагональными графеновыми плоскостями [34]. Актуальным вопросом является возможность использования нанотрубок в качестве носителей лекарственных веществ. Принципиально существуют три способа использования нанотрубок для доставки и высвобождения лекарственных веществ. Первый способ заключается в сорбировании активных молекул препарата на сети нанотрубок или внутри их пучка (рис. 11). Второй способ предполагает химическое присоединение лекарства к функционализированной внешней стенке нанотрубки. Наконец, третий способ требует помещения молекул активного вещества внутрь просвета нанотрубки [35].

Сорбция в просвет

Рисунок 11 — Способы использования нанотрубок для транспорта и доставки

лекарственных веществ

Углеродные нанотрубки с присоединенными ферромагнетиками (рис. 12) показали высокую эффективность при введении в клетку гена зеленого флуоресцирующего белка, причем эффективность трансфекции (способ прямого введения генов в клетку) достигала 100 % [36].

Рисунок 12 — Трансфекция клеток с помощью магнитоуправляемых углеродных

нанотрубок

Функционализированные однослойные углеродные нанотрубки используются для адресной доставки в опухоль доксорубицина [37]. Однослойные углеродные нанотрубки, связанные с трипептидом Лвр-01у-Лг§ обеспечивают целевую доставку противоракового препарата тамоксифена [38].

Перспективным материалом для биомедицинских исследований является графен. Наноразмерный графен и оксид графена обладают фотолюминесцентными свойствами. Отличная фотостабильность этих материалов обеспечивает возможность их использования для биологической визуализации. Они также могут производить интенсивное тепло под действием лазерного излучения, что позволяет им служить фототермическими агентами при лечении рака. В работе [39] представлен обзор последних исследований фотолюминесценции этих материалов, а также их применения для биологической визуализации и фототермической терапии рака. В частности обсуждается синергическая терапия, которая сочетает химиотерапию и фототермальную терапию с использованием этих материалов.

В последнее время появились работы, в которых предпринята попытка использовать нанодисперсные алмазы в качестве материала для синтеза квантовых точек, применяемых в медицинских системах визуализации [40]. При помощи гидротермального окисления наноалмазов (рис. 13) были синтезированы диспергируемые в воде углеродные квантовые точки с перестраиваемой

фотолюминесценцией и размером 3-7 нм. Синтезированные наноматериалы показали хорошую биосовместимость и были рекомендованы к применению в системах биовизуализации.

Квантовые

Наноалмазы

точки

Рисунок 13 — Диаграмма, иллюстрирующая синтез и применение квантовых точек для

клеточной визуализации

Наноалмаз, как продемонстрировано в работе [41] может быть использован для доставки доксорубицина в легкие для подавления роста метастазов при раке молочной железы.

Рисунок 14 — Молекулярная структура наноконтейнера для адресной доставки ионов

Примечательно, что наноразмерные носители могут использоваться для направленной доставки не только молекул лекарств, но и ионов. Так, фуллерен в качестве носителя для доставки изотопа магния использован в апробации работ А. Л. Бучаченко. В них указывается на существенное повышение эффективности работы АТФ-синтазы при замене природного магния на чистые изотопы, включая

25

магнитный изотоп М^, что привело к увеличению выхода АТФ почти в 2 раза [42]. Помимо этого, автор доклада описывает аналогичное влияние введенного магнитного изотопа на такие ферменты, как креатинкиназа, фосфоглицераткиназа, пируваткиназа и протромбиназа, что свидетельствует о зависимости скорости синтеза АТФ по ион-радикальному механизму от магнитного поля. На основании подобных результатов автором предложено создание энергостимулирующего лекарственного препарата с использованием в качестве носителя для адресной доставки функционализированного порфирином фуллерена (рис. 14). Захват подобного наноконтейнера, молекула

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Королев Дмитрий Владимирович, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. M. Galagudza, D. Korolev, V. Postnov, E. Naumisheva, Y. Grigorova, I. Uskov, E. Shlyakhto. Passive targeting of ischemic-reperfused myocardium with adenosine-loaded silica nanoparticles // International Journal of Nanomedicine, 2012, N 7. - P. 1-8.

2. Способ кардиопротекции/ Галагудза М. М., Королев Д. В., Сыренский А. В., Сонин Д. Л., Александров И. В., Минасян С. М., Постнов В. Н. Кирпичева Е. Б. : Патент на изобретение RU 2456024 C2, заявл.: 26.04.2010, опубл.: 20.07.2012, бюл. №20.

3. Королев Д. В., Галагудза М. М., Афонин М. В., Усков И. С., Осташев В. Б., Уминушкина Е. А., Александров И. В. Обоснование использования магнитных наночастиц для направленной доставки лекарственных препаратов в ишемизированную скелетную мышцу // Биотехносфера. - 2012.- № 1(19).- С. 2-6.

4. Erhlich P. Collected studies on immunity// New York: John Wiley, 1906.— P. 442.

5. М. М. Галагудза, Д. В. Королев, Д. Л. Сонин, И. В. Александров, В. Н. Постнов, Г. В. Папаян, Е. В. Шляхто. Направленная доставка лекарственных препаратов - итоги последних лет и перспективы // Нанотехнологии экология производство, 2010, № 1. - С. 132-138.

6. М. М. Галагудза, Д. В. Королев, Д. Л. Сонин, И. В. Александров, В. Н. Постнов, Г. В. Папаян, Е. В. Шляхто. Пассивная направленная доставка лекарственных препаратов в ишемизированный миокард с использованием наночастиц кремнезема // Российские нанотехнологии, 2010, Т. 5, № 11-12. - С. 92-97.

7. Трансляционная медицина. Под ред. член-кор. РАМН, проф. Е.В.Шляхто.— СПб., 2010. - 425с.

8. Направленный транспорт лекарственных препаратов: современное состояние вопроса и перспективы/ А. Г. Ивонин, Е. В. Пименов, В. А. Оборин и др.// Известия Коми научного центра УрО РАН, 1(9), 2012.— С. 46 - 55.

9. Патент 2026687 РФ. Способ получения препарата для направленной доставки противоопухолевых лекарств в раковую клетку/ Тихонов А. В., Щербаков В. М., Шутов А. В. и др.— № 93020151/14, заявлено 24.05.1993, опубликовано 20.01.1995.

10. Matsumura Y., Maeda H. A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy: mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs// Cancer Res, 1986, N 46.— Р. 6387—6392.

11. Takahama H., Minamino T., Asanuma H., Fujita M., Asai T., Wakeno M., Sasaki H., Kikuchi H., Hashimoto K., Oku N., Asakura M., Kim J., Takashima S., KomamuraK., Sugimachi M., Mochizuki N., Kitakaze M.. Prolonged targeting of ischemic/reperfused myocardium by liposomal adenosine augments cardioprotection in rats // Journal of the American College of Cardiology, 2009, N 53(8).— P. 709—17. doi: 10.1016/j.jacc.2008.11.014..

12. Ganta S., Devalapally H., Shahiwala A., Amiji M. A review of stimuli-responsive nanocarriers for drug and gene delivery// J Control Release, 2008, N 126(3).— Р. 187—204. doi: 10.1016/j.jconrel.2007.12.017.

13. Torchilin V.P., Nanoparticulates as drug carriers.— London: Imperial College Press, Xxix, 2006. - 724 p.

14. Slowing I. I., Vivero-Escoto J. L., Wu C.W., Lin V.S. Mesoporous silica nanoparticles as controlled release drug delivery and gene transfection carriers // Adv. Drug Deliv. Rev., 2008, N 60 (11). - P. 1278 -88. doi: 10.1016/j.addr.2008.03.012.

15. Наночастицы и нанотехнологии в медицине сегодня и завтра/ Л. Ф. Абаева,

B.И. Шумский, Е.Н. Петрицкая и др.// Альманах клинической медицины, 2010, № 22.—

C. 10-16.

16. J. H. Park, M. Ye, K. Park. Biodegradable polymers for microencapsulation of drugs//Molecules, 2005, 10(1).— P. 146-161.

17. Moghimi S.M., Szebeni J. Stealth liposomes and long circulation nanoparticles: critical issues in pharmacokinetics, opsonization and protein-binding properties// Prog. Lipid., 2003, Res. 42.— P. 463-478.

18. Полимерные «контейнеры» для адресной доставки лекарств на основе поли(молочной кислоты) и поли(молочной-со-гликолевой кислоты): синтез полимеров и получение частиц/ Коржиков В. А., Литвинчук Е. Н., Шевченко Н. Н., Тенникова Т. Б.// Вестн. С.-Петерб. ун-та, 2013, Сер. 4, Вып. 2.— С. 114-122.

19. Заявка на патент 95105590 РФ. Гепаротропные коньюгаты антивирусных лекарственных средств, их носители содержащие фармацевтические композиции, способ получения коньюгатов/ Л. Фиуме, К. Бузи, Д. Д. Стефано и др.— № 95105590/14, заявлено 25.01.1995, опубликовано 27.02.1997.

20. Исследование острой токсичности, биораспределения и биоэлиминации наночастиц органокремнезема/ Королев Д. В., Постнов В. Н., Наумышева Е. Б. и др.// Биотехносфера, 2013, № 1(25). - С. 21-24.

21. Yiyun C., Zhenhua X., Minglu M., Tonguen X. Dendrimers as Drug Carriers: Applications in Different Routes of Drug// J. Pharma. Sci., N 97(1), 2008.— P. 123-143. doi: 10.1002/jps.21079.

22. Gregoriadis G., Swain C. P., Wills E. J., Tavill A. S. Drug-carrier potential of liposomes in cancer chemotherapy// Lancet, 1974, N 1.— P. 1313-1316.

23. Толчева Е.В., Оборотова Н.А. Липосомы как транспортное средство для доставки биологически активных молекул // Российский биотерапевтический журнал, 2006, №1, том 5.— С. 54-61.

24. Барсуков Л. И. Липосомы // Соросовский образовательный журнал, 1998, № 10.—С. 2-9.

25. Hansen C. B., Kao G. Y., Moase E. H., Zalipsky S., Allen T. M. Attachment of antibodies to sterically stabilized liposomes: evaluation, comparison and optimization of coupling procedures // Biochim. Biophys. Acta, 1995, N 1239(2). - P. 133-44.

26. Torchilin VP., Levchenko T.S., Lukyanov A.N., Khaw B.A., Klibanov A.L., Rammohan R., Samokhin G.P., Whiteman K.R. p-Nitrophenylcarbonyl-PEG-PE-liposomes: fast and simple attachment of specific ligand, including monoclonal antibodies, to distal ends of PEG chains via p-nitrophenylcarbonyl groups // Biochim. Biophys. Acta, 2001, N 1511(2). — P.397-411.

27. Schnyder A., Krahenbuhl S., Torok M., Drewe J. , Huwyler J. Targeting of skeletal muscle in vitro using biotinylated immunoliposomes // Biochim. J, 2004, N 377(1). - P.61-67. doi: 10.1042/BJ20031034.

28. Барышников А.Ю. Hаноструктурированные липосомальные системы как средство доставки противоопухолевых препаратов // Вестник Российской академии медицинских наук, 2012, № 3.— С. 23-31.

29. Наноразмерные носители противоопухолевых препаратов. Новые возможности в онкологическом лечении/ Ермаков А.Е., Антипов С.А., Дамбаев Г.Ц. и др. // Сибирский медицинский журнал, 2009, № 6.— С. 45-49.

30. Патент 2492863 РФ.Средство, улучшающее противоопухолевый эффект , содержащее липосомальное средство , содержащее оксалиплатин ,и противоопухолевое средство , содержащшее липосомальное средство/ Исида Т., Кивада Х.— № 2010136273, заявлено 15, 29.01.2009, опубликовано 20.09.2013, Бюл. 26.

31. Патент 2493874 РФ. Транслегочная липосома для регулированитя доставки лекарственного средства/ Такеути Х., Накано К., Тойобуку Х.— № 2009140058/15, заявлено 28.03.2008, опубликовано 27.09.2013, Бюл. 27.

