Проекты

Разработка нанодисперсий на основе конъюгата α-липоевой кислоты и пропандиола с антиагрегационной активностью

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Прикладная химия, физическая химия» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Прикладная химия
Авторы работы: ГБОУ Романовская школа
Предметы: Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Сотни исследований, проведённых за последний десяток лет, сообщают, что α-липоевая кислота и её конъюгаты обладают высокой биологической активностью.

Производные данной кислоты могут быть использованы как антиоксиданты, кардиозащитные, противовоспалительные, противодиабетические и противоопухолевые средства, а также могут ингибировать ферменты.

Главным минусом липоевой кислоты является то, что она вызывает какие-либо эффекты только при высоких молярных концентрациях в крови.

Кроме того, в последних научных исследованиях упоминаются интересные свойства нанодисперсий, созданных на основе α-липоевой кислоты.

Существуют препараты, уменьшающие способность тромбоцитов к склеиванию и прилипанию (адгезии) к эндотелию кровеносных сосудов.

Снижая поверхностное натяжение мембран эритроцитов, они облегчают их деформирование при прохождении через капилляры и улучшают текучесть крови.

Антиагреганты способны не только предупреждать агрегацию, но и вызывать дезагрегацию уже агрегированных кровяных пластинок.

Недостатком уже существующих препаратов является побочный эффект в виде повышенного давления, вследствие чего повышается риск образования гастритов и язв желудка и двенадцатиперстной кишки.

Цели

1. Провести синтез антиагреганта на основе α-липоевой кислоты и пропиленгликоля.

2. Провести синтез наноэмульсии на основе полученного конъюгата.

3. Изучить антиоксидантные свойства нанодисперсий конъюгата α-липоевой кислоты с пропандиолом.

Задачи

  1. Провести анализ литературных данных.
  2. Провести синтез 1,3 –ди-О-липоилоксипропана.
  3. Провести очистку и выделение полученного вещества.
  4. Подтвердить структуру полученного вещества с помощью метода ЯМР-спектрометрии.
  5. Провести синтез наноэмульсии на основе выделенного соединения.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Аналитические весы
  • Магнитная мешалка
  • Ультразвуковой эмульгатор
  • Роторный испаритель
  • Лабораторная посуда
  • Оборудование для колоночной  хроматографии
  • Оборудование для 1Н-ЯМР-спектроскопии
  • Измеритель наночастиц Delsa Nano C

Описание

В процессе выполнения работы автором был проведён синтез конъюгата α-липоевой кислоты с пропандиолом по известным методикам в течение 24 часов.

Рисунок 1. Схема синтеза конъюгата α-липоевой кислоты с пропандиолом

Полученное вещество очистили с помощью колоночной хроматографии на силикагеле, элюируя системой гексан – этилацетат.

На основе полученного конъюгата был проведён синтез наноэмульсии по известной методике.

После синтеза эмульсии была проведена 1Н-ЯМР-спектроскопия полученного соединения. Химический сдвиг измерялся по тетраметилсилану. Расшифровка спектра подтвердила структуру предполагаемого соединения.

Рисунок 2. ЯМР-спектр наноэмульсии

Результаты работы/выводы

В результате работы автором была синтезирована наноэмульсия с подтверждённой структурой, которая, предположительно, может обладать сильными антиагрегационными свойствами.

Перспективы использования результатов работы

Автором предполагается продолжение исследования по данной теме: изучение антиагрегационных свойств полученного вещества, применение и оценка свойств полученной наноэмульсии на тромбоцитах или растворимость в ней белков, входящих в состав смешанных тромбов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» РТУ МИРЭА;

Кластер лабораторий «Биомедицинские и химические технологии»