КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 18-73-00201

НазваниеВодорастворимые пиллар[n]арены - новый тип макроциклических рецепторов для реверсии нервно-мышечной блокады

Руководитель Шурпик Дмитрий Николаевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" , Республика Татарстан (Татарстан)

Конкурс №29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-103 - Синтез, строение и свойства природных и физиологически активных веществ; медицинская химия и прогнозирование различных видов биоактивности

Ключевые слова Пиллар[5]арен, пиллар[6]арен, наноразмерные агрегаты, коллоидные системы, супрамолекулярная химия, самосборка, комплексы включения, нервно-мышечная блокада, наноконтейнеры, макроциклические соединения, полифункциональные соединения, синтез, молекулярное распознавание.

Код ГРНТИ31.21.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Одной из основных проблем современной анестезиологии является остаточный нейромышечный блок, возникающий из-за действия на организм пациента миорелаксантов. Последствием нейромышечной блокады может служить ухудшение респираторного ответа на гипоксемию, дисфункция глотания, что существенно повышает риск аспирации и послеоперационных легочных осложнений и в конечном итоге может привести к смерти пациента. Поэтому конструирование новых доступных, нетоксичных антагонистов миорелаксантов, способных надежно устранять глубокий остаточный нейромышечный блок, является важным шагом в развитии современной химии, медицины и биологии. В настоящее время в решении проблемы остаточной блокады используется серия препаратов ингибиторов холинэстеразы, таких как неостигмин, а также препарат на основе γ-циклодекстрина – сугаммадекс. Стоит отметить, что использование сугаммадекса сразу после операции для реверсии нейромышечного блока, выявило его явные преимущества по сравнению с неостигмином, так как его действие основано на ингибировании действия миорелаксантов путём формирования супрамолекулярных комплексов по принципу псевдоротаксана. Однако сугаммадекс имеет ряд существенных недостатков, а именно эффективность только в случае рокурония и векурония, применяемых в качестве миорелаксантов среднего действия, а также использование в качестве исходного соединения γ-циклодекстрина, синтезируемого с не большим выходом и тяжело поддающегося функционализации, что в конечном итоге приводит к удорожанию конечного продукта. Таким образом, разработка новой молекулярной строительной платформы для конструирования, нетоксичных супрамолекулярных систем управления нервно-мышечной блокадой, способных ингибировать действие миорелаксантов стероидной и холиновой природы путём формирования комплексов включения является важным шагом в развитии современной фундаментальной и прикладной науки. Для развития подходов к конструированию новых, коммерчески доступных, нетоксичных супрамолекулярных систем управления нервно-мышечной блокадой планируется установление закономерностей «структура-свойство» производных принципиально нового класса макроциклических соединений – пиллар[n]аренов (где n = 5, 6) – представителей пара-циклофанов, позволяющих достичь оптимальной селективности связывания агента (соответствующего миорелаксанта) путём изменения структуры и заряда макроциклического рецептора. В рамках проекта будет осуществлена пошаговая функционализация макроциклического остова различными по полярности фрагментами, содержащими амидные, аминогруппы, тиоэфирные и карбоксильные фрагменты, что позволит варьировать растворимость целевых продуктов и даст возможность работать в условиях, ранее недоступных для классических парациклофанов, в частности, в буферных системах. Процесс инкапсуляции миорелаксантов, а также возможная самоассоциация и агрегация замещённых пиллар[5]аренов и пиллар[6]аренов в присутствии субстратов будут изучены с помощью метода динамического светорассеяния и методами диффузионной спектроскопии ЯМР DOSY. Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии будут установлены размеры и морфология получаемых наноконтейнеров. Методами ЯМР, УФ, флуоресцентной спектроскопии будет изучена способность синтезированных макроциклов образовывать комплексы включения с модельными соединениями холиновой структуры такими как: ацетилхолин гидрохлорид, декамитоний бромид. Также методами УФ, одномерной и двумерной ЯМР спектроскопии будет изучена способность синтезированных водорастворимых пиллар[5]аренов и пиллар[6]аренов взаимодействовать с рядом миорелаксантов, применяемых в медицинской практике, таких как: миорелаксант ультракороткого действия (сукцинилхолин), миорелаксант среднего действия (векурониум бромид, рокурониум бромид). Реализация предлагаемого проекта откроет возможность создания новой, коммерчески доступной, нетоксичной системы управления нервно-мышечной блокадой, что найдет свое применение в персонализированной медицине, высокотехнологичном здравоохранении.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---