32. Wang P., Zhang L., Peng H., Li Y. The formulation and delivery curcumin with solid lipid nanoparticles for the treatment on non-small cell lung cancer both in vitro and in vivo// Materials Science and Engineering: C, 2013, 33 (8).— P. 4802-4808. DOI: 10.1016/j.msec.2013.07.047.

33. Molavi O., Xiong X.B., Douglas D., Kneteman N., Nagata S., Pastan I., Chu Q., Lavasanifar A., Lai R. Anti-CD 30 antibody conjugated liposomal doxorubicin with significantly improved therapeutic efficacy against anaplastic large cell lymphoma// Biomaterials, 2013, N34(34). — P. 8718-8725. doi: 10.1016/j.biomaterials.2013.07.068.

34. Э. Г. Раков. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии, 2000, 69 (1).—С. 41-59.

35. Foldvari M., Bagonluri M. Carbon nanotubes as functional excipients for nanomedicines: II. Drug delivery and biocompatibility issues// Nanomedicine, 2008, N 4(3).— P. 183-200. doi: 10.1016/j.nano.2008.04.003.

36. Cai D., Mataraza J.M., Qin Z.H., Huang Z., Huang J., Chiles T.C., Carnahan D., Kempa K., Ren Z.. Highly efficient molecular delivery into mammalian cells using carbon nanotube spearing // Nat Methods, 2005, N 2(6).— Р. 449—54. DOI: 10.1038/nmeth761.

37. Wang L., Shi J., Jia X. NIR - pH-Responsive drug delivery of functionalized single-walled carbon nanotubes for potentian application in cancer chemo-photothermal therapy// Pharmaceutical Research, v. 30, №11, 2013.— P. 2757 - 2771.

38. Chen C., Hou L., Zhang H., Zhu H. Single-walled carbon nanotubes mediated targeted tamoxiten delivery system using aspargine-glycine-arginine peptide// Journal of Drug Targetting, v. 21 № 9, 2013.— P. 209 - 821.

39. Li J. L., Tang B., Yuan B., Sun L., Wang X. G. A review of optical imaging and therapy using nanosized graphene and graphene oxide// Biomaterials, v. 34, №37, 2013.— P. 9519- 9534.

40. Carbon-dots derived from nanodiamond: Photoluminescence tunablenanoparticles for cell imaging/ X. Zhang, S. Wang, C. Zhu et al.// Journal of Colloid and Interface Science, 397, 2013.— P. 39-44.

41. Xiao J., Duan X., Yin Q., Zhang Z., Yu H., Li Y. Nanodiamonds - mediated doxorubicin nuclear delivery to inhibit lung metastasis of brest cancer// Biomaterials, v. 34, №37, 2013.— P. 9648- 9654.

42. А. Л. Бучаченко. Магнитная изотопия: новые горизонты. // Вестник Российской академии наук, 2010, т. 80, № 2.— С. 107-113.

43. В. А. Митькина. Разработка магнитоуправляемой системы для доставки химиопрепаратов на основе наноразмерных частиц железа// Сборник тезисов докладов научно-технологических секций международного форума по нанотехнологиям Rusnanotech'08, 2008, Т 2.— С. 302.

44. Magnetically Labeled Secretin Retains Receptor Affinity to Pancreas Acinar Cells/ T. T.Shen, A. Bogdanov, A.Bogdanova et al. // Bioconjung Chem., 1996, т. 7, №3.— P. 311 - 316.

45. Н. А. Брусенцов, В. В. Гогосов, М. В. Лукашевич. Физические и химические критерии ферримагнетиков для биомедицинских целей// Хим. - фарм. журн., 1996, т. 30, №10.— С.48 - 53.

46. Н. А. Брусенцов. Принципы создания и контроля депо- и магнитоуправляемых форм противоопухолевых препаратов// Автореф. дис. докт. фарм. наук, Москва, 1996. - 37с.

47. Яновский Ю. Г., Данилин А. Н., Захаров А. П., Жогин В. А. Опытно-конструкторские разработки портативного устройства для экстракорпоральной очистки биологических сред организма от токсинов и вирусов с использованием магниточувствительных нано- и микрочастиц// Альманах клинической медицины, 2008, № 17-2.— С. 293-297.

48. Патент 2490027 РФ. Магнитная наночастица для лечения и/или профилактики рака, на ее основе инфузионный раствор и фармацевтическая композиция/ Валдэфнер Н., Дэкен К., Йордан А., Шольц Р.— № 2007141588/15, заявлено 12.04.2006, опубликовано 20.08.2013, Бюл. 23.

49. Yan S., Zhang X., Sun Y., Wang T., Chen X. In situ preparation of magnetic Fe3O4 nanoparticles inside nanoporous poly(l-glutamic acid)/chitosan microcapsules for drug delivery// Colloids Surf B.: Biointerfaces, V. 113, 2014.— P. 302-311.

50. Zhang D., Sun P., Li P., A magnetic chitosan hydrogel for sustained and prolonged delivery of Vacillus Calmette-Guerin in the treatment of bladder cancer// Biomaterials, v. 34, №38.— P. 10258- 10266.

51. М. И. Давыдов, А. Ю. Барышников. Наноонкология// Сборник тезисов докладов научно-технологических секций международного форума по нанотехнологиям Rusnanotech'08, 2008, Т. 2.— С. 399.

52. Г. А. Куликова, Е. В. Парфенюк, Ю. С. Анциферова, Н. Ю. Сотникова. Синтез модельных наносистем для контролирования транспорта лекарственных

препаратов внутрь клетки// Сборник тезисов докладов научно-технологических секций международного форума по нанотехнологиям Rusnanotech'08, 2008, Т. 2.— С. 103.

53. Радченко Е. А., Прилуцкая С. В., Голуб А. А. Наноматериалы с фуллереном С60 иммобилизованным на поверхности аэросила и их медико биологические свойства //Третья Всероссийская конференция Химия поверхности и нанотехнология - тезисы докладов, 2006.— С. 280-281.

54. Bifunctional gold nanoshellswith a superparamagnetic iron oxide-silica core suitable for both MR imaging and photothermal therapy/ Ji X., Shao R., Elliot A.M. et. al. // J. Phys. Chem, 2007, V.111, No.17 — P.6245-6251.

55. Композитные многофункциональные наночастицы на основе золото-серебряных наноклеток, покрытых двуокисью кремния и гематопорфирином иттербия/ Б. Н. Хлебцов, Е. В. Панфилова, В. А. Ханадеев и др. // Российские нанотехнологии, Т. 6, №7-8, 2011.— С. 112-117.

56. Lu S., Neoh K. G., Huang G., Shi Z., Kang E. T. Polyacrylamide hybrid nanogels for cancer chemotherapy via co-delivery of gold nanoparticles and MTX // Journal of Colloid and Interface Science, v. 412, 2013.— P. 46-55.

57. Н. Г. Хлебцов, Л. А. Дыкман. Биораспределение и токсичность золотых наночастиц. // Российские нанотехнологии, Т. 6, № 1-2, 2011.— С. 39-59.

58. Н. В. Амирханов, Р. Н. Амирханов, В. Ф. Зарытова. Композиты пептидо-нуклеиновых кислот с наночастицами диоксида титана. I. Создание нанокомпозитов, содержащих ДНК/ПНК дуплексы, и доставка их в клетки HeLa// Биоорг. химия 2012, 38 (6).— С. 692-705.

59. Оптические свойства водных растворов сывороточного альбумина, содержащих частицы мезопористого кремния/ К. А. Аненкова, Г. П. Петрова, В. В. Гибизова и др. // Оптика и спектроскопия, Т. 115, № 2, 2013.— С. 195-200.

60. Исследование влияния добавок органозамещенных триалкоксисиланов на текстурные и структурные свойства мезопористого диоксида кремния/ И. И. Лебедева, Н. Б. Кондрашова, Е. В. Саенко и др.// Журнал неорганической химии, 2012, Т. 57, № 8.— С. 1212-1219.

61. Г. А. Куликова, Е. В. Парфенюк. Поверхностные свойства модифицированных наноразмерных кремнеземов и их влияние на иммобилизацию человеческого сывороточного альбумина // Физикохимия поверхности и защита материалов, 2010, Т. 46, № 5.— С. 473-477.

62. Антимикробная активность механохимически синтезированных композитов антибиотиков и наноструктурированного диоксида кремния/ А. В. Душкин, К. В. Гайдуль, И. А. Гольдина и др.// Доклады академии наук, 2012, Т. 443, № 1.— С. 120122.

63. Golub A. A., Matyshevska O. P. C60 immobilized on silica surface: topology, structure and bioactivity // J. Mol. Liq., 2002, №11.— P. 1015-1022.

64. Патент 2372890 RU. Способ получения наноразмерной системы доставки лекарственных средств на основе диоксида кремния/ Жиров А. А., Касаткин И. К., Назаров Г. В. и др.— № 2007136310/15, заявлено 03.10.2007, опубликовано 20.11.2009, Бюл. 32.

65. Патент 4746513 US. Microcapsules and method for their production/ Smith G. W — US 06/849,366, заявлено 08.04.1986, опубликовано 24.05.1988.

66. Zhang H., Shahbazi M., da Silva T.H. Diatom silica microparticles for sustained release and permeation enhancement following oral delivery of prednisone and mesalamine// Biomaterials, v. 34, №36, 2013.— P. 9216 - 9219.

67. Lin H. M., Xing R., Wu X., Jiang J. J., Qu F Y. Multifunctional SBA-15 for magnetically oriented and PH targeted delivery of ibuprofen// Materials Research Innovations, v. 17, №6, 2013.—P. 360-365.

68. О. А. Шарапова, М. С. Юркова, С. М. Андронова. Высокоэффективная ренатурация иммобилизованного рекомбинантного с-концевого фрагмента альфа-фетопротеина человека// Прикладная биохимия и микробиология, 2011, том 47, № 5.— С. 523-529.

69. Патент 2472471 РФ. Способ снижения внутриглазного давления/ Никольская И. И., Шимановская Е. В., Кост О. А. и др.— № 2011147704/14, заявлено 24.11.2011, опубликовано 20.01.2013, Бюл. 2.

70. Dempsey C., Lee I., Cowan K. R., Suh J. Coating barium titanate nanoparticles with polyethylenimine improves cellular uptake and allowa for coupled imaging and gene delivering// Colloids and Surfaces B.: Biointerfaces, v. 112, 2013.— P. 108 - 112.

71. Mohit E., Ratati S. Biological delivery approaches for gene therapy: strategies to potentiate efficiency and enhance specificity// Molecular immunology, v. 56, №4, 2013.— P. 599-611.

72. Полупроводниковые коллоидные наночастицы в биологии и медицине/ Мусихин С. Ф., Александрова О. А., Лучинин В. В. и др./ Биотехносфера, № 5-6(23-24), 2012.— С. 40—48.

73. Сенсоры на основе металлических и полупроводниковых коллоидных наночастиц для биомедицины и экологии/ Мусихин С. Ф., Александрова О. А., Лучинин В. В. и др./ Биотехносфера, № 2(26), 2013.— С. 2—16.

74. Наносенсоры в биологии и медицине: принципы работы и перспективы применения/ Постнов В. Н., Королев Д. В., Галагудза М. М., Постнов Д. В./ Биотехносфера, № 2(26), 2013.— С. 18—27.

75. Мелерзанов, А., Москалев, А., & Жаров, В. Прецизионная медицина и молекулярная тераностика. Врач, 2016, №12. — С. 11-14.

76. Stratified, personalised or P4 medicine: a new direction for placing the patient at the centre of healthcare and health education (Technical report).— Academy of Medical Sciences, May 2015, Retrieved 6 January 2016. — 37 P.

77. Nagorniewicz B., Mardhian D.F., Booijink R., Storm G., Prakash J., Bansal R. Engineered Relaxin as Theranostic nanomedicine to diagnose and ameliorate liver cirrhosis // Nanomedicine, 2019 Jan 21, pii: S1549-9634(19)30001-2. doi: 10.1016/j.nano.2018.12.008.

