RU2781098C1 - Application of lead borate nanoparticles targeted to mutant gene 53 in the treatment and method for obtaining these nanoparticles - Google Patents
Application of lead borate nanoparticles targeted to mutant gene 53 in the treatment and method for obtaining these nanoparticles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781098C1 RU2781098C1 RU2021114507A RU2021114507A RU2781098C1 RU 2781098 C1 RU2781098 C1 RU 2781098C1 RU 2021114507 A RU2021114507 A RU 2021114507A RU 2021114507 A RU2021114507 A RU 2021114507A RU 2781098 C1 RU2781098 C1 RU 2781098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lead
- nanosized
- borate
- distilled water
- synthesis
- Prior art date
Links
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title description 28
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 claims abstract description 24
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N Lead(II) nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 13
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N Boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 12
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 12
- -1 borate compound Chemical class 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 15
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 44
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 22
- 238000002512 chemotherapy Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 10
- 102220460541 SVBP T47D Human genes 0.000 description 7
- 231100000486 side effect Toxicity 0.000 description 7
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 5
- 210000004204 Blood Vessels Anatomy 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M buffer Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 230000003833 cell viability Effects 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 4
- 210000000601 Blood Cells Anatomy 0.000 description 3
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 3
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 3
- 201000008286 diarrhea Diseases 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 3
- 238000003753 real-time PCR Methods 0.000 description 3
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 3
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N ADRIAMYCIN Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 description 2
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 description 2
- 210000001185 Bone Marrow Anatomy 0.000 description 2
- 229920002676 Complementary DNA Polymers 0.000 description 2
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 229960004679 Doxorubicin Drugs 0.000 description 2
- 102000000795 Galectin 1 Human genes 0.000 description 2
- 108010001498 Galectin 1 Proteins 0.000 description 2
- 210000002510 Keratinocytes Anatomy 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-UUNJERMWSA-N Lactose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H]1CO)[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1 GUBGYTABKSRVRQ-UUNJERMWSA-N 0.000 description 2
- GUWSLQUAAYEZAF-UHFFFAOYSA-L Lead(II) acetate Chemical compound O1C(C)=O[Pb]21O=C(C)O2 GUWSLQUAAYEZAF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 2
- 208000007117 Oral Ulcer Diseases 0.000 description 2
- 201000004384 alopecia Diseases 0.000 description 2
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 231100000517 death Toxicity 0.000 description 2
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 201000009910 diseases by infectious agent Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 210000002768 hair cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000003676 hair loss Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 229940046892 lead acetate Drugs 0.000 description 2
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000004729 solvothermal method Methods 0.000 description 2
- 229920000160 (ribonucleotides)n+m Polymers 0.000 description 1
- 208000009956 Adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007502 Anemia Diseases 0.000 description 1
- 206010059512 Apoptosis Diseases 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N Boron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000481 Breast Anatomy 0.000 description 1
- XFSMEWPSXDHRNU-UHFFFAOYSA-M CCCCC(CC)COC(=O)C(CC([O-])=O)S(O)(=O)=O Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C(CC([O-])=O)S(O)(=O)=O XFSMEWPSXDHRNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000008787 Cardiovascular Disease Diseases 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 210000000981 Epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 206010015150 Erythema Diseases 0.000 description 1
- 101710037135 GAPC2 Proteins 0.000 description 1
- 101710037116 GAPC3 Proteins 0.000 description 1
- 101710025049 GAPDG Proteins 0.000 description 1
