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 22-73-00232

НазваниеПолимерные наноконтейнеры на основе олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилатов с собственной биологической, протекторной и терапевтической активностью для контролируемой доставки противоопухолевых и антибактериальных лекарств

Руководитель Орехов Дмитрий Валерьевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" , Нижегородская обл

Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «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; 03-302 - Структура и свойства полимеров, многокомпонентных полимерных систем

Ключевые слова Олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилаты, синтез, (со)полимеризация, метоксиолиго(этиленгликоль)метакрилаты, молекулярные полимерные щетки, мицеллярные наноконтейнеры, средства доставки лекарств, антибактериальные препараты

Код ГРНТИ31.25.15

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Проект направлен на разработку новых типов биологически активных стимулчувствительных полимерных наноконтейнеров,обладающих собственной гепатопротекторной и противоопухолевой активностью, предназначенных для снижения побочного негативного действия и повышения терапевтического эффекта гидрофобных лекарственных веществ антибактериального и противоопухолевого действия в организме человека. В последние десятилетия для повышения эффективности действия лекарственных веществ (ЛВ) и снижения побочных эффектов при терапии самых разных заболеваний проводятся интенсивные исследования, одним из наиболее развиваемых является разработка новых «умных» полимерных систем для доставки различных ЛВ в организм (в идеале – для направленной доставки к больным органам) с последующим контролируемым их выделением. В проекте предполагается разработка таких полимерных средств доставки, которые не только будут эффективно доставлять ЛВ к больным органам и снижать вредное воздействие на здоровые органы, но и обладать собственной биологической активностью, усиливающей или дополняющей действие доставляемого в организм ЛВ. В качестве наноконтейнеров планируется использовать стимулчувствительные молекулярные щетки, которые способны в водных растворах образовывать устойчивые наноразмерные мицеллы, в том числе одноцепочечные полимерные наночастицы (single-chain nanoparticles – SCNPs), включать в гидрофобное ядро мицеллы и обеспечивать доставку и последующее контролируемое выделение антибактериальных и противоопухолевых ЛВ (тетрациклина, моксифлоксацина, доксорубицина). С целью придания собственной биологической, протекторной и терапевтической активности, разрабатываемые молекулярные щетки будут содержать фрагменты бетулина, поскольку бетулиновые производные проявляют широкий спектр терапевтических эффектов: гиполипидемический, гепатопротекторный, противоопухолевый. Для синтеза полимерных молекулярных щеток на основе олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилатных макромономеров будет использован подход, известный как “прививка через”. Классической РАФТ-полимеризацией и фотоиндуцированной РАФТ(фотоинифертерной)полимеризацией будут синтезированы стимулчувствительные гомополимеры новых амфифильных макромономеров – олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилатов с различным содержанием оксиэтильных групп, а также сополимеры этих мономеров с метоксиолиго(этиленгликоль)метакрилатами. Проект предполагает комплексный подход к решению проблемы рационального применения лекарственных препаратов, поскольку даже прекурсоры (коньюгаты бетулина и олигоэтиленгликолей,которые будут синтезированы для создания полимерных наноконтейнеров, согласно новейшим литературным данным, сами должны обладать значительной терапевтической активностью. Макромономеры на их основе, благодаря высокой реакционной способности и склонности к образованию композиционно однородных сополимеров с другими метакриловыми эфирами, будут отличными кандидатами на роль наноконтейнеров для контролируемой доставки ЛВ. Варьирование длины олигоэтиленгликолевых фрагментов в обоих мономерах позволит регулировать амфифильные свойства молекулярных щеток и их способность к самоорганизации в водных и физиологических растворах в заданном направлении. Высокая композиционная однородность сополимеров позволит создавать наноконтейнеры с узкими температурными интервалами термочувствительности, хорошо подходящие для контролируемого и воспроизводимого выделения ЛВ. Коньюгация бетулиновых фрагментов с олигоэтиленгликоль-содержащими макромолекулами должна обеспечивать не только собственную терапевтическую активность наноконтейнеров, но и повышение эффективности загруженных в них лекарств за счет EPR-эффекта (механизм, с помощью которого высокомолекулярные препараты и пролекарства накапливаются в тканях с повышенной проницаемостью сосудов, например, в местах воспаления или опухолей). В ходе выполнения проекта планируется разработать синтез новых мономерных производных бетулина – олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилатов. Далее будут разработаны методы синтеза имеющих заданные составы и молекулярно-массовые характеристики стимулчувствительных молекулярных щеток - гомополимеров олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилатов и их сополимеров с метоксиолиго(этиленгликоль)метакрилатами. Для синтезированных молекулярных щеток будет определено влияние характеристик на температуры их фазовых переходов в водных и физиологических растворах, влияние этих характеристик и условий на мицеллообразование и на способность к формированию мономолекулярных мицелл (single-chain nanoparticles - SCNPs), и на этой основе будут выбраны полимеры, наиболее перспективные в качестве мицеллярных наноконтейнеров для гидрофобных ЛВ антибактериального и противоопухолевого действия. Для выбранных полимеров будут разработаны методы формирования полимерных мицеллярных наноконтейнеров с заданным содержанием ЛВ в водных и физиологических растворах, установлена скорость выделения ЛВ из наноконтейнеров в зависимости от характеристик полимеров и ЛВ, а также условий. Планируется также определить способность разработанных гомо- и сополимеров олиго(этиленгликоль)бетулинметакрилатов к гидролизу (в зависимости от условий) и их цитотоксичность в условиях in vitro. Предполагается, что разработанные молекулярные щетки будут способны не только эффективно удерживать в ядре мицелл значительные количества гидрофобных лекарственных веществ и при определенных условиях контролируемо выделять их с заданной скоростью, но и синергетически усиливать действие ЛВ благодаря собственной биологической активности. Такая активность будет обеспечена высоким содержанием бетулиновых фрагментов в макромолекулах. Проект может получить практическое развитие в области медицины.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---