78. Jin G., He R., Liu Q., Lin M., Dong Y., Li K., Tang B.Z., Liu B., Xu F. Near-infrared light-regulated cancer theranostic nanoplatform based on aggregation-induced emission luminogen encapsulated upconversion nanoparticles // Theranostics, 2019 Jan 1, N9(1). — P. 246-264. doi: 10.7150/thno.30174.

79. Chen H., Li F., Yao Y., Wang Z., Zhang Z., Tan N. Redox Dual-Responsive and 02 Evolving Theranostic Nanosystem for Highly Selective Chemotherapy against Hypoxic Tumors // Theranostics, 2019 Jan 1, N 9(1). — P. 90-103. doi: 10.7150/thno.30259.

80. Zayed D.G., Ebrahim S.M., Helmy M.W., Khattab S.N., Bahey-El-Din M., Fang J.Y., Elkhodairy K.A., Elzoghby A.O. Combining hydrophilic chemotherapy and hydrophobic phytotherapy via tumor-targeted albumin-QDs nano-hybrids: covalent coupling and phospholipid complexation approaches // J Nanobiotechnology, 2019 Jan 19, N17(1). — P. 7. doi: 10.1186/s12951-019-0445-7.

81. Menard M., Meyer F., Affolter-Zbaraszczuk C., Rabineau M., Adam A., Duenas-Ramirez P., Begin-Colin S., Mertz D. Design of hybrid protein-coated magnetic core-mesoporous silica shell nanocomposites for MRI and drug release assessed in a 3D tumor cell model //Nanotechnology, 2019 Jan 14. doi: 10.1088/1361-6528/aafe1c.

82. Chen L., Zhang J., Zhou X., Yang S., Zhang Q., Wang W., You Z., Peng C., He C. Merging metal organic framework with hollow organosilica nanoparticles as a versatile nanoplatform for cancer theranostics // Acta Biomater, 2019 Jan 6, pii: S1742-7061(19)30016-9. doi: 10.1016/j.actbio.2019.01.005.

83. Napp J., Markus M.A., Heck J.G., Dullin C., Möbius W., Gorpas D., Feldmann C., Alves F. Therapeutic Fluorescent Hybrid Nanoparticles for Traceable Delivery of Glucocorticoids to Inflammatory Sites // Theranostics, 2018 Dec 7, N8(22). — P. 6367-6383. doi: 10.7150/thno.28324.

84. Huang J., Liu F., Han X., Zhang L., Hu Z., Jiang Q., Wang Z., Ran H., Wang D., Li P. Nanosonosensitizers for Highly Efficient Sonodynamic Cancer Theranostics // Theranostics, 2018 Nov 29, N 8(22). — P. 6178-6194. doi: 10.7150/thno.29569.

85. Shen C., Wang X., Zheng Z., Gao C., Chen X., Zhao S., Dai Z. Doxorubicin and indocyanine green loaded superparamagnetic iron oxide nanoparticles with PEGylated phospholipid coating for magnetic resonance with fluorescence imaging and chemotherapy of glioma //Int J Nanomedicine, 2018 Dec 20, N14.— P. 101-117. doi: 10.2147/IJN.S173954.

86. Lu S., Li X., Zhang J., Peng C., Shen M., Shi X. Dendrimer-Stabilized Gold Nanoflowers Embedded with Ultrasmall Iron Oxide Nanoparticles for Multimode Imaging-Guided Combination Therapy of Tumors // Adv Sci (Weinh), 2018 Nov 12, N 5(12):1801612. doi: 10.1002/advs.201801612.

87. Yang X., Zhang C., Li A., Wang J., Cai X. Red fluorescent ZnO nanoparticle grafted with polyglycerol and conjugated RGD peptide as drug delivery vehicles for efficient target cancer therapy // Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2019 Feb 1, N 95. — P. 104-113. doi: 10.1016/j.msec.2018.10.066.

88. Hameed S., Bhattarai P., Liang X., Zhang N., Xu Y., Chen M., Dai Z. Self-assembly of porphyrin-grafted lipid into nanoparticles encapsulating doxorubicin for synergistic chemo-photodynamic therapy and fluorescence imaging // Theranostics, 2018 Nov 3, N 8(19). — P. 5501-5518. doi: 10.7150/thno.27721.

89. Quan G., Pan X., Wang Z., Wu Q., Li G., Dian L., Chen B., Wu C. Lactosaminated mesoporous silica nanoparticles for asialoglycoprotein receptor targeted anticancer drug delivery // J. Nanobiotechnology, 2015, Vol. 13. - P. 7. doi: 10.1186/s12951-015-0068-6.

90. Ferreira G., Hernandez-Martinez A.R., Pool H., Molina G., Cruz-Soto M., Luna-Barcenas G., Estevez M. Synthesis and functionalization of silica-based nanoparticles with fluorescent biocompounds extracted from Eysenhardtia polystachya for biological applications // Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2015, Vol. 57. - P. 49-57. DOI: 10.1016/j.msec.2015.07.012.

91. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния. Под ред. Акад. НАН Украины А. А. Чуйко.— Киев: Наукова думка, 2003.— 416 с.

92. Gao J., Chen J., Li X., Wang M., Zhang X., Tan F., Xu S., Liu Jian. Azide-functionalized hollow silica nanospheres for removal of antibiotics // J. Colloid Interface Sci, 2015, Vol. 444. - P. 38-41. DOI 10.1016/j.jcis.2014.12.054.

93. C.-P. Tsai, C.-Y. Chen, Y. Hung, F.-H. Changb, C.-Y. Mou. Monoclonal antibody-functionalized mesoporous silica nanoparticles (msn) for selective targeting breast cancer cells // J. Mater. Chem, 2009, Vol. 19. - P. 5737-5743. D0I:10.1039/B905158A

94. Balamurugan S. S., Soto-Cantu E., Cueto R., Russo P. S. Preparation of Organosoluble Silica-Polypeptide Particles by "Click" Chemistry// Macromolecules, 2010, vol. 43.— P. 62-70. DOI: 10.1021/ma901840n.

95. Agotegaray M.A., Campelo A.E., Zysler R.D., Gumilar F., Bras C., Gandini A., Minetti A., Massheimer V.L., Lassalle V.L. Magnetic nanoparticles for drug targeting: from design to insights into systemic toxicity. Preclinical evaluation of hematological, vascular and neurobehavioral toxicology // Biomater Sci., 2017, Mar 28, N 5(4).— P. 772-783. doi: 10.1039/c6bm00954a.

96. Montero N., Pérez E., Benito M., Teijón C., Teijón J.M., Olmo R., Blanco M.D. Biocompatibility studies of intravenously administered ionic-crosslinked chitosan-BSA nanoparticles as vehicles for antitumour drugs // Int J Pharm, 2019 Jan, N 10(554). — P. 337351. doi: 10.1016/j.ijpharm.2018.11.027.

97. Shao Q., Hall C.K. Selectivity of Glycine for Facets on Gold Nanoparticles // J Phys Chem B, 2018, Apr 5, N122(13).— P. 3491-3499. doi: 10.1021/acs.jpcb.7b10677.

98. Dumitrescu E., Karunaratne D.P., Prochaska M.K., Liu X., Wallace K.N., Andreescu S. Developmental toxicity of glycine-coated silica nanoparticles in embryonic zebrafish // Environ Pollut, 2017, 229. — P. 439-447. doi: 10.1016/j.envpol.2017.06.016.

99. Korschelt K., Ragg R., Metzger C.S., Kluenker M., Oster M., Barton B., Panthofer M., Strand D., Kolb U., Mondeshki M., Strand S., Brieger J., Nawaz Tahir M., Tremel W. Glycine-functionalized copper(II) hydroxide nanoparticles with high intrinsic superoxide dismutase activity // Nanoscale, 2017 Mar 17, N 9(11).— P. 3952-3960. doi: 10.1039/c6nr09810j.

100. Feitoza N.C., Gon9alves T.D., Mesquita J.J., Menegucci J.S., Santos M.K., Chaker J.A., Cunha R.B., Medeiros A.M., Rubim J.C., Sousa M.H. Fabrication of glycine-functionalized maghemite nanoparticles for magnetic removal of copper from wastewater // J Hazard Mater, 2014 Jan 15, N264.— P. 153-60. doi: 10.1016/jjhazmat.2013.11.022.

101. Misra C., Thotakura N., Kumar R., Singh B., Sharma G., Katare O.P., Raza K. Improved cellular uptake, enhanced efficacy and promising pharmacokinetic profile of

docetaxel employing glycine-tethered C60-fullerenes // Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2017 Jul 1, N76.— P. 501-508. doi: 10.1016/j.msec.2017.03.073.

102. Madhwi, Kumar R., Kumar P., Singh B., Sharma G., Katare O.P., Raza K. In vivo pharmacokinetic studies and intracellular delivery of methotrexate by means of glycine-tethered PLGA-based polymeric micelles // Int J Pharm, 2017 Mar 15, N 519(1-2). — P. 138144. doi: 10.1016/j.ijpharm.2017.01.021.

103. Peng H., Cui B., Zhao W., Wang Y., Chang Z., Wang Y. Glycine-functionalized Fe3O4@TiO2:Er(3+),Yb(3+) nanocarrier for microwave-triggered controllable drug release and study on mechanism of loading/release process using microcalorimetry // Expert Opin Drug Deliv, 2015, N12(9).— P 1397-409. doi: 10.1517/17425247.2015.

104. Viswanathan K., Raj G.D., Vadivoo V.S., Kumanan K., Prabakaran R. Development of antibiotic selection kit towards veterinary applications using glycine passivated magnetic particles // Biosens Bioelectron, 2014 Jan 15, N 51. — P. 47-54. doi: 10.1016/j.bios.2013.07.009.

105. M. Yamauraa, R.L. Camiloa, L.C. Sampaiob, M.A. Macedo, M. Nakamurad, H.E. Toma. Preparation and characterization of (3-aminopropyl) triethoxysilane-coated magnetite nanoparticles // Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2004, 279. — P. 210-217.

106. F. Hosseini, M. S. Sadjadi, N. Farhadyar. Fe3O4 nanoparticles modified with APTES as the carrier for (+)-(S)-2-(6-methoxynaphthalen-2-yl) propanoic acid (Naproxen) and (RS) 2-(3-benzoylphenyl)-propionic acid (Ketoprofen) drug // Oriental journal of chemistry, 2014, Vol. 30, No. (4). — P. 1609-1618.

107. B.Fenga, R.Y.Hongab, L.S.Wanga, L.Guoc, H.Z.Lib, J.Dingd, Y.Zhenge, D.G.Wei. Synthesis of Fe3O4/APTES/PEG diacid functionalized magnetic nanoparticles for MR imaging // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2008, V. 328, I. 1-3. — P. 52—59.

108. N. Arsalania, H. Fattahia, S. Laurentb, C. Burteab, L. Vander Elstb, R. N. Muller. Polyglycerol-grafted superparamagnetic iron oxide nanoparticles: highly efficient MRI contrast agent for liver and kidney imaging and potential scaffold for cellular and molecular imaging // Contrast Media Mol. Imaging, 2012, 7. — P. 185-194.

109. Enriquez de Salamanca A., Diebold Y., Calonge M., Garcia-Vazquez C., Callejo S., Vila A., Alonso M.J. Chitosan nanoparticles as a potential drug delivery system for the ocular surface: toxicity, uptake mechanism and in vivo tolerance //Investigative ophthalmology & visual science. - 2006. - T. 47. - №. 4. - C. 1416-1425.

110. L. Li, D. Chen, Y. Zhang, Z. Deng, X. Ren, X. Meng, F. Tang, J. Ren, L. Zhang. Magnetic and fluorescent multifunctional chitosan nanoparticles as a smart drug delivery system //Nanotechnology. - 2007. - Т. 18. - №. 40. - С. 405102.