- 101710008404 GAPDH Proteins 0.000 description 1
- 102100006425 GAPDH Human genes 0.000 description 1
- 101710010461 Gapdh1 Proteins 0.000 description 1
- 210000000987 Immune System Anatomy 0.000 description 1
- 206010061598 Immunodeficiency Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 229910000003 Lead carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- FCHAMWMIYDDXFS-UHFFFAOYSA-L Lead(II) oxalate Chemical compound [Pb+2].[O-]C(=O)C([O-])=O FCHAMWMIYDDXFS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 101710025050 MK0970 Proteins 0.000 description 1
- 206010027476 Metastasis Diseases 0.000 description 1
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N N'-amino-N-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 1
- 206010028694 Nail disease Diseases 0.000 description 1
- 210000000282 Nails Anatomy 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 1
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 1
- 206010040984 Sleep disease Diseases 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 238000003782 apoptosis assay Methods 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- NGKQNTOXCAGWRY-UHFFFAOYSA-N bis(dioxidoboranyloxy)borinate Chemical class [O-]B([O-])OB([O-])OB([O-])[O-] NGKQNTOXCAGWRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 1
- 210000002449 bone cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000008274 breast adenocarcinoma Diseases 0.000 description 1
- 239000003560 cancer drug Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 101710025091 cbbGC Proteins 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 238000007374 clinical diagnostic method Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 230000035618 desquamation Effects 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000002357 endometrial Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 230000029578 entry into host Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 101710025070 gapdh-2 Proteins 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000004630 mental health Effects 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000002438 mitochondrial Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000000424 optical density measurement Methods 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005522 programmed cell death Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004222 uncontrolled growth Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE PRESENT INVENTION RELATED
Настоящее изобретение относится к применению наноразмерных соединений бората свинца в лечебных целях в связи с избирательной противораковой активностью данных соединений в отношении линии p53-мутантных клеток рака молочной железы T47D.The present invention relates to the use of nanosized lead borate compounds for therapeutic purposes in connection with the selective anticancer activity of these compounds against the p53 mutant breast cancer cell line T47D.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Бораты свинца (PbxByOzHt-PbxByOz) в последнее время привлекли большой интерес исследователей благодаря их превосходным оптическим и фотоэлектрическим свойствам, а также возможности их использования как в качестве катализатора, так и материала для захвата нейтрон-гамма-лучей, и данные бораты пытались синтезировать с использованием различных способов синтеза. Однако следует заметить, что влияние данных соединений на здоровье и биологические применение данной группы соединений до сих пор не изучены. Некоторые из соединений группы бората свинца, синтезированные, согласно литературным данным, с использованием традиционных способов синтеза, таких как твердофазный, золь-гель и сольвотермический синтез, следующие: PbB4O7, Pb(BO2)2H2O, Pb6B10O21, Pb3B10O18.2H2O, Pb2[B5O9]OH.H2O, Pb5B3O8(OH)3.H2O, Pb6B12O24.H2O, Pb2B3O5,5(OH)2, [Pb3(B3O7)]. NO3, Pb6B11O18(OH)9 и Pb6B6O15.Lead borates (Pb x B y O z H t -Pb x B y O z ) have recently attracted great interest from researchers due to their excellent optical and photoelectric properties, as well as the possibility of their use as both a catalyst and a neutron capture material. -gamma rays, and these borates have tried to synthesize using various methods of synthesis. However, it should be noted that the effect of these compounds on the health and biological use of this group of compounds has not yet been studied. Some of the compounds of the lead borate group, synthesized, according to the literature, using traditional methods of synthesis, such as solid-phase, sol-gel and solvothermal synthesis, are the following: PbB 4 O 7 , Pb(BO 2 ) 2 H 2 O, Pb 6 B 10 O 21 , Pb 3 B 10 O 18 .2H 2 O, Pb 2 [B 5 O 9 ]OH.H 2 O, Pb 5 B 3 O 8 (OH) 3 .H 2 O, Pb 6 B 12 O 24 .H 2 O, Pb 2 B 3 O 5 , 5 (OH) 2 , [Pb 3 (B 3 O 7 )]. NO 3 , Pb 6 B 11 O 18 (OH) 9 and Pb 6 B 6 O 15 .
