Получение комплексов хитозана с 3′,5′-циклическим диаденозинмонофосфатом
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2023-68-3-206-212
Аннотация
С целью решения проблемы доставки фармакологически перспективного 3ʹ,5ʹ-циклического диаденозинмонофосфата (цикло-диАМФ) к клеткам-мишеням в организме человека и животных впервые методом ионотропного гелеобразования синтезированы комплексы указанного динуклеотида с природным полимером – хитозаном. Установлено, что степень связывания цикло-диАМФ с этим биополимерным носителем достигает 60 %, при этом емкость полученных комплексов в отношении динуклеотида составляет 800–860 мкг/мг комплекса. Показано также, что цикло-диАМФ способен элюироваться из комплекса с хитозаном в цитрат-фосфатный буфер (рН 7,4) на 36 % за 21 ч. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования комплекса цикло-диАМФ с хитозаном для пролонгированной доставки изученного циклического динуклеотида в клетки-мишени.
Ключевые слова
хитозан,
3ʹ,
5ʹ-циклический диаденозинмонофосфат,
ионное гелеобразование,
индуктор интерферона,
иммобилизация
Об авторах
М. А. Винтер
Институт микробиологии НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Винтер Маргарита Андреевна – аспирант.
Ул. Купревича, 2, 220141, Минск
И. С. Казловский
Институт микробиологии НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Казловский Илья Сергеевич – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.
Ул. Купревича, 2, 220141, Минск
А. И. Зинченко
Институт микробиологии НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Зинченко Анатолий Иванович – член-корреспондент, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией.
Ул. Купре вича, 2, 220141, Минск
Список литературы
1. Origin and evolution of SARS-CoV-2 / I. Pagani [et al.] // Eur. Phys. J. Plus. – 2023. – Vol. 38, N 2. – Art. 157. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-023-03719-6
2. Зинченко, А. Интерфероны и их индукторы как элементы борьбы с COVID-19 / А. Зинченко, М. Винтер, И. Казловский // Наука и инновации. – 2023. – № 2. – С. 24–29.
3. Structural biochemistry of a bacterial checkpoint protein reveals diadenylate cyclase activity regulated by DNA recombination intermediates / G. Witte [et al.] // Mol. Cell. − 2008. − Vol. 30. − P. 167–178. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2008.02.020
4. A decade of research on the second messenger c-di-AMP / W. Yin [et al.] // FEMS Microbiol. Rev. − 2020. − Vol. 44, N 6. − P. 701–724. https://doi.org/10.1093/femsre/fuaa019
5. STING-dependent сytosolic DNA sensing promotes radiation-induced type I interferon-dependent antitumor immunity in immunogenic tumors / L. Deng [et al.] // Immunity. − 2014. − Vol. 41, N 5. − P. 843–852. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2014.10.019
6. Intratumoral administration of cGAMP transiently accumulates potent macrophages for anti-tumor immunity at a mouse tumor site / T. Ohkur [et al.] // Cancer Immunol. Immunother. − 2017. − Vol. 66, N 6. − P. 705–716. https://doi.org/10.1007/s00262-017-1975-1
7. Nanoparticle delivery improves the pharmacokinetic properties of cyclic dinucleotide STING agonists to open a therapeutic window for intravenous administration / M. Wehbe [et al.] // J. Controll. Rel. − 2021. − Vol. 330. − P. 1118−1129. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.11.017
8. Chitosan chemistry and pharmaceutical perspectives / M. N. V. R. Kumar [et al.] // Chem. Rev. – 2004. – Vol. 104, N 12. – P. 6017−6084. https://doi.org/10.1021/cr030441b
9. Kean, T. Biodegradation, biodistribution and toxicity of chitosan / T. Kean, M. Thanou // Adv. Drug Deliv. Rev. – 2010. – Vol. 62, N 1. – P. 3−11. https://doi.org/10.1016/j.addr.2009.09.004
10. Chitosan nanoparticles: a versatile platform for biomedical applications / S. M. Bashir [et al.] // Materials. − 2022. − Vol. 15, N 19. − Art. 6521. https://doi.org/10.3390/ma15196521
11. Divya, K. Chitosan nanoparticles preparation and applications / K. Divya, M. Jisha // Environ. Chem. Lett. − 2018. − Vol. 16. − P. 101–112. https://doi.org/10.1007/s10311-017-0670-y
12. A STING-activating nanovaccine for cancer immunotherapy / M. Luo [et al.] // Nat. Nanotechnol. – 2017. – Vol. 12, N 7. – P. 648–654. https://doi.org/10.1038/nnano.2017.52
13. Grenha, A. Chitosan nanoparticles: A survey of preparation methods / A. Grenha // J. Drug Target. − 2012. − Vol. 20. − P. 291−300. https://doi.org/10.3109/1061186X.2011.654121
14. Tiyaboonchai, W. Chitosan nanoparticles: A promising system for drug delivery / W. Tiyaboonchai // Naresuan Univ. J. Sci. Technol. − 2013. − Vol. 11. − P. 51–66.