111. Prabaharan M. Chitosan-based nanoparticles for tumor-targeted drug delivery //International journal of biological macromolecules. - 2015. - Т. 72. - С. 1313-1322

112. P. Li, Y.-N. Dai, J.-P. Zhang, A.-Q. Wang, Q. Wei. Chitosan-alginate nanoparticles as a novel drug delivery system for nifedipine //International journal of biomedical science: IJBS. - 2008. - Т. 4. - №. 3. - С. 221.

113. Истомина М.С., Почкаева Е.И., Мазинг Д.С., Мошников В.А., Гареев К.Г., Бабикова К.Ю., Постнов В.Н., Королев Д. В. Исследование возможности использования коллоидных квантовых точек на основе AgInS2/ZnS для флуоресцентного имиджинга В сравнении с флуорофорами, закрепленными На поверхности наночастиц // Трансляционная медицина, 2017; 4 (4). - С. 43-52.

114. Истомина М. С., Почкаева Е. И., Сонин Д. Л., Печникова Н. А., Постнов В. Н., Мазинг Д. С., Королев Д. В. Исследование особенностей коллоидных квантовых точек AgInS2/ZnS и наночастиц хитозана, меченных индоцианином зеленым, в качестве флуоресцентной метки для биомедицинских применений // Регионарное кровообращение и микроциркуляция, 2018; 17(1). - С. 74-82.

115. Sun X., Shen J., Yu D., Ouyang X.K. Preparation of pH-sensitive Fe3O4@C/carboxymethyl cellulose/chitosan composite beads for diclofenac sodium delivery // Int J Biol Macromol, 2019 Jan 30, N 127. — P. 594-605. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.01.191.

116. Sun X., Liu C., Omer A.M., Lu W., Zhang S., Jiang X., Wu H., Yu D., Ouyang X.K. pH-sensitive ZnO/carboxymethyl cellulose/chitosan bio-nanocomposite beads for colon-specific release of 5-fluorouracil // Int J Biol Macromol, 2019 Jan 26, N 128. — P. 468-479. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.01.140.

117. Tanhaei B., Ayati A., Sillanpaa M. Magnetic xanthate modified chitosan as an emerging adsorbent for cationic azo dyes removal: Kinetic, thermodynamic and isothermal studies // Int J Biol Macromol, 2019 Jan, N 121. — P. 1126-1134. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.10.137.

118. He C., Shi L., Lou S., Liu B., Zhang W., Zhang L. Synthesis of spherical magnetic calcium modified chitosan micro-particles with excellent adsorption performance for anionic-cationic dyes // Int J Biol Macromol, 2019 Jan 30, N 128. —P 593-602. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.01.189.

119. Shi H., Yang J., Zhu L., Yang Y., Yuan H., Yang Y., Liu X.. Removal of Pb2+, Hg2+, and Cu2+ by Chain-Like Fe3O4@SiO2@Chitosan Magnetic Nanoparticles // J Nanosci Nanotechnol, 2016 Feb, N 16(2). — P. 1871-82.

120. Chen X., Zhang W., Luo X., Zhao F., Li Y., Li R., Li Z.. Efficient removal and environmentally benign detoxification of Cr(VI) in aqueous solutions by Zr(IV) cross-linking chitosan magnetic microspheres // Chemosphere, 2017 Oct, N 185. — P. 991-1000. doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.07.

121. Jiang X., Cheng J., Zhou H., Li F., Wu W., Ding K. Polyaniline-coated chitosan-functionalized magnetic nanoparticles: Preparation for the extraction and analysis of endocrine-disrupting phenols in environmental water and juice samples // Talanta, 2015 Aug 15, N 141. — P. 239-46. doi: 10.1016/j.talanta.2015.04.017.

122. L. Shechter, J. Wynstra, R. P. Kurkjy. Glycidyl Ether Reactions with Amines // Ind. Eng. Chem., 1956, N48 (1). — P. 94-97.

123. K. Fryauf, V. Strehmel, M. Fedtke. Curing of glycidyl ethers with aromatic amines: model studies on the effects of tertiary amines as accelerators // Polymer, 1993, V. 34, №2. — P. 323—327.

124. S. D. Kimmins, P. Wyman, N. R. Cameron. Amine-functionalization of glycidyl methacrylate-containing emulsion-templated porous polymers and immobilization of proteinase K for biocatalysis // Polymer, 2014, V. 55. — P. 416—425.

125. Zhang Q-Y, Wang Z-Y, Wen F, Ren L, Li J, Teoh SH, Thian ES. 2015. Gelatin-siloxane nanoparticles to deliver nitric oxide for vascular cell regulation: Synthesis, cytocompatibility, and cellular responses // J Biomed Mater Res Part A, 2015, N 103A. — P. 929-938. DOI: 10.1002/jbm.a.35239

126. Wu Y, Chen C, Liu S. Enzyme-functionalized silica nanoparticles as sensitive labels in biosensing // Anal Chem, 2009 Feb 15, N 81(4).—P. :1600-7. doi: 10.1021/ac802345z.

127. S. Komarneni, Q. Li, K. M. Stefansson, R. Roy. Microwave-hydrothermal processing for synthesis of electroceramic powders // Journal of Materials Research, 1993, N 8(12). — P. 3176-3183. DOI: 10.1557/JMR.1993.3176.

128. X. Sun, C. Zheng, F. Zhang, Y. Yang, G. Wu, A. Yu, N. Guan. Size-Controlled Synthesis of Magnetite (Fe3O4) Nanoparticles Coated with Glucose and Gluconic Acid from a Single Fe(III) Precursor by a Sucrose Bifunctional Hydrothermal Method// J. Phys. Chem. C, 2009, 113.—P. 16002-16008. DOI: 10.1021/jp9038682

129. Situ S.F., Samia AC. Highly efficient antibacterial iron oxide@carbon nanochains from wüstite precursor nanoparticles // ACS Appl Mater Interfaces, 2014, Nov 26, N6(22). — P. 20154-63. doi: 10.1021/am505744m.

130. Chu C., Li M., Ge S., Ge L., Yu J., Yan M., Song X., Li L., Han B., Li J. "Sugarcoated haws on a stick"-like MWNTs-Fe3O4-C coaxial nanomaterial: synthesis, characterization and application in electrochemiluminescence immunoassays // Biosens Bioelectron, 2013, Sep 15, N47. — P. 68-74. doi: 10.1016/j.bios.2013.02.048.

131. I. F. Nata., N. S. El-Safory, C. K. Lee. Carbonaceous materials passivation on amine functionalized magnetic nanoparticles and its application for metal affinity isolation of recombinant protein // ACS Appl Mater Interfaces, 2011, N 3(9).— P. 3342-9. doi: 10.1021/am200453e.

132. С.А. Кедик, Е.С. Жаворонок, И.П. Седишев, А.В. Панов, В.В. Суслов, Е.А. Петрова, М.Д. Сапельников, Д.О. Шаталов, Д.В. Ерёмин. Полимеры для систем доставки лекарственных веществ пролонгированного действия (обзор). Полимеры и сополимеры молочной и гликолевой кислот // Разработка и регистрация лекарственных средств, 2013, №2 (3). — С. 18-35.

133. B. Conti, F. Pavanetto., I. Genta. Use of polylactic acid for the preparation of microparticulate drug delivery systems // J. Microencapsulation, 1992, V. 9, No. 2. — P. 153166.

134. M. Frounchi, S. Shamshiri. Magnetic nanoparticles-loaded PLA/PEG microspheres as drug carriers // J Biomed Mater Res A, 2015, N 103(5). — P. 1893-8. doi: 10.1002/jbm.a.35317.

135. T. Maharana, B. Mohanty, Y.S. Negi. Preparation of Poly(Lactic Acid) Nanoparticles and Optimization of the Particle Size // International Journal of Green Nanotechnology: Physics and Chemistry, 2014, V. 2.— P. 100-109. doi: 10.1080/19430876.2010.532462.

136. Yildiz T., Gu R., Zauscher S., Betancourt T. Doxorubicin-loaded protease-activated near-infrared fluorescent polymeric nanoparticles for imaging and therapy of cancer // Int J Nanomedicine, 2018 Oct 31, N 13. — P. 6961-6986. doi: 10.2147/IJN.S174068.

137. Ni Q., Zhang F., Zhang Y., Zhu G., Wang Z., Teng Z., Wang C., Yung B.C., Niu G., Lu G., Zhang L., Chen X. In Situ shRNA Synthesis on DNA-Polylactide Nanoparticles to Treat Multidrug Resistant Breast Cancer // Adv Mater, 2018 Mar, N 30(10). doi: 10.1002/adma.201705737.

138. Ruge C.A., Hillaireau H., Grabowski N., Beck-Broichsitter M., Cañadas O., Tsapis N., Casals C., Nicolas J., Fattal E. Pulmonary Surfactant Protein A-Mediated Enrichment of Surface-Decorated Polymeric Nanoparticles in Alveolar Macrophages // Mol Pharm, 2016, Dec 5, N 13(12). — P. 4168-4178. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.6b00773.

139. Xu S., Yang F., Zhou X., Zhuang Y., Liu B., Mu Y., Wang X., Shen H., Zhi G., Wu D. Uniform PEGylated PLGA Microcapsules with Embedded Fe3O4 Nanoparticles for US/MR Dual-Modality Imaging // ACS Appl Mater Interfaces, 2015, Sep 16, N 7(36). — P. 20460-8. doi: 10.1021/acsami.5b06594.

140. Xu B., Dou H., Tao K., Sun K., Ding J., Shi W., Guo X., Li J., Zhang D., Sun K. "Two-in-one" fabrication of Fe3O4/MePEG-PLA composite nanocapsules as a potential ultrasonic/MRI dual contrast agent // Langmuir, 2011, Oct 4, N 27(19). — P. 12134-42. doi: 10.1021/la202096x.

141. Wu Q., Merchant F. A., Castleman K. R. Microscope Image Processing.— Academic Press, New York, NY, USA, 2008. — 585 p.

142. Kobayashi H., Ogawa M., Alford R., Choyke P. L., Urano Y. New Strategies for Fluorescent Probe Design in Medical Diagnostic Imaging // Chem Rev., 2010, May 12; 110(5). — P. 2620-2640.

143. Butner R. W., McPherson A. R. Adverse reactions in intravenous fluorescein angiography// Ann Ophthalmol, 1983, Nov;15(11). — P. 1084-1089.

144. А. А. Александров, Б. Н. Азнабаев, Т. Р. Мухамедеев, Загидуллина А. Ш., Дибаев Т.И. ОКТ ангиография: количественная и качественная оценка микрососудистого русла заднего сегмента глаза // Катарактная и рефракционная хирургия, 2015, Т. 15, № 3.— С. 4—9.

145. И. Б. Медведев, Е. И. Беликова, М. П. Сямичев. Фотодинамическая терапия в офтальмологии.- М, 2006. — 145 с.

146. Newman M.I., Samson M.C., Tamburrino J.F., Swartz KA, Brunworth L. An investigation of the application of laser-assisted indocyanine green fluorescent dye angiography in pedicle transverse rectus abdominus myocutaneous breast reconstruction // Can J Plast Surg, 2011, N 19(1). — P. e1-5.

147. Munabi N.C., Olorunnipa O.B., Goltsman D., Rohde C.H., Ascherman J.A. The ability of intraoperative perfusion mapping with laser-assisted indocyanine green angiography to predict mastectomy flap necrosis in breast reconstruction: a prospective trial // J Plast Reconstr Aesthet Surg, 2014, N 67(4). — P. 449-55. DOI: 10.1016/j.bjps.2013.12.040.

148. Grischke E.M., Rohm C., Hahn M., Helms G., Brucker S., Wallwiener D. ICG Fluorescence Technique for the Detection of Sentinel Lymph Nodes in Breast Cancer: Results of a Prospective Open-label Clinical Trial // Geburtshilfe Frauenheilkd, 2015, N 75(9). — P. 935-40. DOI: 10.1055/s-0035-1557905.

