References

zhps

Журнал прикладной спектроскопии

Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii

0514-7506

B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences

zhps-1749

Research Article

МОЛЕКУЛЯРНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

MOLECULAR SPECTROSCOPY

Флуоресцентный анализ процессов комплексообразования мета-тетра(гидроксифенил)хлорина с мономерными и полимерными циклодекстринами

FLUORESCENCE ANALYSIS OF META-TETRA(HYDROXYPHENYL)CHLORINE COMPLEXATION WITH MONOMERIC AND POLYMERIC CYCLODEXTRINS

Коблов

И. В.

Kablov

I. V.

Минск

Minsk

iv.kablov@gmail.com

Кравченко

И. Е.

Kravchenko

I. E.

Минск

Minsk

Зорина

Т. Е.

Zorina

T. E.

Минск

Minsk

Каскех

В.

Kaskeh

Минск

Minsk

Зорин

В. П.

Zorin

V. P.

Минск

Minsk

Белорусский государственный университетBelarusian State University

Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова Белорусского государственного университетаA. D. Sakharov International State Environmental Institute of the Belarusian State University

Белорусский государственный университет; Международный государственный экологический институт им. А. Д. Сахарова Белорусского государственного университетаBelarusian State University; A. D. Sakharov International State Environmental Institute of the Belarusian State University

2025

07022025

9211321

2025

Коблов И.В., Кравченко И.Е., Зорина Т.Е., Каскех В., Зорин В.П.

Kablov I.V., Kravchenko I.E., Zorina T.E., Kaskeh V., Zorin V.P.

Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1749

Разработаны спектральные методы анализа равновесных и кинетических характеристик процессов комплексообразования известного фотосенсибилизатора мета-тетракис(гидроксифенил)хлорина (мТГФХ) с мономерным и полимерными производными β-циклодекстрина (β-ЦД). Исследование изотерм связывания показало, что мТГФХ проявляет более высокое сродство к полимерным производным β-ЦД — полимер-карбоксиметил-β-циклодекстрину (КМ-β-ЦДПП) и полимер-β-циклодекстрину (β-ЦДПП) — по сравнению с мономерным метил-β-циклодекстрином (М-β-ЦДМП). Получены профили изменения относительного содержания комплексов включения мТГФХ с производными β-ЦД в растворе и в присутствии липидных везикул, рассчитаны константы диссоциации молекул фотосенсибилизаторов из состава комплексов включения с циклодекстринами. Показано, что процесс диссоциации мТГФХ из комплексов включения с М-β-ЦДМП осуществляется в течение 1—2 мин, а с полимерными ЦД (КМ-β-ЦДПП и β-ЦДПП) — в течение более 1 ч. Полученные результаты позволяют предположить, что особенности комплексообразования с полимерными и мономерными ЦД могут играть важную роль в доставке фотосенсибилизатора к клеточным/тканевым структурам.

Spectral methods for the analysis of equilibrium and kinetic characteristics of complexation processes of the known photosensitizer meta-tetrakis(hydroxyphenyl)chlorine (mTHPC) with monomeric and polymeric derivatives of β-cyclodextrin (β-CD) have been developed. The study of binding isotherms showed that mTHPC has a higher affinity for the polymeric derivatives of β-CD - carboxymethyl-β-cyclodextrin-polymer (CM-β-CDPD) and β-cyclodextrin-polymer (β-CDPD) – than for monomeric methyl-β-cyclodextrin (M-βCDMD). Profiles of changes in the relative content of mTHPC inclusion complexes with β-CDs in solution and in the presence of lipid vesicles were obtained, and dissociation constants of PS molecules were calculated from the composition of inclusion complexes with cyclodextrins. It was shown that the dissociation process of mTHPC from inclusion complexes with M-β-CDMPD takes 1–2 minutes, and with polymeric CDs (CM-β-CDMPD and β-CDMPD) – more than 1 hour. The results suggest that the peculiarities of complexation with polymeric and monomeric cyclodextrins may play an essential role in the delivery of the photosensitizer to cellular/tissue structures.

мета-тетра(гидроксифенил)хлоринβ-циклодекстринкомплекс включенияполимерлипидные везикулы

meta-tetra(hydroxyphenyl)chlorineβ-cyclodextrininclusion complexespolymerlipid vesicles

Работа выполнена при поддержке ГПНИ “Биотехнологии-2” (задание 1.29) и ГПНИ “Конвергенция-2025” (задание 3.03.7.2), Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (грант № М24МП-024), Министерства образования Республики Беларусь.