Как известно, многие физические свойства материалов изменяются и приобретают более высокое качество при переходе от микроскопических размеров к наноразмерным. Поэтому является важным наноразмерный синтез соединений бората свинца , но количество литературных данных по исследованию синтеза данных соединений остается ограниченным. Одним из таких исследований является получение бората свинца способом соосаждения в микроволновой печи, который описан в заявке на китайский патент № CN1562840. В этом синтезе растворы бората натрия и нитрата свинца смешивали в соответствующих стехиометрических пропорциях в присутствии 2-этилгексилсульфосукцината и полученную смесь подвергали воздействию микроволновых лучей в микроволновой печи лабораторного типа при температуре 35-45°C в течение 1,5 минут -2 часа при мощности 500 Вт. Полученные продукты промывали дистиллированной водой и этанолом, а затем сушили в сушильном шкафу при 60°C в течение 10 часов для удаления примесей. Второе исследование посвящено синтезу наноразмерного соединения Pb3B10O16(OH)4 с помощью сольвотермического способа, который описан в заявке на китайский патент № CN105568378. В указанном синтезе растворы ацетата свинца и борной кислоты смешивали в соответствующих стехиометрических соотношениях в присутствии пиридина, а pH среды регулировали с помощью раствора аммиака. Полученную смесь переносили в автоклав и нагревали при 230 градусах в течение 12 часов. Полученные продукты промывали дистиллированной водой и этанолом и нагревали при 60 градусах в течение 12 часов.As is known, many physical properties of materials change and acquire a higher quality in the transition from microscopic to nanosized. Therefore, the nanoscale synthesis of lead borate compounds is important, but the amount of literature data on the study of the synthesis of these compounds remains limited. One such study is the production of lead borate by the microwave coprecipitation method, which is described in Chinese Patent Application No. CN1562840. In this synthesis, solutions of sodium borate and lead nitrate were mixed in appropriate stoichiometric proportions in the presence of 2-ethylhexyl sulfosuccinate and the resulting mixture was subjected to microwave rays in a laboratory type microwave oven at a temperature of 35-45°C for 1.5 minutes -2 hours at a power of 500 Tue The resulting products were washed with distilled water and ethanol, and then dried in an oven at 60°C for 10 hours to remove impurities. The second study is devoted to the synthesis of nanosized compound Pb 3 B 10 O 16 (OH) 4 using a solvothermal method, which is described in Chinese patent application No. CN105568378. In this synthesis, solutions of lead acetate and boric acid were mixed in appropriate stoichiometric ratios in the presence of pyridine, and the pH of the medium was adjusted using an ammonia solution. The resulting mixture was transferred to an autoclave and heated at 230 degrees for 12 hours. The products obtained were washed with distilled water and ethanol and heated at 60°C for 12 hours.
Рак - общее название болезней, возникающих в результате неконтролируемого роста и деления клеток. В то время как раковые клетки могут образовываться в большинстве тканей тела, образующиеся раковые клетки могут метастазировать в различные части тела посредством крови. Рак имеет шесть основных отличительных черт. Данные черты включают в себя:Cancer is the general name for diseases resulting from the uncontrolled growth and division of cells. While cancer cells can form in most tissues of the body, the resulting cancer cells can metastasize to various parts of the body through the blood. Cancer has six main distinguishing features. These traits include:
1.Самостоятельный синтез факторов роста,1. Independent synthesis of growth factors,
2.Уклонение от сигналов, подавляющих рост,2. Avoiding Growth Suppressing Signals
3.Поиск других способов выживания, чтобы противостоять запрограммированной гибели клеток, апоптозу,3.Search for other ways to survive to resist programmed cell death, apoptosis,
4.Возможность неограниченной пролиферации,4. Possibility of unlimited proliferation,
5.Способность производить новые кровеносные сосуды (ангиогенез) для поддержания жизнедеятельности и5. The ability to produce new blood vessels (angiogenesis) to sustain life and
6.Инвазия и метастазирование в другие ткани через кровеносные сосуды [1].6. Invasion and metastasis to other tissues through blood vessels [1].
Спустя одиннадцать лет после идентификации этих шести признаков, Ханахан и Вайнберг опубликовали обновленную статью, в которой они увеличили количество признаков рака опухоли до десяти. Дополнительные четыре отличительных признака:Eleven years after identifying these six features, Hanahan and Weinberg published an update in which they increased the number of tumor cancer features to ten. Additional four distinguishing features:
7. Нерегулярные метаболические пути,7. Irregular metabolic pathways,
8. Нестабильный геном, открытый для мутаций,8. Unstable genome, open to mutations,
9. Умение избегать иммунного ответа и9. Ability to avoid immune response and
10. Опухоль, стимулирующая воспаление [2].10. A tumor that stimulates inflammation [2].
Эти десять признаков являются основной причиной смертей, связанных с раком, а раковые заболевания статистически являются второй по частоте причиной смерти после сердечно-сосудистых заболеваний. Ежегодно миллиарды долларов тратятся на то, чтобы найти лекарство для лечения рака, что является одной из проблем, привлекающих наибольшее внимание ученых всего мира, и на лечение пациентов. Хотя NCI (Национальный институт рака) поддерживает только 250 противораковых препаратов, все они имеют 23 известных побочных эффекта.These ten signs are the leading cause of cancer-related deaths, and cancer is statistically the second most common cause of death after cardiovascular disease. Billions of dollars are spent every year to find a cure for cancer, one of the problems that attracts the most attention from scientists around the world, and to treat patients. Although the NCI (National Cancer Institute) only supports 250 cancer drugs, they all have 23 known side effects.
