Study of mechanisms for increasing the biocompatibility of various substances with biological structures using polyethylene glycols using the spin probe method
in Russian

L. V. Ivanov, Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine, N. T. Kartel, E. V. Shcherbak, V. G. Kravchenko, Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine, Kharkiv State Zooveterinary Academy, Ukrainian Medical Dental Academy
2019 Surface  
3 Украинская медицинская стоматологическая академия, ул. Шевченка 23, Полтава, 36011. Украина Гидрофобные спин-меченые карболин и ряд спин меченых-стероидов хорошо растворяются как в чистых полиэтиленгликолях (ПЭГ), так и в его водных растворах, демонстрируя наличие в спектре ЭПР триплетой линии. Показано, что введение 20 % водных растворов ПЭГ молекулярной масой от ПЭГ-200 до ПЭГ-40000 в раствор сывороточного альбумина быка (САБ) эффективно вытесняют гидрофобные спинмеченый прогестерон или
more » ... олин из гидрофобной полости САБ в воду, конкурентно взаимодействуя с гидрофобной полостью САБ. ПЭГ демонстрируют полную биосовместимость даже с гидрофобными биологическими структурами и как вещества, повышающие биосовместимость, -универальны. На кривой зависимости микровязкости ПЭГ от молекулярной масы присутствует точка перегиба в районе молекулярной масы 300-400 Дальтон, что свидетельствует о компактизации структуры ПЭГ и соответствует литературным данным о частичной спирализации молекул полиэтиленгликоля, начиная с ПЭГ-400 и выше, в которой основную роль играют водородные связи молекулы ПЭГ. Метиленовые гидрофобные остатки ПЭГ оказываются внутри спирали полиэтиленгликоля, а полярные группы, обеспечивающие молекулам ПЭГ осмотически активные свойства и вызывающие дегидратацию мембран клеток, оказываются снаружи спирали ПЭГ. Поэтому с ростом молекулярной масы ПЭГ способность дегидратировать клетки возрастает. По-видимому, механизмом повышения биосовместимости с помощью ПЭГ является способность молекул ПЭГ за счет компактизации (спирализации) или расширения принимать оптимальную конформацию, используя свои гидрофобные или полярные группы для оптимального связывания с одной стороны с наночастицами, а с другой -с биообъектом. Введение в клетки конъюгатов наночастиц с ПЭГ, противоположно влияющих на микровязкость мембран и компенсирующих негативное действие наночастиц на мембраны, является вторым механизмом повышения биосовместимости наночастиц. Показана возможность взаимодействия ПЭГ с нанохорнами с ориентацией звеньев ПЭГ вдоль конусных игл (нанотрубок) нанохорнов и повышением биосовместимости нанохорнов. Ключевые слова: биосовместимость, полиэтиленгликоли, гидрофобные спиновые зонды, растворимость, метиленовые группы, биологические структуры, наночастицы, нанохорны, сывороточный альбумин быка
doi:10.15407/surface.2019.11.556 fatcat:tiba3cmbjbbuzjovqv3ttk6lbm