149. Gossedge G., Vallance A., Jayne D. Diverse applications for near infra-red intraoperative imaging // Colorectal Dis, 2015, N 17(Suppl 3). — P. 7-11.

150. Nowak K., Sandra-Petrescu F., Post S., Horisberger K. Ischemic and injured bowel evaluation by fluorescence imaging // Colorectal Dis, 2015, N 17(Suppl 3). — P. 12-5. DOI: 10.1111/codi.13032.

151. Fengler J. Near-infrared fluorescence laparoscopy - technical description of PINPOINT® a novel and commercially available system // Colorectal Dis, 2015, N 17(Suppl 3). — P. 3-6.

152. Аляев Ю.Г. Безруков Е.А. Сирота Е.С. Морозов А.О. Флуоресцентная визуализация с индоцианином зеленым в урологии// Урология, 2016, N 1. — С.106— 110.

153. Sh.Sh. Eliava, O.D. Shekhtman, Yu.V. Pilipenko, D.N. Okishev, A.S. Kheireddin, S.A. Kisar'ev, A.N. Kaftanov. Intraoperative indocyanine green fluorescence angiography in surgery of brain aneurysms. The first experience with using the technique and literature review // Problems of Neurosurgery, 2015, N 1.— P. 33—41. doi: 10.17116/neiro201579133-41.

154. Q. Gan, D. Wang, J. Ye, Z. Zhang, X. Wang, C. Hu, P. Shao, R. X. Xu. Benchtop and Animal Validation of a Projective Imaging System for Potential Use in Intraoperative Surgical Guidance// PLOS ONE, July 8, 2016.— P. 2—21. DOI:10.1371/journal.pone.0157794.

155. A. Leimgruber, C. Berger, V. Cortez-Retamozo, M. Etzrodt, A. P. Newton, P. Waterman, J. L. Figueiredo, R. H. Kohler, N. Elpek, T. R. Mempel, F. K. Swirski, M. Nahrendorf, R. Weissleder, M. J. Pittet. Imaging of Tumor-Associated Macrophages Assessed In Vivo Using a Functionalized Nanoparticle// NeoPlasa, V. 11, N 5, 2009. — P. 459—468.

156. E. Aikawa, M. Nahrendorf, D. Sosnovik, V.t M. Lok, F. A. Jaffer, M. Aikawa, R. Weissleder. Multimodality Molecular Imaging Identifies Proteolytic and Osteogenic Activities in Early Aortic Valve Disease// Circulation, January 23, 2007. — P. 377—386. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.654913.

157. M. Nahrendorf, D. E. Sosnovik, P. Waterman, F. K. Swirski, A. N. Pande, E. Aikawa, J.-L. Figueiredo, M. J. Pittet, R. Weissleder. Dual Channel Optical Tomographic

Imaging of Leukocyte Recruitment and Protease Activity in the Healing Myocardial Infarct// Circulation Research April 27, 2007.— P. 1218—1225. DOI: 10.1161/01.RES.0000265064.46075.31.

158. T. Christen, M. Nahrendorf, M. Wildgruber, F. K. Swirski, E. Aikawa, P. Waterman, K. Shimizu, R. Weissleder, P. Libby. Molecular Imaging of Innate Immune Cell Function in Transplant Rejection// Circulatio, April 14, 2009. — P. 1925—1932. DOI: 10.1161/CIRCULATI0NAHA.108.796888.

159. Ntziachristos V. Fluorescence Molecular Imaging // Annu. Rev. Biomed. Eng., 2006, N8.— P. 1—33. DOI: 10.1146/annurev.bioeng.8.061505.095831.

160. Neri D., Carnemolla B., Nissim A., Leprini A., Querze G., Balza E., Pini A., Tarli L., Halin C., Neri P., Zardi L., Winter G.. Targeting by affinity-matured recombinant antibody fragments of an angiogenesis associated fibronectin isoform // Nat. Biotechnol., 1997, N15.— P. 1271—75. DOI: 10.1038/nbt1197-1271.

161. Weissleder R., Tung C. H., Mahmood U., Bogdanov A. In vivo imaging of tumors with protease-activated near-infrared fluorescent probes // Nat. Biotechnol., 1999, N 17. — P. 375—78. DOI: 10.1038/7933

162. D. Sonin, G. Papayan, E. Pochkaeva, S. Chefu, S. Minasian, D. Kurapeev, J. Vaage, N. Petrishchev, M. Galagudza. In vivo visualization and ex vivo quantification of experimental myocardial infarction by indocyanine green fluorescence imaging // Biomed Opt Express, 2016, Dec, N8(1).— P. 151—161. doi: 10.1364/BOE.8.000151.

163. Ogawa M., Kosaka N., Choyke P. L., Kobayashi H. In vivo Molecular Imaging of Cancer with a Quenching Near Infrared Fluorescent Probe Using Conjugates of Monoclonal Antibodies and Indocyanine Green // Cancer Res., 2009, February 15, N 69(4).— P. 1268—1272. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-08-3116

164. Папаян Г. В., Акопов А. Л. Флуоресцентная диагностика в ближнем инфракрасном диапазоне: аппаратура, применение // Оптический журнал, Т. 83, Вып. 9, 2016. — С. 33—42.

165. Proulx S. T., Luciani P., Derzsi S., Rinderknecht M., Mumprecht V., Leroux J-C., Detmar M. Quantitative Imaging of Lymphatic Function with Liposomal Indocyanine Green //Cancer Res., 2010, September 15, N 70(18). — P. 7053—7062. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-10-0271.

166. Portnoy E., Lecht S. Lazarovici P., Danino D., Magdassi S. Cetuximab-labeled liposomes containing near-infrared probe for in vivo imaging // Nanomedicine:

Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2011, N 7(4).— P. 480—488. doi: 10.1016/j.nano.2011.01.001.

167. Beziere N., Lozano N., Nunes A., Salichs J., Queiros D., Kostarelos K., Ntziachristos V. Dynamic imaging of PEGylated indocyanine green (ICG) liposomes within the tumor microenvironment using multi-spectral optoacoustic tomography (MSOT) // Biomaterials, 2015, N37. —P. 415—424. doi: 10.1016/j.biomaterials.2014.10.014.

168. Kraft J. C., Ho R. J. Y. Interactions of Indocyanine Green and Lipid in Enhancing Near-Infrared Fluorescence Properties: The Basis for Near-Infrared Imaging in Vivo // Biochemistry, 2014, N 53. —P. 1275—1283. DOI: 10.1021/bi500021j.

169. Yu J., Javier D., Yaseen M. A., Nitin N., Richards-Kortum R., Anvari B., Wong M. S. Self-assembly synthesis, tumor cell targeting, and photothermal capabilities of antibody-coated indocyanine green nanocapsules // J Am Chem Soc, 2010, February 17, N 132(6).— P. 1929—1938. DOI: 10.1021/ja908139y

170. Sharma R., Barth B. M., Altinoglu E. I., Morgan T. T., Shanmugavelandy S. S., Kaiser J. M., McGovern C., Matters G. L., Smith J. P., Kester M., Adair J. H. Bioconjugation of Calcium Phosphate Nanoparticles for Selective Targeting of Human Breast and Pancreatic Cancers In Vivo // ACS Nano, 2010, March 23, N 4(3).— P. 1279—1287. doi: 10.1021/nn901297q.

171. Sheng Z., Hu D., Xue M., He M., Gong P., Cai L. Indocyanine Green Nanoparticles for Theranostic Applications // Nano-Micro Lett., 2013, N 5(3). — P. 145-150.

172. Song X., Wu H., Li S., Wang Y., Ma X., Tan M. Ultrasmall Chitosan-Genipin Nanocarriers Fabricated from Reverse Microemulsion Process for Tumor Photothermal Therapy in Mice // Biomacromolecules, 2015, N 16.— P. 2080—2090. DOI: 10.1021/acs.biomac.5b00511.

173. Giraudeau C., Moussaron A., Stallivieri A., Mordon S., Frochot C. Indocyanine Green: Photosensitizer or Chromophore? Still a Debate // Current Medicinal Chemistry, 2014, N 21. — P. 1871-1897.

174. Kaiser M., Yafi A., Cinat M., Choi B., Durkin A. J. Noninvasive assessment of burn wound severity using optical technology: A review of current and future modalities // Burns, 2011, N 37(3).— P. 377-386. DOI: 10.1016/j.burns.2010.11.012

175. Alander J. T., Kaartinen I., Laakso A., Patila T., Spillmann T., Tuchin V. V., Venermo M., Valisuo P. A Review of Indocyanine Green Fluorescent Imaging in Surgery // Int J Biomed Imaging, 2012, 2012:940585. doi: 10.1155/2012/940585.

176. Marshall M. V., Rasmussen J. C., Tan I-C., Aldrich M. B., Adams K. E., Wang X., Fife C. E., Maus E. A., Smith L. A., Sevick-Muraca E. M. Near-Infrared Fluorescence Imaging in Humans with Indocyanine Green: A Review and Update // Open Surg Oncol J.,

2010, N2(2).— P. 12—25. DOI: 10.2174/1876504101002010012.

177. Badea C.T., Athreya K.K., Espinosa G., Clark D., Ghafoori A.P., Li Y., Kirsch D.G., Johnson G.A., Annapragada A., Ghaghada K.B.. Computed Tomography Imaging of Primary Lung Cancer in Mice Using a Liposomal-Iodinated Contrast Agent // PLoS One, 2012, N 7(4):e34496. doi: 10.1371/journal.pone.0034496.

178. Zhu Y, Wang X, Chen J, Zhang J, Meng F, Deng C, Cheng R, Feijen J, Zhong Z. Bioresponsive and fluorescent hyaluronic acid-iodixanol nanogels for targeted X-ray computed tomography imaging and chemotherapy of breast tumors // J Control Release, 2016, Dec 28, N 244(Pt B). — P. 229-239. doi: 10.1016/j.jconrel.2016.08.027.

179. K. B. Ghaghada, C. T. Badea, L. Karumbaiah, N. Fettig, R. V. Bellamkonda, G. A. Johnson, A. Annapragada. Evaluation of Tumor Micro-Environment in an Animal Model using a Nanoparticle Contrast Agent in Computed Tomography Imaging // Acad Radiol,

2011, N 18(1). — P. 20-30. doi:10.1016/j.acra.2010.09.003.

180. E. Karathanasis, S. Suryanarayanan, S. R. Balusu, K. McNeeley, I. Sechopoulos,

A. Karellas, A. V. Annapragada, R. V. Bellamkonda. Imaging Nanoprobe for Prediction of Outcome of Nanoparticle Chemotherapy by Using Mammography // Radiology, 2009, N 250(2). — P. 398—406. doi: 10.1148/radiol.2502080801.

181. Bhavane R., Badea C., Ghaghada K.B., Clark D., Vela D., Moturu A., Annapragada A., Johnson G.A., Willerson J.T., Annapragada A. Dual-energy computed tomography imaging of atherosclerotic plaques in a mouse model using a liposomal-iodine nanoparticle contrast agent // Circ Cardiovasc Imaging, 2013, Mar 1, N 6(2). — P. 285—94. doi: 10.1161/CIRCIMAGING.112.000119. Epub 2013 Jan 24.

182. S. Mukundan, K. B. Ghaghada, C. T. Badea, C.-Y. Kao, L. W. Hedlund, J. M. Provenzale, G. A. Johnson, E. Chen, R. V. Bellamkonda, A. Annapragada. A Liposomal Nanoscale Contrast Agent for Preclinical CT in Mice // AJR Am J Roentgenol., 2006, N 186(2). — P. 300—7. doi:10.2214/AJR.05.0523.

183. Синтез коллоидных частиц гидроксида железа с мессбауэровской меткой и исследование их накопления в организме лабораторных животных // Д. В. Королев, М.

