Проекты

Разработка противоопухолевого агента с прооксидантным действием

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Наука для жизни» в секции «Биотехнологии. Молекулярная биология. Генетика» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Биотехнология, Генетика
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1329
Предметы: Биология, Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Наука для жизни» 2020 года

Актуальность

Существуют несколько видов противоопухолевой терапии. В настоящее время широко используют их комбинации. Метод лечения злокачественных новообразований фотодинамической терапией (ФДТ) заключается в разрушении опухолевых клеток образующимися при этом активными формами кислорода (АФК). Этот вид терапии позволяет избавиться от онкологических заболеваний, не нанося значительных повреждений организму.

Однако этому процессу может препятствовать антиоксидантная система опухолевых клеток. Её основной задачей является уменьшение эффективности действия АФК и, как следствие, самой ФДТ. В работе предлагается использовать ФДТ одновременно с ингибированием антиоксидантной системы.

Цель

Создание перспективного фотосенсибилизатора (ФС) с прооксидантным действием

Задачи

1. Синтез О-пропилоксим-N-пропоксибактерионпурпурин имида (ФС)

2. Получение метилового эфира производных метионина(MSO)

3. Получение конъюгата на основе лидерного соединения и производного метилового эфира L – метионинсульфоксимина (ФС+ингибитор)

4. Получение водорастворимой формы полученного конъюгата

Описание

В работе были использованы методы очистки и выделения, такие как колоночная, тонкослойная хроматография и экстракция. В качестве основного метода анализа в работе использовали масс-спектр MALDI TOF. В ходе работы были освоены общие лабораторные методы проведения синтеза.

В качестве исходного соединения был выбран природный бактериохлорофилл а (Бхл а), который был получен путём экстракции из биомассы с помощью изопропилового спирта (рис. 1).

Рис. 1. Получение бактериохлорофилла из биомассы Rhodobacter capsulatus

Синтез бактериопурпурина (БП) проводился при комнатной температуре (рис. 2). Реакция протекала в присутствии пиридина.

Рис.2. Получение бактериопурпурина из бактериохлорофилла-а

В качестве лидерного соединения был выбран О-пропилоксим-N-пропоксибактериопурпуринимид (ДПБП), так как он хорошо зарекомендовал себя в биологических испытаниях in vitro и in vivo.

Для получения метилового эфира L-MSO проводили реакцию метилирования L-MSO в диазометане в течение 72 часов в присутствии тионилхлорида.

Затем лидерное соединение модифицировали метиловым эфиром L-MSO по механизму электрофильного замещения с образованием амидной связи.

Рис. 5. Получение конъюгата ДПБП с метиловым эфиром метионинсульфоксимина

Структура соединения была подтверждена методом масс-спектрометрии. В масс-спектрометрии MALDI был найден характерный молекулярный ион.

Следующим этапом работы было получение водорастворимой формы полученного соединения.

Результаты работы/выводы

  1. Получен и охарактеризован метиловый эфир метионин сульфоксимина.
  2. Получено лидерное соединение ДПБП.
  3. Осуществлена модификация лидерного соединения (ДПБП) метиловым эфиром метионин сульфоксимина с образованием амидной связи.
  4. Получена водорастворимая форма конъюгата ДПБП с метиловым эфиром метионинсульфоксимина.