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 21-73-00279
НазваниеПолучение и изучение свойств модифицированных краун-эфирами наноалмазов для их дальнейшего применения в качестве носителей радия для целей ядерной медицины
Руководитель Казаков Андрей Геннадьевич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Ленина и Ордена Октябрьской Революции Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук , г Москва
Конкурс №60 - Конкурс 2021 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; 03-204 - Радиохимия
Ключевые слова Ядерная медицина, радионуклиды, наноматериалы, наноалмаз, краун-эфиры, сорбция, 18-краун-6, Ra
Код ГРНТИ31.15.23
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В настоящее время ядерная медицина активно развивается как в области производства радионуклидов, так и в области синтеза новых радиофармпрепаратов для терапии и диагностики. Развитие требует проведения фундаментальных и прикладных исследований в различных науках и объединения специалистов в областях ядерной физики (выбор ядерных реакций и условий облучения для наработки необходимых радионуклидов), радиохимии (выделение радионуклидов из облученных мишеней и дальнейший синтез радиофармпрепаратов), биологии (доклинические исследования) и медицины (клинические испытания радиофармпрепаратов).
Одной из задач учёных-радиохимиков также является создание новых соединений для адресной доставки изотопов к заражённым органам и тканям. Одним из способов доставки является применение наноматериалов в качестве носителей радионуклидов. Исследовано применение углеродных наноматериалов, гидроксиапатита, наночастиц золота, оксида железа, наноточек, квантовых точек, липосомальных частиц и многих других. Среди широкого спектра возможных носителей выделяют углеродные наночастицы, в частности, наноалмазы, обладающие рядом преимуществ: химической и радиационной стойкостью, высоким значением удельной поверхности, потенциальной биосовместимостью отдельных форм, доступностью в промышленных масштабах, и, самое главное – возможностью направленной модификации поверхности с целью изменения его физико-химических свойств.
Для модификации поверхности наноалмаза с целью создания платформы для адресной доставки перспективными выглядят краун-эфиры – циклические соединения, состоящие из нескольких фрагментов (CH2-CH2-O-). Такие соединения могут прочно удерживать катионы металлов, ионный диаметр которых близок к диаметру внутренней полости краун-эфира. Таким образом, в зависимости от размера цикла, различные краун-эфиры селективно связывают и прочно удерживают конкретные подходящие катионы, в том числе - не склонные к комплексообразованию. Подобрав для выбранного изотопа соответствующий краун-эфир и связав его с наноалмазом, возможно создание прочного конъюгата радионуклида с наночастицами, который будет устойчив в организме и может быть использован для терапии или диагностики – в зависимости от ядерно-физических свойств нуклида.
Для синтеза модифицированных краун-эфирами наноалмазов будет использована реакция образования пептидной связи (карбоксильные группы наноалмаза взаимодействуют с аминогруппами производных краун-эфиров), а также "классические" способы покрытия частиц веществами, например, суспендирование частиц в растворе краун-эфиров с дальнейшим удалением растворителя.
Таким образом, целью настоящего проекта является определение условий применения модифицированных краун-эфирами наноалмазов как носителей радионуклидов для ядерной медицины. В задачи проекта входит синтез модифицированных краун-эфирами различного строения наноалмазов (планируется использование производных 18-краун-6); исследование связывания радионуклидов радия (имеющего медицинский изотоп 223Ra) на полученных образцах наноматериалов; тестирование устойчивости полученных конъюгатов наночастиц с радионуклидами в различных модельных биологических средах, исследование цитотоксичности полученных конъюгатов. Полученные данные позволят подобрать оптимальные условия для применения модифицированных краун-эфирами наномалмазов как носителей радия для ядерной медицины. Таким образом, актуальность работы заключается в возможности создания наноконъюгатов, прочно удерживающих радий, для дальнейшего расширения круга радиофармпрепаратов в ядерной медицине.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Казаков А.Г., Екатова Т.Ю., Бабеня Ю.С., Бадун Г.А. Ковалентное связывание с наноалмазами меченных тритием производных 18-краун-6 Радиохимия (год публикации - 2023)
2.
Казаков А.Г., Екатова Т.Ю., Бабеня Ю.С., Винокуров С.Е., Бадун Г.А.
Tritium Labeling and Phase Distribution of 18-Crown-6 and Its Derivatives for Further Reprocessing of Radium Waste
Energies, V.15(19), № 6867 (год публикации - 2022)
10.3390/en15196867
3. Екатова Т.Ю., Бабеня Ю.С., Казаков А.Г., Бадун Г.А. Разработка способов нанесения краун-эфиров на поверхность наноалмазов для дальнейшего связывания радия X Российская конференция с международным участием «Радиохимия-2022» Сборник тезисов, с. 479 (год публикации - 2022)
Публикации
1. Казаков А.Г., Екатова Т.Ю., Бабеня Ю.С., Бадун Г.А. Ковалентное связывание с наноалмазами меченных тритием производных 18-краун-6 Радиохимия (год публикации - 2023)
2.
Казаков А.Г., Екатова Т.Ю., Бабеня Ю.С., Винокуров С.Е., Бадун Г.А.
Tritium Labeling and Phase Distribution of 18-Crown-6 and Its Derivatives for Further Reprocessing of Radium Waste
Energies, V.15(19), № 6867 (год публикации - 2022)
10.3390/en15196867
3. Екатова Т.Ю., Бабеня Ю.С., Казаков А.Г., Бадун Г.А. Разработка способов нанесения краун-эфиров на поверхность наноалмазов для дальнейшего связывания радия X Российская конференция с международным участием «Радиохимия-2022» Сборник тезисов, с. 479 (год публикации - 2022)