B. Афонин, И. В. Мурин, В. Г. Семенов, В.В.Панчук, Я. Г. Торопова, Н. А. Печникова, М. М. Галагудза // Сборник научных трудов 17-й Международной Плесской научной

конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. - ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический институт им. В. И. Ленина», 2016. - С. 213-217.

184. М. Д. Машковский. Лекарственные средства. — М.: ООО «Новая волна», 2002, Т. 2. — 608 с.

185. Otani H, Engelman RM, Breyer RH, Rousou JA, Lemeshow S, Das DK. Mepacrine, a phospholipase inhibitor. A potential tool for modifying myocardial reperfusion injury // J Thorac Cardiovasc Surg, 1986, 92(2). — P. 247-54. PubMed PMID: 3736082.

186. van Bilsen M, van der Vusse GJ, Willemsen PH, Coumans WA, Roemen TH, Reneman RS. Effects of nicotinic acid and mepacrine on fatty acid accumulation and myocardial damage during ischemia and reperfusion // J Mol Cell Cardiol, 1990, 22(2). — P. 155-63. PubMed PMID: 2325135.

187. Васильев Р. Б., Дирин Д. Н. Квантовые точки: синтез, свойства, применение //М.: МГУ. - 2007. - С. 50.

188. Уильямс У. Дж. Определение анионов: Справочник. Пер. с англ. — М.: Химия, 1982. — С. 199—200.

189.. Tetsuo Kondo; Atsushi Ishizu; Junzo Nakano. Preparation of glycidyl celluloses from completely allylated methylcellulose and tri-O-allylcellulose // J. Appl. Polymer Sci., 1989, № 37. — P.: 3003—3009.

190. K. Park, W. S. W. Shalaby, H Park. Biodegradable hydrogels for drug delivery. — Technomic Publishing Company, Inc, 1993. — 93 p.

191. ГОСТ 25794.3-83. Реактивы. Методы приготовления титрованных растворов для титрования осаждением, неводного титрования и других методов. — М.: Стандартинформ, 2006. — 11 с.

192. Саитов З., Телешов С., Харитонцев Б. Цветные и именные качественные реакции на белки // Химия, № 40, 2001. — С. 1—7.

193. Большой лабораторный практикум по биохимии. Часть 2. Биохимия белков и пептидов. Учеб-метод, пособие для вузов / И.А. Сорокина, Е.М. Вечканов. — Ростов-на-Дону: Изд-во: «КОПИ-ЦЕНТР», Ростов-на-Дону, 2010. —96 с.

194. A. Nessar. Clinical Biochemistry. - New York: Oxford University Press, 2011.72 p.

195. С.Е. Северина. Практикум по биохимии: учебн.пособие. - М.: Изд-во МГУ, 1989. - С. 189- 190.

196. Xie G., Sun J., Zhong G., Shi L., Zhang D. Biodistribution and toxicity of intravenously administered silica nanoparticles in mice// Archives of Toxicology, 2010, V. 84, № 3. — P. 183—90. doi: 10.1007/s00204-009-0488-x.

197. Wang J., Chen Y., Chen B., Ding J., Xia G., Gao C., Cheng J., Jin N., Zhou Y., Li X., Tang M., Wang X. M. Pharmacokinetic parameters and tissue distribution of magnetic Fe3O4 nanoparticles in mice // International Journal of Nanomedicine, 2010, N 5.— P. 861866. doi: 10.2147/IJN.S13662.

198. K.S. Finnie, D. J. Waller, F. L. Perret, A.. M. Krause-Heuer, H. Q. Lin, J. V. Hanna, C. J. Barbé. Biodegradability of sol-gel silica microparticles for drug delivery // Journal of Sol-Gel Scientific Technology, 2009, V. 49, I. 1.— P. 12-18. DOI 10.1007/s 10971 -008-1847-4.

199. Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Аффольтер. ИК спектры основных классов органических соединений. Определение строения органических соединений. - М.: Мир, БИНОМ лаборатория знаний, 2006. - 440 с.

200. M. G. González, J. C. Cabanelas, J. Baselga. Applications of FTIR on Epoxy Resins - Identification, Monitoring the Curing Process, Phase Separation and Water Uptake. В кн. Infrared Spectroscopy - Materials Science, Engineering and Technology. - InTech Europe, 2012. - 440 с.

201. Pregl F. Die Quantitative Organische Mikroanalyse. — Berlin: Springer, 1917. —

189 p.

202. Bio-Rad Laboratories, Inc. SpectraBase; SpectraBase Compound ID=6DodnUP6WWd SpectraBase Spectrum ID=LTlvqQlSavm, http://spectrabase.com/spectrum/LTlvqQlSavm (accessed Feb 26, 2019).

203. G. A. Kulikova, I. V. Ryabinina, S. S. Guseynov, E. V. Parfenyuk. Calorimetric study of adsorption of human serum albumin onto silica powders. // Thermochim. Acta, 2010, V. 503-504. — P. 65—69.

204. Е. V. Parfenyuk, G. A. Kulikova, I. V. Ryabinina. DSC and spectroscopic investigation of human serum albumin adsorbed onto silica nanoparticles functionalized by amino groups. // J. Therm. Anal. Calorim., 2010, V.100, № 4. — P. 987—991.

205. Y. Liu, Z. Chen, W. Li, C. Ma, P. Wu, X. Wu, S. Li, S. Liu. A nanocomposite probe consisting of carbon quantum dots and phosphotungstic acid for fluorometric determination of chromate(VI) with improved selectivity // Mikrochim. Acta, 2018, 185(10). —P. 470. doi: 10.1007/s00604-018-2993-1.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (СПРАВОЧНОЕ). ПУБЛИКАЦИИ, В КОТОРЫХ ИЗЛОЖЕНО ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Шляхто Е. В., Цырлин В. А., Петрищев Н. Н., Галагудза М. М., Зверев Д. А., Анисимов С. В., Курапеев Д. И., Королев Д. В., Лебедев Д. С. Инновационные технологии в профилактике, диагностике и терапии сердечно-сосудистых заболеваний // Медицинский академический журнал. - 2009. - Т. 9. - 4. - С. 113-120.

2. Galagudza M. M., Korolev D. V., Sonin D. L., Postnov V. N., Papayan G. V., Uskov I. S., Belozertseva A. V., Shlyakhto E. V. Targeted drug delivery into reversibly injured myocardium with silica nanoparticles: surface functionalization, natural biodistribution, and acute toxicity // International Journal of Nanomedicine. - 2010. - N 5. -P. 231-237.

3. Galagudza M., Korolev D., Sonin D., Postnov V., Papayan G., Uskov I., Belozertseva A., Shlyakhto E. Targeted drug delivery to ischemic heart with use of nanoparticulate carriers: Concepts, pitfalls and perspectives // Journal of Manufacturing Technology Management. - 2010. - Vol. 21. - № 8. - P. 930-949.

4. Галагудза М. М., Королев Д. В., Сонин Д. Л., Александров И. В., Постнов В. Н., Папаян Г. В., Шляхто Е. В. Пассивная направленная доставка лекарственных препаратов в ишемизированный миокард с использованием наночастиц кремнезема // Российские нанотехнологии. - 2010.- Т. 5. - № 11-12.- С. 92-97.

5. Галагудза М. М., Королев Д. В., Сонин Д. Л., Александров И. В., Постнов В. Н., Папаян Г. В., Шляхто Е. В. Направленная доставка лекарственных препаратов -итоги последних лет и перспективы // Нанотехнологии экология производство. - 2010. - № 1. - С. 132-138.

6. Galagudza M. M., Korolev D. V., Sonin D. L., Aleksandrov I. V., Postnov V. N., Papayan G. V., Shlyakhto E. V. Passive targeting of ischemic myocardium with the use of silica nanoparticles // Nanotechnologies in Russia. - 2010. - Vol. 5. - Nos. 11-12. - P. 844850.

7. Галагудза М. М., Королев Д. В., Сонин Д. Л., Александров И. В., Минасян С. М., Постнов В. Н., Кирпичева Е. Б., Папаян Г. В., Усков И. С. Пассивная и активная таргетная доставка лекарственных препаратов в ишемизированный миокард // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т. 152. - № 7. - С. 113116.

8. Кирпичева Е. Б., Постнов В. Н., Королев Д. В., Галагудза М. М., Сонин Д. Л. Синтез нанодисперсных кремнеземных матриц для иммобилизации биологически активных веществ // Нанотехника. - 2011. - № 2. - С. 22-29.

9. Галагудза М. М., Королев Д. В., Евреинова Н. В., Федоров Д. В., Постнов В. Н., Кирпичева Е. Б., Байдюк Е. В. Исследование биодеградируемости кремнеземных наноносителей для направленной доставки лекарственных препаратов in vitro и in vivo // Нанотехника. - 2011. - № 1(25). - С. 86-89.

10. Журавский С.Г., Уменушкина Е.А, Королев Д.В., Галагудза М.М. Евреинова Н.В., Наумышева Е.Б. Биодеградируемость и биосовместимость нанодисперсного кремнезема как носителя для направленной доставки лекарственных препаратов// Нанотехнологии и охрана здоровья — 2011, Т 3, №2(7).— С. 30—36.

11. Passive targeting of ischemic-reperfused myocardium with adenosine-loaded silica nanoparticles/ Galagudza M., Korolev D., Postnov V. et al // International Journal of Nanomedicine. - 2012. - N 7. - P. 1-8.

12. Обоснование использования магнитных наночастиц для направленной доставки лекарственных препаратов в ишемизированную скелетную мышцу / Галагудза М. М., Королев Д. В., Афонин М. В. и др. // Биотехносфера. - 2012. - № 1(19). - С. 2-6.

13. In vivo toxicity of intravenously administered silica and silicon nanoparticles / Ivanov S., Zhuravsky S., Korolev D. V. et al // Materials. - 2012. - V. 5. - № 10. - P. 18731889.

14. Использование направленной доставки лекарственных препаратов в терапии сердечной недостаточности / Усков И.С., Григорова Ю.Н., Королев Д. В., Галагудза М. М. // Сердечная недостаточность. - 2012. - Т. 13. - № 2. - С. 93-100.

15. Исследование острой токсичности, биораспределения и биоэлиминации наночастиц органокремнезема / Галагудза М. М., Усков И.С., Королев Д. В. и др. // Биотехносфера. - 2013. - № 1(25). - C. 21-24.

16. Наноразмерные носители для доставки лекарственных препаратов / Постнов В. Н., Наумышева Е. Б., Королев Д. В., Галагудза М. М. // Биотехносфера. - 2013. - № 6(30). - С. 16-27.

17. Исследование свойств и острой токсичности перспективных наноразмерных кремнийсодержащих носителей лекарственных препаратов / Постнов В. Н., Наумышева Е. Б., Королев Д. В. и др. // Нанотехника. - 2013. - № 3(35). - С. 59-62.

18. Исследование острой токсичности, биораспределения и биоэлиминации наночастиц органомодифицированного кремнезема с различными размерами глобул /

Галагудза М. М., Королев Д. В., Постнов В.Н. и др. // Трансляционная медицина. -2014.- № 3.- С. 88-95.

19. Исследование физических свойств и биодеградации наночастиц магнетита in vitro / Королев Д. В., Афонин М.В., Евреинова Н.В. и др. // Биотехносфера. - 2015. - № 2(38). - C. 32-34.

20. Silicon-containing nanocarriers for targeted drug delivery: synthesis, physicochemical properties and acute toxicity/ Dmitry L. Sonin, Dmitry V. Korolev, Viktor N. Postnov et al// Drug Deliv, 2015 Jul 27:1-10.

21. Study of colloidal particles FemOn-SiO2 synthesized by two different techniques/ K. G. Gareev, S. A. Ionin, D. V. Korolev et al//Journal of Physics: Conference Series 643 (2015) 012088.

22. Fe3O4*C and ZrO2*Fe3O4*C Nanostructures: Synthesis and Characterization/ V. N. Postnov, M. V. Afonin, D. V. Korolev et al//Russian Journal of General Chemistry, 2015, Vol. 85, No. 12, pp. 2677-2680.