В исследовании, проведенном под руководством Паулы Гарсия Калавиа в 2018 году, было изучено фотодинамическое действие наночастиц золота, функционализированных лактозофталоцианином, на клетки рака молочной железы. Лактоза, в качестве углевода в указанном исследовании использовалась как для стабилизации наночастиц золота, так и для нацеливания на клетки рака молочной железы через рецептор галектина-1. Было проведено сравнение клеточной линии аденокарциномы молочной железы MDA-MB-231 и здорового эпителия молочной железы MCF-10A, и в результате было обнаружено, что наночастицы золота избирательно убивали клеточную линию аденокарциномы со сверхэкспрессией рецептора галектина-1, но не влияли на клеточную линию MCF-10A [3].A 2018 study led by Paula Garcia Calavia examined the photodynamic effects of lactose phthalocyanine-functionalized gold nanoparticles on breast cancer cells. Lactose, as the carbohydrate in this study, was used both to stabilize the gold nanoparticles and to target breast cancer cells via the galectin-1 receptor. A comparison was made between the breast adenocarcinoma cell line MDA-MB-231 and healthy breast epithelium MCF-10A, and it was found that gold nanoparticles selectively killed the adenocarcinoma cell line overexpressing the galectin-1 receptor, but did not affect the MCF cell line -10A [3].
В статье, опубликованной Hekmat A. и др. в 2012 году, влияние комбинаций наночастиц серебра и доксорубицина на линии клеток рака молочной железы T47D и MCF-7 было показано путем сравнения со стволовыми эндометриальными клетками человека. Было замечено, что использование комбинации 0,3 мкМ доксорубицина и 10 мкМ наночастиц серебра на линии клеток T47D привело к уровню смертности в 60%. В линии клеток MCF-7 уровень смертности от идентичной комбинации составил 49% [4].In a paper published by Hekmat A. et al. in 2012, the effect of combinations of silver nanoparticles and doxorubicin on T47D and MCF-7 breast cancer cell lines was shown by comparison with human endometrial stem cells. It was observed that the use of a combination of 0.3 μM doxorubicin and 10 μM silver nanoparticles on the T47D cell line resulted in a mortality rate of 60%. In the MCF-7 cell line, the mortality rate from an identical combination was 49% [4].
Нанотехнологические продукты имеют размер примерно от одной тысячи до десяти тысяч раз меньше, чем размер клетки, и этим свойством они схожи с биологическими молекулами, такими как рецепторы или некоторые ферменты. Благодаря своему небольшому размеру наночастицы могут легко взаимодействовать со многими молекулами внутри и/или вне клетки. Наночастицы размером менее двадцати нанометров могут легко выходить из кровеносных сосудов и легко перемещаться в любую часть тела (эффект ЭПР - улучшенные проницаемость и удерживание), и эта простота доступа к любой и каждой части тела имеет большое значение, поскольку дает возможность идентифицировать раковые клетки и полностью предоставить их лечение наночастицам. Однако, процент эффективности эффекта ЭПР может уменьшаться при некоторых типах рака из-за изменения проницаемости кровеносных сосудов [5]. Более того, идентификация раковой клетки имеет важное значение в результате такой легкости доступа. В противном случае наночастицы убьют и здоровые клетки вместе с раковыми клетками. В этом отношении важно разработать подходящие для пациента наночастицы.Nanotechnology products are about one thousand to ten thousand times smaller than the size of a cell, and in this property they are similar to biological molecules such as receptors or some enzymes. Due to their small size, nanoparticles can easily interact with many molecules inside and/or outside the cell. Nanoparticles smaller than twenty nanometers can easily exit blood vessels and easily travel to any part of the body (EPR effect - improved permeability and retention), and this ease of access to any and every part of the body is of great importance, as it makes it possible to identify cancer cells and completely to provide their treatment with nanoparticles. However, the percentage of effectiveness of the EPR effect may decrease in some types of cancer due to changes in blood vessel permeability [5]. Moreover, the identification of the cancer cell is important as a result of this ease of access. Otherwise, the nanoparticles will kill healthy cells along with cancer cells. In this regard, it is important to develop nanoparticles suitable for the patient.
Исследования составов наночастиц привлекают внимание и интерес исследователей, поскольку они позволяют улучшить существующие способы лечения рака.Research into nanoparticle formulations is attracting the attention and interest of researchers as it improves existing cancer treatments.