15. Vinter, M. A. Construction of bacterial strain forming inclusion bodies, exhibiting diadenylate cyclase activity / M. A. Vinter, I. S. Kazlouski, A. I. Zinchenko // Молекулярная и прикладная генетика : сб. науч. тр. / Ин-т генетики и цитологии НАН Беларуси. – Минск, 2022. – Т. 33. – С. 76–81.
16. Potential antimicrobial applications of chitosan nanoparticles (ChNP) / N. A. S. Rozman [et al.] // J. Microbiol. Biotechnol. – 2019. – Vol. 29, N 7. – P. 1009–1013. https://doi.org/10.4014/jmb.1904.04065
17. Хитозан – природный полимер для формирования наночастиц / А. В. Ильина [и др.] // Докл. Акад. наук. – 2008. – Т. 421, № 2. – С. 199–201.
18. Agnihotri, S. A. Recent advances on chitosan-based micro- and nanoparticles in drug delivery / S. A. Agnihotri, N. N. Mallikarjuna, T. M. Aminabhavi // J. Controll. Rel. – 2004. – Vol. 100, N 1. – P. 5–28. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2004.08.010
19. Оценка антибактериальной активности ципрофлоксацина в составе наночастиц хитозана / А. М. Жиров [и др.] // Мед. вестн. Север. Кавказа. – 2022. – Т. 17, № 1. – С. 47–51.
20. In vitro sustained release of LMWH from MgAl-layered double hydroxide nanohybrids / Z. Gu [et al.] // Chem. Mater. – 2008. – Vol. 20, N 11. – P. 3715–3722. https://doi.org/10.1021/cm703602t
21. Inorganic delivery vector for intravenous injection / S. Y. Kwak [et al.] // Biomaterials. – 2004. – Vol. 25, N 28. – P. 5995–6001. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2004.01.056
22. Changes in electric charge and phospholipids composition in human colorectal cancer cells / I. Dobrzynska [et al.] // Mol. Cell. Biochem. − 2005. − Vol. 276, N 1–2. − P. 113–119. https://doi.org/10.1007/s11010-005-3557-3
23. Targeting negative surface charges of cancer cells by multifunctional nanoprobes / B. Chen [et al.] // Theranostics. − 2016. − Vol. 6, N 11. − P. 1887−1898. https://doi.org/10.7150/thno.16358
24. Recent advances in drug delivery systems for enhancing drug penetration into tumors / B. He [et al.] // Drug Delivery. − 2020. − Vol. 27, N 1. − P. 1474–1490. https://doi.org/10.1080/10717544.2020.1831106
25. Preparation of 5-fluorouracil-loaded chitosan nanoparticles and study of the sustained release in vitro and in vivo / L. Sun [ et al.] // Asian J. Pharm. Sci. − 2017. − Vol. 12, N 5. − P. 418−423. https://doi.org/10.1016/j.ajps.2017.04.002
Рецензия
Просмотров: 207
Послать статью по эл. почте 