23. Изучение процесса магнитоуправляемой доставки наночастиц магнетита в модельной системе in vitro / Галагудза М.М., Королев Д. В., Афонин М.В., Шуткевич

B.В. // Трансляционная медицина, 2015, № 4(33) - С. 20-28.

24. Коллоидные частицы на основе оксида железа с оболочкой из диоксида кремния для катетерной эмболизации под контролем МРТ / Наумышева Е.Б., Королев Д. В., Гареев К.Г., Лучинин В.В., Панов М.Ф.,Пермяков Н.В. // Трансляционная медицина, 2015, № 4(33) - С. 48-54.

25. Динамика естественного биораспределения магнитных наночастиц, полученных различными способами, при их однократном введении крысам стока wistar / Королев Д. В., Захарова Е. В., Евреинова Н. В., Торопова Я. Г., Печникова Н. А., Сергиенко Е. С., Гареев К. Г. // Трансляционная медицина, 2016, № 3(4) - С. 56-65.

26. Центральная гемодинамика и органная микроциркуляция в различных органах у крыс при однократном внутривенном введении магнитных наночастиц / Торопова Я. Г., Печникова Н. А., Королев Д. В. Гареев К. Г., Зелинская И. А., Минасян

C. М. // Трансляционная медицина, 2016, № 3(4) - С. 72-81.

27. Динамика показателей периферической крови крыс в эксперименте с введением магнитных композитов на основе наноразмерных частиц оксида железа / Я. Г. Торопова, Д. В. Королев, М. В. Афонин, К. Г. Гареев, Н. А. Печникова, А. А. Матвиенко, В. Д. Богушевская // Биотехносфера, 2016. - № 2(44). - C. 49-54.

28. Газофазное аминирование наночастиц аэросила для медицинского применения / Д. В. Королев, К. Ю.Бабикова, В. Н. Постнов, Е. Б. Наумышева, Г. В. Папаян, Е. И. Почкаева, Д. Л. Сонин // Биотехносфера, 2016. - № 5(47). - C. 42-47.

29. Mast cell accumulation precedes tissue fibrosis induced by intravenously administered amorphous silica nanoparticles / Serge Zhuravskii, Galina Yukina, Olga Kulikova, Alexey Panevin, Vladimir Tomson, Dmitriy Korolev, Michael Galagudza // Toxicology mechanisms and methods, 08 April, 2016. - P. 1-10.

30. Carbon Nanostructures Based on Magnetite / V. N. Postnov, E. B. Naumysheva, D. V. Korolev, M. V. Afonin, I. V. Murinb // Russian Journal of General Chemistry, 2016, Vol. 86, No. 11. - P. 1933-1934.

31. Magnetic properties of FemOn-SiO2 colloidal nanoparticles: Theoretical and experimental aspects / Petr Kharitonskii, Kamil Gareev, Dmitiy Korolev, Elena Sergienko // AIP Conference Proceedings 1748, 050009 (2016); doi: 10.1063/1.4954372.

32. Синтез коллоидных частиц гидроксида железа с мессбауэровской меткой и исследование их накопления в организме лабораторных животных // Д. В. Королев, М. В. Афонин, И. В. Мурин, В. Г. Семенов, В.В.Панчук, Я. Г. Торопова, Н. А. Печникова, М. М. Галагудза // Сборник научных трудов 17-й Международной Плесской научной конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. - ФГБОУВО «Ивановский государственный энергетический институт им. В. И. Ленина», 2016. - С. 213-217.

33. In vitro toxicity of FemOn, FemOn-SiO2 composite, and SiO2-FemOn core-shell magnetic nanoparticles / Yana G Toropova, Alexey S Golovkin, Anna B Malashicheva, Andrey N Gorshkov, Kamil G Gareev, Michael V Afonin, Dmitriy V. Korolev, Michael M Galagudza // International Journal of Nanomedicine, 2017:12 593-603.

34. Aggregate Stability and Magnetic Characteristics of Colloidal FemOn-SiO2 Particles Obtained by Sol-Gel Method / O. S. Vezo, K. G. Gareev, D. V. Korolev, I. A. Kuryshev, S. V. Lebedev, V. A. Moshnikov, E. S. Sergienko, P. V. Kharitonskii // Physics of the Solid State, 2017, Vol. 59, No. 5, pp. 1008-1013.

35. Features of the terahertz spectra of iron oxide nanoparticles in a silicon dioxide shell and of iron oxide and hydroxide nanoparticles / M. V. Afonin, N. S. Balbekin, G. Z. Gareev, K. G. Gareev, A. N. Gorshkov, D. V. Korolev, V. V. Luchinin, O. A. Smolyanskaya // Journal of Optical Technology, Vol. 84, No. 8, August 2017. — P. 515-519.

36. Fluorescence imaging of the nanoparticles modified with indocyanine green / D. V. Korolev, K. G. Gareev, К. Y. Babikova, V. N. Postnov, E. B. Naumisheva // Journal of Physics: Conf. Series 917 (2017) 042008 doi :10.1088/1742-6596/917/4/042008.

37. Immobilization of cardioprotective drug phosphocreatine on a surface of nanoparticles of silica/ D. V. Korolev, N. V. Evreinova, E. V. Zakharova, K. G. Gareev, E. B. Naumysheva, V. N. Postnov, M. M. Galagudza // Journal of Physics: Conf. Series 917 (2017) 042009 doi :10.1088/1742-6596/917/4/042009.

38. An automated magnetic dispersive micro-solid phase extraction in a fluidized reactor for the determination of fluoroquinolonesin baby food samples / C. Vakh1, M. Alaboud,S. Lebedinets, V. Postnov, D. Korolev, L. Moskvin, O. Osmolovskaya, A. Bulatov // Analytica Chimica Acta (2018), doi: 10.1016/j.aca.2017.11.065.

39. Исследование возможности использования коллоидных квантовых точек на основе AgInS2/ZnS для флуоресцентного имиджинга В сравнении с флуорофорами, закрепленными На поверхности наночастиц / Истомина М.С., Почкаева Е.И., Мазинг Д.С., Мошников В.А., Гареев К.Г., Бабикова К.Ю., Постнов В.Н., Королев Д. В. // Трансляционная медицина, 2017; 4 (4). - С. 43-52.

40. Влияние наночастиц магнетита и коллоидных частиц FemOn-SiO2 на функциональное состояние эндотелия при внутривенном введении крысам / Я. Г. Торопова, И. А. Зелинская, А. С. Маркитанова, Н. А. Печникова, С. Г. Чефу, Д. В. Королев, К. Г. Гареев, А. В. Поволоцкая, А. А. Маньшина // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 2017, N 12. - С. 1416-1424.

41. Синтез наноматериалов с флуоресцентной меткой для медицинского назначения / К. Г. Гареев, К. Ю. Бабикова, Е. Б. Наумышева, В. Н. Постнов, Д. В. Королев // Биотехносфера, 2017, № 3(51). - С. 61-68.

42. Разработка методов поверхностной модификации магнитных наночастиц защитной оболочкой из сахаридов / К. Г. Гареев, В. С. Пугач, Н. В. Евреинова, Е. Б. Наумышева, М. Ф. Панов, Д. В. Королев // Биотехносфера, 2017, № 3(51). - С. 76-81.

43. Исследование особенностей коллоидных квантовых точек AgInS2/ZnS и наночастиц хитозана, меченных индоцианином зеленым, в качестве флуоресцентной метки для биомедицинских применений / Истомина М. С., Почкаева Е. И., Сонин Д. Л., Печникова Н. А., Постнов В. Н., Мазинг Д. С., Королев Д. В. // Регионарное кровообращение и микроциркуляция, 2018; 17(1). - С. 74-82.

44. Исследование эффективности различных органических растворителей при синтезе аминоспейсера на магнитных наночастицах / Д. В. Королев, Г. А. Шульмейстер, Т. Н. Романова, В. Н. Постнов // Биотехносфера, № 2(56), 2018. — С. 4044.

45. Торопова Я.Г., Печникова Н.А., Зелинская И.А., Королев Д.В., Гареев К.Г., Маркитантова А.С., Богушевская В.Д., Поволоцкая А.В., Маньшина А.А. Изучение гемосовместимости магнитных наночастиц магнетита и композитных частиц магнетита-кремнезема in vitro. Бюллетень сибирской медицины. 2018; 17 (3). - С. 157167. DOI: 10.20538/1682-0363-2018-3-157-167

46. Синтез магнитных наночастиц с рентгеноконтрастной меткой / Д. В. Королев, В. Н. Постнов, Н. В. Евреинова, К. Ю. Бабикова, Е. Б. Наумышевa, Г. А. Шульмейстер, М. А. Магрук, В. И. Мишанин, Я. Г. Торопова, К. Г. Гареев, И. В. Мурин // Журнал общей химии, 2018, том 88, № 12.— С. 2094-2098. DOI: 10.1134/S0044460X18120259.

47. Magnetic nanoparticles for medical application with a coating deposited with various methods / V. N. Zorin, E. B. aumisheva, V. N. Postnov, N. V. Evreinova, K. G. Gareev, D. V. Korolev// IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1124 (2018) 031009. doi:10.1088/1742-6596/1124/3/031009.

48. Istomina M. S., Pechnikova N. A., Korolev D. V., Pochkayeva E. I., Mazing D. S., Galagudza M. M., Moshnikov V. A., Shlyakhto E. V. ZAIS-based colloidal qds as fluorescent labels for Theranostics: physical properties, biodistribution and Biocompatibility // Bulletin of RSMU, 6, 2018. — P. 94—101.

49. O. A. Smolyanskaya, V. N. Trukhin, P. G. Gavrilova, E. L. Odlyanitskiy, A. V. Semenova, Q. Cassar, J.-P. Guillet, P. Mounaix, K. G. Gareev, D. V. Korolev. Terahertz spectra of drug-laden magnetic nanoparticles // Proc. SPIE 10892, Colloidal Nanoparticles for Biomedical Applications XIV, 108920L (7 March 2019). doi: 10.1117/12.2506870.

Главы в книгах, монографиях

1. Петрищев Н. Н., Галагудза М. М., Минасян С. М. Королев Д. В. Направленная доставка лекарственных препаратов в поврежденные ткани с использованием наноразмерных носителей/ В колл. монографии «Нанотехнологии в биологии и медицине» ,под ред. член-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто. - СПб., 2009. - C. 167-194.

2. Галагудза М.М., Королев Д.В., Сонин Д.Л., Александров И.В., Минасян С.М., Постнов В.Н., Кирпичева Е.Б., Папаян Г.В. Пассивная и активная таргетная доставка лекарственных препаратов в ишемизированный миокард // Сб. научных трудов «Трансляционная медицина» (под ред. член-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто). - СПб., 2010. - C. 298-308.

3. Галагудза М.М., Королев Д.В., Евреинова Н.В., Федоров Д.В., Постнов В.Н., Кирпичева Е.Б. Исследование биодеградируемости кремнеземных наноносителей для направленной доставки лекарственных препаратов in vitro // Сб. научных трудов «Трансляционная медицина» (под ред. член-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто). - СПб., 2010. - C. 309-317.

4. Торопова Я.Г., Королев Д.В., Афонин М.В., Гареев К.Г., Головкин А.С., Малашичева А.Б., Белостоцкая Г.Б., Галагудза М.М. Магнитоуправляемая доставка лекарств в миокард // Сб. научных трудов «Трансляционная медицина» (под ред. акад. РАН Е. В. Шляхто). - СПб., 2015. - С. 156-164.

Патенты на изобретения

1. Способ кардиопротекции/ Галагудза М. М., Королев Д. В., Сыренский А. В., Сонин Д. Л., Александров И. В., Минасян С. М., Постнов В. Н. Кирпичева Е. Б. : Патент на изобретение RU 2456024 C2, заявл.: 26.04.2010, опубл.: 20.07.2012, бюл. №20.