References1

D. Aebisher, J. Szpara, D. Bartusik-Aebisher. Int. J. Mol. Sci., 25, N 15 (2024)

A. Wiehe, M. O. Senge. Photochem. Photobiol., 99, N 2 (2023) 356—419

C. Hopper, C. Niziol, M. Sidhu. Oral Oncol., 40, N 4 (2004) 372—382

E. Gaio, D. Scheglmann, E. Reddi, F. Moret. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 161 (2016) 244—252

I. Yakavets, M. Millard, V. Zorin, H.-P. Lassalle, L. Bezdetnaya. J. Control Release, 28, N 304 (2019) 268—287

E. J. Mattioli, L. Ulfo, A. Marconi, V. Pellicioni, P. E. Costantini, T. D. Marforio, M. D. Giosia, A. Danielli, C. Fimognari, E. Turrini, M. Calvaresi. Biomolecules, 13, N 1 (2023)

Y. Liu, M. H. A. M Fens, B. Lou, N. C. H. van Kronenburg, R. F. M. Maas-Bakker, R. J. Kok, S. Oliveira, W. E. Hennink, C. F. van Nostrum. Pharmaceutics, 12, N 4 (2020) 338—364

G. Jeon, Y. T. Ko. J. Pharm. Invest., 49 (2019) 1—8

I. Yankovsky, E. Bastien, I. Yakovets, I. Khludeyev, H.-P. Lassalle, S. Gräfe, L. Bezdetnaya, V. Zorin. Eur. J. Pharm. Sci., 91 (2016) 172—182

I. Yakavets, H.-P. Lassalle, I. Yankovsky, F. Ingrosso, A. Monari, L. Bezdetnaya, V. Zorin. J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry, 367 (2018) 13—21

M. Kryjewski, T. Goslinski, J. Mielcarek. Coord. Chem. Rev., 300 (2015) 101—120

A. B. Mihoub, Z. Youssef, L. Colombeau, V. Jouan-Hureaux, P. Arnoux, C. Frochot, S. Acherar. Mater. Sci. Eng., C, 109 (2019) 110604—110616

K. Kano, R. Nishiyabu, T. Asada, Y. Kuroda. J. Am. Chem. Soc., 124, N 33 (2002) 9937—9944

V. Wintgens, A. M. Layre, D. Hourdet, C. Amiel. Biomacromolecules, 13, N 2 (2012) 528—534

И. В. Коблов, И. Е. Кравченко, Т. Е. Зорина, В. Каскех, В. П. Зорин. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 2 (2024) 30—37

E. J. Mattioli, L. Ulfo, A. Marconi, V. Pellicioni, P. E. Costantini, T. D. Marforio, M. Di Giosia, A. Danielli, C. Fimognari, E. Turrini, M. Calvaresi. Biomolecules, 13, N 1 (2023)

B. Aslanoglu, I. Yakavets, V. Zorin, H.-P. Lassalle, F. Ingrosso, A. Monari, S. Catak. Phys. Chem. Chem. Phys., 22 (2020) 16956—16964

I. Yakavets, I. Yankovsky, L. Bezdetnaya, V. Zorin. Dyes and Pigments, 137 (2017) 299—306

B. Gidwani, A. Vyas. Drug Development and Industrial Pharmacy, 41, N 12 (2015) 1978—1988

С. В. Шилова, А. Я. Третьякова, В. П. Барабановa. Высокомолек. соед., А, 61, № 1 (2019) 44—51

C. L. Perrin. J. Chem. Education, 94, N 6 (2017) 669—672

I. Yakavets, I. Yankovsky, M. Millard, L. Lamy, H.-P. Lassalle, A. Wiehe, V. Zorin, L. Bezdetnaya. Int. J. Pharm., 529, N 1-2 (2017) 568—575

I. Yakavets, C. Guereschi, L. Lamy, I. Kravchenko, H.-P. Lassalle, V. Zorin, L. Bezdetnaya. Eur. J. Pharm. Biopharm., 154 (2020) 33—42

The authors declare that there are no conflicts of interest present.