Хирургическая операция и/или химиотерапия часто используются для лечения рака. В то время как хирургическая операция в некоторых случаях дает полный и эффективный результат; обычно после операции вводят химиотерапевтический препарат, чтобы избежать возможности присутствия раковых клеток, которые выживут и спровоцируют образование раковой опухоли в долгосрочной перспективе. В основном химиотерапия вызывает ряд побочных эффектов, повреждая как здоровые, так и раковые клетки. Химиотерапия оказывает наибольшее влияние на клетки с высокой скоростью пролиферации в организме: волосковые клетки, клетки крови, продуцируемые в костном мозге, и клетки пищеварительной системы. Побочные эффекты, часто наблюдаемые после химиотерапии, следующие:Surgery and/or chemotherapy are often used to treat cancer. While surgery in some cases gives a complete and effective result; usually a chemotherapy drug is given after surgery to avoid the possibility of cancer cells being present that will survive and cause cancer in the long term. Basically, chemotherapy causes a number of side effects, damaging both healthy and cancerous cells. Chemotherapy has the greatest effect on the cells with a high proliferation rate in the body: hair cells, blood cells produced in the bone marrow, and cells in the digestive system. Side effects commonly seen after chemotherapy are as follows:
• Усталость : хотя это в основном вызвано анемией, вызванной поражением клеток крови, причина также может быть психологической.• Fatigue : although this is mainly caused by anemia caused by damage to the blood cells, the cause can also be psychological.
• Тошнота и рвота : данный эффект может быть связан с чувствительностью к лекарствам, но может иметь психологические причины.• Nausea and vomiting : This effect may be related to drug sensitivity, but may have psychological causes.
• Выпадение волос: выпадение волос, на которое негативно влияет химиотерапия из-за их быстро растущих клеток, является одной из наиболее серьезных причин депрессии у пациентов.• Hair loss: Hair loss, which is negatively affected by chemotherapy due to its rapidly growing hair cells, is one of the most serious causes of depression in patients.
• Снижение показателей крови: костный мозг, пораженный химиотерапией, приводит к значительному уменьшению количества клеток крови. Поскольку в результате этого снижения к тканям не может быть доставлено достаточное количество кислорода, могут наблюдаться многие побочные эффекты, такие как ослабление иммунной системы и затруднение свертывания крови.• Decreased blood counts: Bone marrow affected by chemotherapy leads to a significant decrease in the number of blood cells. Since sufficient oxygen cannot be delivered to the tissues as a result of this reduction, many side effects can occur, such as a weakened immune system and difficulty in blood clotting.
• Язвы в ротовой полости: химиотерапевтические препараты могут иногда вызывать воспалительные язвы в ротовой полости. Во время лечения пациенты должны избегать чрезмерно горячих или холодных напитков и уделять особое внимание гигиене полости рта.• Mouth ulcers: Chemotherapy drugs can sometimes cause inflammatory mouth ulcers. During treatment, patients should avoid excessively hot or cold drinks and pay special attention to oral hygiene.
• Диарея и запор: Диарея или запор могут наблюдаться в результате реакции клеток пищеварительной системы на различные химиотерапевтические агенты. Данная ситуация, последствия которой в основном можно уменьшить с помощью диеты, в некоторых случаях может привести к тяжелой диарее, требующей внутривенного приема жидкости.• Diarrhea and constipation: Diarrhea or constipation may occur as a result of the reaction of the cells of the digestive system to various chemotherapeutic agents. This situation, which can mostly be reduced by diet, can in some cases lead to severe diarrhea requiring intravenous fluids.
• Изменения кожи и ногтей: химиотерапевтические препараты имеют побочные эффекты, такие как потемнение цвета кожи, шелушение кожи, покраснение или сухость кожи. Также может наблюдаться легкая ломка ногтей или потемнение их цвета. Особое внимание следует уделять шелушению кожи, так как это приведет к появлению открытых ран у пациентов с ослабленным иммунитетом.• Skin and nail changes: Chemotherapy drugs have side effects such as darkening of the skin color, flaking of the skin, redness or dryness of the skin. There may also be slight breaking of the nails or darkening of their color. Particular attention should be paid to desquamation of the skin, as this will lead to open wounds in immunocompromised patients.
• Проблемы со сном: хотя это обычно происходит по психологическим причинам, неспособность организма отдыхать, особенно во время процесса химиотерапии, снижает эффект химиотерапии и еще больше подрывает психическое здоровье пациента.• Sleep problems: although this usually occurs for psychological reasons, the body's inability to rest, especially during the chemotherapy process, reduces the effect of chemotherapy and further undermines the patient's mental health.
