Особенности распределения фуллереновых наночастиц в организме при проведении доклинических исследований
Аннотация
C60 фуллерен, состоящий из 60 атомов углерода, представляет собой замкнутую структуру, включающую 12 пентагональных и 20 гексагональных граней. Диаметр молекулы составляет 0,71 нм. Фуллерены являются третьим, после графита и алмаза, состоянием углерода. Фуллереновые наночастицы плохо всасываются из ЖКТ, и это затрудняет исследование закономерностей их распределения в организме. Однако, при системном введении анализ распределения фуллеренов указывает на типичное для наночастиц с немодифицированной поверхностью распределение по органам: накопление в органах, содержащих клетки ретикуло-эндотелиальной системы: печени, селезенке и легких. Специфической особенностью фуллеренов является их медленное выведение из организма, что в первую очередь обусловлено практически отсутствием метаболизма этих структур в организме.
Ключевые слова
нанотехнологии,
фуллерены,
РЭС,
печень,
токсичность,
nanotechnology,
fullerene,
RES,
liver,
toxicity
Об авторах
Ренад Николаевич Аляутдин
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Борис Константинович Романов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Вадим Анатольевич Меркулов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия
Россия
Список литературы
1. Kroto H.W., Heath J.R., O’Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E. C60: buckminsterfullerene. Nature 1985; 318:162-3
2. Piskoti C., Yarger J., Zettl A. (1998) C36, a new carbon solid. Nature 1998; 393:771-4.
3. Torres V.M., Posa M., Srdjenovic B., Simpli'cio A.L. Solubilization of fullerene C60 in micellar solutions of different solubilizers. Colloids Surf B Biointerfaces 2011; 82:46-53.
4. Deguchi S., Alargova R.G., Tsujii K. Stable dispersions of fullerenes, C-60 and C-70, in water. Preparation and characterization. Langmuir 2001; 17:6013-17.
5. Makha M., Purich A., Raston C.L. et al. Structural diversity of host-guest and intercalationcomplexes of fullerene C 60. Eur J InorgChem 2006; 37:507-15.
6. Husebo L.O., Sitharaman B., Furukawa T. et al. Fullerenols revisited as stable radical anions. J Am Chem Soc. 2004 126:12055-64.
7. Da Ros T., Prato M. Medicinal chemistry with fullerenes and fullerene derivatives. Chem Comm 1999; 8:663-9.
8. Bensasson R.V., Berberan-Santos M.N., Brettreich et al. Triplet state properties of malonic acid C60 derivatives C60[C(C00R)2]n; R = H, Et; n = 1-6. Phys Chem Chem Phys 2001; 3:4679-4683.
9. Markovic Z., Trajkovic V. Biomedical potential of the reactive oxygen species generation and quenching by fullerenes (C60). Biomaterials 2008; 29:3561-73.
10. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Под редакцией А.Н. Миронова. М.: Гриф и К. 2012.
11. Yamago S., Tokuyama H., Nakamura E., Kikuchi K. et al. In vivo biological behavior of a water-miscible fullerene: 14C labeling, absorption, distribution, excretion and acute toxicity. Chem Biol 1995; 2:385-389.
12. Mori T., Takada H., Ito S., Matsubayashi K., Miwa N., Sawaguchi T. Preclinical studies on safety of fullerene upon acute oral administration and evaluation for no mutagenesis. Toxicology 2006; 225:48-54.
13. Chen H.H., Yu C., Ueng T.H., Chen S., Chen B.J. Acute and subacute toxicity study of water soluble polyalkylsulfonated C60 in rats. Toxicol Pathol 1998; 26:143-151.
14. Yamashita K., Yoshioka Y., Pan H. Biochemical and hematologic effects of polyvinylpyrrolidone-wrapped fullerene C60 after oral administration. Pharmazie 2013; 68(1):54-7.
15. Folkmann J.K., Risom L., Jacobsen N.R., Wallin H. Oxidatively damaged DNA in rats exposed by oral gavage to C60 fullerenes and single-walled carbon nanotubes. Environ Health Perspec 2009; 117:703-708.
16. Gharbi N., Pressac M., Hadchouel M. (2005) [60] Fullerene is a powerful antioxidant in vivo with no acute or subacute toxicity. Nano Lett 2005; 5:2578-85.
17. Zogovic N.S., Nikolic N.S., Vranjes-Djuric S.D. et al. Opposite effects on nanocrystalline fullerene (C60) on tumor cell growth in vitro and in vivo and a possible role of immunosuppression in the cancerpromoting activity of C60. Biomaterials 2009; 30:6940-6946.
18. Chien C.T., Lee P.H., Chen C.F., Ma M.C. De novo demonstration and co-localization of free-radical production and apoptosis formation in rat kidney subjected to ischemia/reperfusion. J Am Soc Nephrol 2001; 12:973-982
19. Ueng T.H., Kang J.J., Wang H.W. Suppression of microsomal cytochrome P450-dependent monooxygenases and mitochondrial oxidative phosphorylation by fullerenol, a polyhydroxylated fullerene C60. Toxicol Lett 1997; 93:29-37
20. Milic V.D., Stankov K., Injac R., Djordjevic A. et al. Activity of antioxidative enzymes in erythrocytes after a single dose administration of doxorubicin in rats pretreated with fullerenol C60(0H)24. Toxicol Mech Methods 2009; 19:24-28.
21. Injac R., Perse M., Cerne M., Potocnik N. et al. Protective effects of fullerenol C60(0H)24 against doxorubicin-induced cardiotoxicity and hepatotoxicity in rats with colorectal cancer. Biomaterials 2009; 30:1184-1196.
22. Sumner S.C., Snyder R.W., Wingard C. Distribution and biomarkers of carbon-14-labeled fullerene C60 ([14 C(U)]C60 ) in female rats and mice for up to 30 days after intravenous exposure. J Appl Toxicol 2015. Doi: 10.1002/jat.3110.
23. Snyder R.W., Fennell T.R., Wingard C.J. Distribution and biomarker of carbon-14 labeled fullerene C60 ([14 C(U)]C60 ) in pregnant and lactating rats and their offspring after maternal intravenous exposure. J Appl Toxicol 2015 doi: 10.1002/jat.3177.
24. Nikolicr N., Vranjes-Ethuricr S., Jankovicr. Preparation and biodistribution of radiolabeled fullerene C60 nanocrystals. Nanotechnology 2009; 20:385102.
25. Li Z., Pan L.L., Zhang F.L. Preparation and characterization of fullerene (C60) amino acid nanoparticles for liver cancer cell treatment. J Nanosci Nanotechnol 2014 Jun;14(6):4513-8.
26. Shamenkov D.A., Petrov V.E., Alyautdin R.N. Effects of apolipoproteins on dalargin transport across the blood-brain barrier. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2006; 142: 703-706.
27. Аляутдин Р.Н., Романов Б.К., Лепахин В.К. и соавт. Связанный с альбуминовыми наночастицами паклитаксел - первые шаги нанотехнологий в клиническую практику. Безопасность и риск фармакотерапии 2014; 2: 10-17.
Рецензия
Для цитирования:
Аляутдин Р.Н., Романов Б.К., Меркулов В.А. Особенности распределения фуллереновых наночастиц в организме при проведении доклинических исследований. Безопасность и риск фармакотерапии. 2015;(3):22-29.
For citation:
Alyautdin R.N., Romanov B.K., Merkulov V.A. The distribution of fullerene n anoparticles in the body in preclinical studies. Safety and Risk of Pharmacotherapy. 2015;(3):22-29. (In Russ.)
Просмотров: 477
Послать статью по эл. почте 