2. Носитель для лекарственных средств и биологически активных веществ для лечения и диагностики и способ его получения/ Королев Д. В., Афонин М. В., Галагудза М. М., Усков И. С., Осташев В. Б.: Патент на изобретение RU 2525430 C2, заявл. 11.10.2012, опубл. 10.08.2014 Бюл. №22.

3. Стенд для исследования процесса магнитоуправляемой доставки наночастиц в сосудистую систему (Варианты) Стенд для исследования процесса магнитоуправляемой доставки наночастиц в сосудистую систему (Варианты) / Королев Д. В., Афонин М. В., Галагудза М. М., Шуткевич В. В.: Патент на изобретение RU 2 619 854 C2. Опубл. 11.04.2017.- Бюл. № 11.

Almazov National Medical Research Centre

As a manuscript

Dmitrii V Korolev

DEVELOPMENT OF DRUGS FOR THERANOSTICS AND TARGETED DELIVERY OF CARDIOPROTECTIVE SUBSTANCES BASED ON SILICA AND MAGNETIC

NANOPARTICLES

02.00.21 — Solid state chemistry 02.00.16 — Medical chemistry

Thesis for a scientific degree Doctor of Chemical Sciences Scientific consultant: doctor of chemical Sciences, Professor

Igor V. Murin

Translated version

Saint Petersburg, 2019

CONTENTS

Introduction.................................................................................................................202

1 Analytical review.....................................................................................................211

1.1 Methods of targeted drug delivery and nanoscale carriers...............................211

1.2 Current state of theranostics studies.................................................................231

1.3 Modification of nanoparticle surface and examples of spacer synthesis..........242

1.4 Glycine spacer..................................................................................................246

1.5 Amination of nanoparticles with silanes...........................................................249

1.6 Chitosan shells formation.................................................................................251

1.7 Synthesis of glycidyl spacer.............................................................................252

1.8 Hydrothermal coating.......................................................................................253

1.9 Particles and a shells of polylactide..................................................................255

1.10 Fluorescence imaging in medicine and fluorescent dyes................................258

1.11 Immobilization of radiopaque substances......................................................262

2 MATERIALS AND METHODS............................................................................265

2.1 Nanoparticles used............................................................................................265

2.2 Cardioprotective drugs used.............................................................................265

2.3 Dyes used for fluorescent imaging (diagnostics)..............................................266

2.4 Radiopaque contrast agents..............................................................................267

2.5 Investigation of the physicochemical properties of nanoparticles....................267

2.6 Spectrophotometric determination of silicon....................................................268

2.7 Spectrophotometric determination of iron........................................................270

2.8 Determination of glycidine groups concentration by titration in a non-aqueous medium...............................................................................................................................271

2.9 Determination of total and available amount of amino groups........................273

2.10 Determination of indocyanin green by the spectrophotometric assay...........274

2.11 Adenosine determination using spectrophotometric method..........................276

2.12 Bradykinin and arginine determination using spectrophotometric method....276

2.13 Creatinephosphate determination by spectrophotometric method..................279

2.14 Quinacrine Determination using spectrophotometric method........................283

2.15 Determination of substaces by atomic absorption spectrometry....................285

3 RESULTS AND DISCUSSION..............................................................................286

3.1 Synthesis of magnetic nanoparticles.................................................................286

3.2 Physico-chemical properties of SNPs MNPs...................................................288

3.3 Synthesis of magnetic nanoparticles at low temperature..................................293

3.4 Synthesis and Properties of Mossbauer-Labeled Nanoparticles.......................295

3.5 The study of nanomaterials biodegradation......................................................299

3.5.1 Biodegradaion of SNP...............................................................................299

3.5.2 Biodegradation of MNP.............................................................................303

3.6 Spacer synthesis methods, immobilization of drugs, fluorophores and radiopaque substances........................................................................................................304

3.6.1 Amino group spacer...................................................................................305

3.6.2 Immobilization of creatinephosphate, indocyanin green, fluorescein.......310

3.6.3 Chitosan spacer..........................................................................................316

3.6.4 Carboxylate spacer.....................................................................................323

3.6.5 Immobilization of adenosine, bradykinin..................................................323

3.6.6 Immobilization of iodixanol......................................................................324

3.6.7 Glycidine spacer........................................................................................326

3.6.8 Quinacrine Immobilization........................................................................329

3.6.9 Albuminous spacer....................................................................................334

3.7 Hydrothermal coating with included fluorophores and drugs..........................342

3.8 Coating of polylactic acid conjugated with a fluorescent dye with inclusions of an active substance.............................................................................................................345

3.8.1 Synthesis of MNPs with the PLA-D,L shell with carboplatinum inclusions ........................................................................................................................................345

3.8.2 Synthesis of PLA-ICG conjugates.............................................................346

3.8.3 Coating of PLA-EDA-ICG conjugate on MNPs.......................................349

3.9 Core-Shell structures for theranostics based on SNP-GPMS-AKN-Chitosan-ICG (CQD).................................................................................................................................349

KEY FINDINGS AND RESULTS............................................................................355

BIBLIOGRAPHY.......................................................................................................357

APPENDIX 1 (REFERENCE). PUBLICATIONS THAT SET OUT THE MAIN CONTENT OF THE WORK.................................................................................................378

INTRODUCTION

Relevance of the research

One of the most relevant trends in the development of modern medical chemistry is theranostics — an approach to drug development, in which the created compositions have the potential to provide a joint solution to the problems of early diagnosis and targeted therapy for certain diseases. One of the theranostics priorities are multifunctional modified nanoparticles that combine diagnostic and therapeutic properties within a single material with a predefined set of properties. These serve as a basis for designing pharmacological compounds having predetermined effects on the organism. World modern medical practice includes successful use of nanoparticles of different nature as a drug carrier and fluorescent dyes. Contemporary level of solid state chemistry makes it possible to design functional medical nanosystems, however, the search for best practices of synthesizing nanoparticles with the aim of tailoring properties in accordance with present-day tasks, continues. In particular, to a large extent these efforts are focused on the possibility of using nanomaterials for specific drugs delivery directly to the damaged area that needs pharmacological intervention. Most of the studies that focus on the effectiveness of targeted drug delivery based on nanoparticles are concentrated in the field of oncology. The problem of efficient targeted delivery of cardioprotectors to the myocardial ischemia / reperfusion area remains open. However, the author has proved the fact of passive targeted delivery of cardioprotectors-related nanoparticles to the myocardial ischemia / reperfusion area and confirmed this delivery efficiency.

The method of passive targeted drug delivery makes it possible to accumulate nanoparticles of a certain size (10-150 nm) on the border of the injury tissue permeability zone. Therefore, a new challenging task is the spacer synthesis on the surface of different nature nanoparticles for immobilization of various cardioprotective preparations and fluorescent dyes with the aim to create means for ischemic lesion theranostics. At the same time, the range of options for spacer synthesis is practically unlimited and needs special study to evaluate its processability, simplicity and efficiency. The delivery results might be verified by fluorescent visualization method.

Goals and objectives of the study

Theranostics [Greek thera (peia) - attendance, curing, healing, and (diag) nostikos -able to destinguish] is a new approach for development of pharmaceutical compositions that is based on a comprehensive solution of therapeutic and diagnostic problems using drugs that

are both diagnostic tools and therapeutic agents. The said approach has now found its best application in hypersensitive detection of cancer cells circulating in the blood, primary tumors and metastases, followed by simultaneous destruction thereof. This can potentially slow down growth and development of metastases; the process which is known as is responsible for about 90% of cancer deaths. In the ischemic lesion area practically no tangible results have been attained.

The goal of the present study was to develop technological fundamentals for synthesis of theranostic drugs and for targeted delivery of cardioprotective substances using silica and magnetic nanoparticles.

The established goal was addressed through working on the following problems:

— refinement of magnetic nanoparticles synthesis method, scaling of synthesis to semi-industrial scale, studying the properties of the resulting carriers, impact of synthesis conditions on nanoparticles (NP) composition and size;

— studies on nanomaterials biodegradation;

— development of silica nanoparticles (SNP) and magnetic nanoparticles (MNP) surface modification methods aimed at the synthesis of a spacers for immobilization of both drugs containing different functional groups, and of fluorescent and X-ray dyes;

— synthesis of amino-, carboxy-, glycidoxy-, albumin-, chitosan- spacers, identifying and determining conditions under which various solvents affect spacer synthesis efficiency;

— immobilization of cardioprotective substances of different nature, of fluorescent dyes and radiopaque substances on synthesized spacers, the study of the completeness of the reaction, and the drugs release rate;

— formation of core-shell structures that include both a drug and a contrast agent, as well as assessment of their effectiveness.

Scientific novelty of the study

The author has developed the concept of theranostics that is based on combining fluorescent dyes and medicinal cardioprotective substances in one conjugate. The approach included the targeted drug delivery effect.

Nanocarrier- or nanoparticle-based targeted delivery has the following advantages:

— reduced volume of drugs distribution;

— toxicity reduction;

— increased solubility of hydrophobic drugs;

— enhanced stability of drugs (proteins, peptides, oligonucleotides);

— improved biocompatibility;

— prolonged action of drugs.

There are currently three known types of targeted drug delivery.

Active delivery is carried out using monoclonal antibodies, antigen-recognizing antibody fragments (Fab-fragments, single-chain variable fragments, nanosomas), aptamers (oligonucleotides), peptides, and individual low-molecular compounds (folic acid) grafted onto the surface of the drug-loaded NP and ensuring NP accumulation in the damage area due to ligand-receptor interaction. Such an approach has the advantage of being highly targeted, while its disadvantage is a remarkably high cost.

Passive targeted delivery is carried out through accumulation of NP in the ischemic-reperfusion zone due to different permeability of microvessels in healthy and ischemic tissues. This type of delivery is the cheapest one, and was first demonstrated by the author on the SNP (silica nanoparticle) example [1] (fig. 1). The process exhibited therapy effect of myocardial ischemia reperfusion in Wistar rats [2] (fig. 2). It showed that adenosine potentiates its infarction-limiting effect when immobilized onto silica nanoparticles surface.

Figure 1 — effect of passive targeted delivery based on silica nanoparticles: 1 — background concentration; 2 — introduction of silica nanoparticles; 3 — introduction of silica nanoparticles after ischemia/reperfusion injury

tU g

N

О (О

tu Ö

S

о

N m

40 -

20

□ Anatomical risk zone, %

□ Infarct sizea, %

Controls ADN ADN + silica nanoparticles

** - p < 0,01 compared to control * - p < 0,05 compared to ADN Figure 2 — Strengthening the infarction-limiting effect of adenosine (ADN) immobilized on

the surface of silica nanoparticles

The author was the first to demonstrate the possibility of infrared visualization of irreversible ischemia reperfusion injury zone in animals with coronary occlusion myocardial infarction using the nanoparticle conjugate with fluorophores - indocyanine green (fig. 3)

a 6

Figure 3 — visualization of ischemia-reperfusion myocardial injury zone: a — using visible

light; b — using infrared light

A separate targeted delivery method is the magnetically controlled delivery based on the use of magnetic nanoparticles (MNP) and on their property to accumulate in the magnetic field concentration zone [3]. The author has synthesized conjugates that accumulate in the magnetic field concentration zone, and allow to visualize the accumulation zone. Figure 4 shows accumulation of MNP and fluorophore conjugates in the cervical zone of C57Bl / 6J mice after permanent magnet implantation into this zone.

Color Scale Min = 1 ,32eS Max = 2.2Ge9

Figure 4 — Visualization of a fluorophore conjugated magnetic nanoparticles 30 minutes

after intravenous induction: 1 — an animal with implanted magnet, without drug administration; 2 — an animal with implanted magnet and administrated drug; 3 — sham

operated animal with administered drug

The author has proved the fact of active magnetically targeted delivery to the myocardial-ischemia reperfusion zone and therapeutic effect of such composition.

For the first time, various types of cardioprotective drugs, fluorescent and radiopaque dyes were immobilized on nanoparticles of various nature through the agency of diverse spacers.