Чтобы повысить эффективность лечения, требуется использовать химиотерапию в сочетании с хирургическими и другими способами, а также обилие и непредсказуемость ее побочных эффектов, варьирующихся от пациента к пациенту, побудили ученых искать новые способы лечения. Наночастицы стали популярными в исследованиях, начатых с целью улучшения существующих методов лечения и уменьшения побочных эффектов.The need to use chemotherapy in combination with surgery and other methods to increase the effectiveness of treatment, as well as the abundance and unpredictability of its side effects, which vary from patient to patient, has prompted scientists to look for new methods of treatment. Nanoparticles have become popular in research initiated to improve existing treatments and reduce side effects.
В дополнение ко всему вышеуказанному, в современном уровне техники наночастицы используются либо в сочетании с известным химическим веществом - где при этом указанные химические вещества могут избирательно убивать раковые опухоли, даже если наночастица не используется, так что здесь воздействие нацелено на усиление дейсвтия - или выполняется нацеливание, осуществляемое добавкой глюкозы, чтобы клетки могли распознавать наночастицы. Поскольку потребность в глюкозе является общей для всех клеток, способность убивать пропорционально больше раковых клеток не причинит вреда здоровым клеткам. Кроме того, как упоминалось выше, из-за эффекта ЭПР многие наночастицы, которые могут неконтролируемым образом проникать в незлокачественные клетки, могут быть опасными для здоровья этих клеток. In addition to all of the above, in the state of the art, nanoparticles are used either in combination with a known chemical - where in this case, these chemicals can selectively kill cancerous tumors, even if the nanoparticle is not used, so here the effect is aimed at enhancing the action - or targeting is performed , carried out by the addition of glucose so that the cells can recognize the nanoparticles. Because the need for glucose is common to all cells, the ability to kill proportionately more cancer cells will not harm healthy cells. In addition, as mentioned above, due to the effect of EPR, many nanoparticles that can enter non-cancerous cells in an uncontrolled manner can be hazardous to the health of these cells.
Заявка на японский патент № JP2005300232 в данной области техники относится к применению позитронно-эмиссионной томографии с использованием аэрогеля и способу получения указанного аэрогеля. Целью настоящего изобретения является создание позитронно-эмиссионной томографии, которая позволяет с высокой точностью определять положение аномальных тканей, таких как раковые клетки. Одним из сырьевых материалов, используемых в производстве аэрогелей, являются оксиды свинца, и для этой цели используется соль свинца, относящаяся к группе, в которую также входит борат свинца. Japanese Patent Application No. JP2005300232 in the art relates to the use of positron emission tomography using an airgel and a method for producing said airgel. The aim of the present invention is to provide positron emission tomography, which allows to determine the position of abnormal tissues such as cancer cells with high accuracy. One of the raw materials used in the production of aerogels is lead oxides, and for this purpose a lead salt belonging to the group that also includes lead borate is used.
Международная заявка на патент № WO2011022350 в данной области техники относится к фармацевтически приемлемым наночастицам цинка для лечения инфекций и рака. Наночастицы цинка имеют ядра, содержащие элементарный цинк без значительных количеств других металлов или оксидов металлов. Другое применение наночастиц цинка по настоящему изобретению - диагностика и визуализация. Наночастицы цинка обладают врожденной автофлуоресцентной способностью и, таким образом, могут использоваться для визуализации таких участков, как инфекции и опухоли. Поскольку это полезно в таких ситуациях, как рентгеновское изображение, можно использовать ион, выбранный из группы, в которую также входит свинец (II). International Patent Application No. WO2011022350 in the art relates to pharmaceutically acceptable zinc nanoparticles for the treatment of infections and cancer. Zinc nanoparticles have cores containing elemental zinc without significant amounts of other metals or metal oxides. Another application of the zinc nanoparticles of the present invention is in diagnostics and imaging. Zinc nanoparticles have an inherent autofluorescence capability and thus can be used to image sites such as infections and tumors. Since this is useful in situations such as x-ray imaging, an ion selected from the group that also includes lead(II) may be used.
Заявка на китайский патент № CN103046113 в данной области техники относится к составному борату свинца и нелинейно-оптическому кристаллу бората свинца, а также способу их получения. Соединение бората свинца имеет химическую формулу Pb4O(BO3)2 и молекулярную массу 962,38 и синтезируется с использованием твердофазной реакции. Молярное соотношение свинца и бора в соединении составляет 2 : 1, и соединение, содержащее свинец, представляет собой карбонат свинца, нитрат свинца, оксид свинца, ацетат свинца или оксалат свинца; и борсодержащее соединение представляет собой борную кислоту или оксид бора.Chinese Patent Application No. CN103046113 in the field of technology relates to a composite lead borate and a non-linear optical lead borate crystal, as well as a method for producing them. The lead borate compound has the chemical formula Pb 4 O(BO 3 ) 2 and a molecular weight of 962.38 and is synthesized using a solid phase reaction. The molar ratio of lead and boron in the compound is 2:1, and the lead-containing compound is lead carbonate, lead nitrate, lead oxide, lead acetate, or lead oxalate; and the boron-containing compound is boric acid or boron oxide.
Очевидно, что в литературе отсутствуют публикации или патенты, касающиеся действия наноразмерных соединений бората свинца по настоящему изобретению на раковые опухоли и связанные с ними физиологические нарушения. Obviously, there are no publications or patents in the literature regarding the effect of nanosized lead borate compounds of the present invention on cancerous tumors and related physiological disorders.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Целью настоящего изобретения является применение наноразмерного соединения бората свинца в процессе лечения из-за его избирательного токсического действия на раковые клетки. The purpose of the present invention is the use of a nanoscale compound of lead borate in the treatment process due to its selective toxic effect on cancer cells.
Другой целью изобретения является синтез наноразмерного соединения бората свинца с использованием нового способа синтеза с буферным осаждением. Another object of the invention is the synthesis of a nanosized lead borate compound using a new buffered precipitation synthesis method.
Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы эти соединения имели размер менее 100 нм, чтобы использовать их в биологических применениях in vivo. Another object of the invention is that these compounds have a size of less than 100 nm in order to use them in biological applications in vivo.
Другой целью изобретения является использование способа синтеза, который является намного более простым, экономичным и подходящим для изготовления по сравнению с методами синтеза гидротермальным/сольвотермическим и микроволновым осаждением благодаря тому факту, что его можно проводить без какой-либо необходимости в высокой температуре, длительном времени реакции, высоком давлении и любого вида облучения.Another object of the invention is to use a synthesis process that is much simpler, economical and suitable to manufacture compared to hydrothermal/solvothermal and microwave precipitation synthesis methods due to the fact that it can be carried out without any need for high temperature, long reaction times. , high pressure and any kind of irradiation.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
«ПРИМЕНЕНИЕ НАНОЧАСТИЦ БОРАТА СВИНЦА, НАЦЕЛЕННЫХ НА МУТАНТНЫЙ ГЕН 53, В ЛЕЧЕНИИ и СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ НАНОЧАСТИЦ» разработано для достижения цели настоящего изобретения, изображенного на прилагаемом рисунке, на котором;" APPLICATION OF THE LEAD BORATE NANOPARTICLES TARGETING THE MUTANT GENE 53 IN THE TREATMENT and METHOD FOR PRODUCING THESE NANOPARTICLES " is designed to achieve the purpose of the present invention, depicted in the attached figure, in which;
Фигура 1. представляет собой графическое представление влияния переменных концентраций наноразмерного бората свинца на жизнеспособность (A) Hacat (здоровый контрольный кератиноцит), (B) T47D (рак молочной железы), (C) MCF7 (рак молочной железы) и (D) Клетки A549 (рак легкого). Figure 1. is a graphical representation of the effect of varying concentrations of nanoscale lead borate on viability of (A) Hacat (healthy control keratinocyte), (B) T47D (breast cancer), (C) MCF7 (breast cancer), and (D) A549 cells (lung cancer).
Фигура 2. представляет собой графическое представление изменения экспрессии гена в клеточной линии T47D, имеющей мутацию р53, и в клеточной линии MCF7, не имеющей мутации р53, после обработки свинцовой наночастицей посредством полимеразной цепной реакции в реальном времени. (Результаты были определены после нормализации, где в качестве контроля использовались клетки, несвязанные с нанесением наночастиц, и уровень экспрессии гена GAPDH, который также может называться охранным геном.) Figure 2 is a graphical representation of the change in gene expression in a T47D cell line having a p53 mutation and in an MCF7 cell line not having a p53 mutation after lead nanoparticle treatment by real-time polymerase chain reaction. (Results were determined after normalization, where cells not associated with nanoparticle application and the expression level of the GAPDH gene, which may also be referred to as a guard gene, were used as controls.)
Настоящее изобретение относится к наноразмерным соединениям метабората свинца, используемым для лечения раковых опухолей из-за их селективного токсического действия на раковые клетки. В рамках настоящего изобретения из-за их селективного противоракового действия (токсического действия) на линию p53-мутантных клеток рака молочной железы, T47D, наноразмерные соединения бората свинца используются с целью лечения данных раковых клеток.The present invention relates to nanoscale lead metaborate compounds used in the treatment of cancer due to their selective toxic effect on cancer cells. Due to their selective anti-cancer effect (toxic effect) on the p53 mutant breast cancer cell line, T47D, nanosized lead borate compounds are used in the context of the present invention to treat these cancer cells.
Синтез наноразмерных (менее 100 нм) соединений бората свинца, разработанных для использования в процессе лечения раковых опухолей в рамках данного изобретения, проводят в комнатных условиях с помощью метода буферного осаждения. Этапы данного синтеза представляют собой:Synthesis of nanoscale (less than 100 nm) compounds of lead borate, developed for use in the treatment of cancerous tumors in the framework of this invention, is carried out in room conditions using the buffer precipitation method. The stages of this synthesis are:
1- Гидроксид натрия и борная кислота растворяются и смешиваются друг с другом в стехиометрическом соотношении 1: 2 в дистиллированной воде и боратном буфере (буферный раствор NaOH/H3BO3), имеющем значение pH от 9 до 9,5 и способном к поддерживать значение pH реакционной среды в этом диапазоне.1- Sodium hydroxide and boric acid are dissolved and mixed with each other in a stoichiometric ratio of 1: 2 in distilled water and a borate buffer (NaOH/H 3 BO 3 buffer solution) having a pH value of 9 to 9.5 and capable of maintaining the value the pH of the reaction medium is in this range.
2- Нитрат свинца (и предпочтительно ПЭГ (от 400 до 20000 Да)) снова растворяют в 200 мл дистиллированной воды в отдельном стакане в стехиометрическом соотношении 1: 1,5. Раствор нитрата свинца (и предпочтительно ПЭГ) и раствор боратного буфера перемешивают в течение 30 минут при 2000 об/мин при механическом перемешивании.2- Lead nitrate (and preferably PEG (400 to 20,000 Da)) is redissolved in 200 ml of distilled water in a separate beaker in a stoichiometric ratio of 1:1.5. The lead nitrate solution (and preferably PEG) and the borate buffer solution are mixed for 30 minutes at 2000 rpm with mechanical agitation.
3- Полученный продукт промывают 4 раза дистиллированной водой и затем сушат при 60°C в течение 24 часов для удаления примесей.3- The resulting product is washed 4 times with distilled water and then dried at 60°C for 24 hours to remove impurities.
ПЭГ (полиэтиленгликоль) - биосовместимое поверхностно-активное вещество. В способе, описанном выше, также можно проводить реакцию без использования поверхностно-активных веществ, таких как ПЭГ. В этом случае всего 10 ммоль нитрата свинца растворяется в 20 мл воды в химическом стакане. Целью использования ПЭГ в реакции является получение наночастиц бората свинца, имеющих меньший размер частиц.PEG (polyethylene glycol) is a biocompatible surfactant. In the method described above, it is also possible to carry out the reaction without the use of surfactants such as PEG. In this case, only 10 mmol of lead nitrate is dissolved in 20 ml of water in a beaker. The purpose of using PEG in the reaction is to obtain lead borate nanoparticles having a smaller particle size.
Размер частиц наноразмерных соединений бората свинца, синтезированных согласно данному изобретению, составляет менее 100 нм. Размер частиц менее 100 нм позволяет использовать эти соединения в биологических приложениях in vivo.The particle size of the nanosized lead borate compounds synthesized according to this invention is less than 100 nm. Particle sizes of less than 100 nm allow these compounds to be used in in vivo biological applications.
Используемый способ синтеза является намного более простым, экономичным и подходящим для изготовления по сравнению со способами синтеза гидротермальным/сольвотермическим и микроволновым осаждением, поскольку его можно проводить без необходимости использования высоких температур и длительного времени реакции, высоких значений давления и любых видов облучения.The synthesis method used is much simpler, economical and suitable for manufacture compared to the hydrothermal/solvothermal and microwave precipitation synthesis methods, since it can be carried out without the need for high temperatures and long reaction times, high pressures and any kind of irradiation.
Добавленный в среду ПЭГ (полиэтиленгликоль) является биосовместимым поверхностно-активным веществом. Данный фактор позволяет получать частицы меньшего размера (50 нм и ниже) и дает возможность легко диспергироваться данным частицам в воде. Также чтобы иметь возможность использовать соединения бората свинца в биологических назначениях и получать более мелкие наночастицы, во время или после реакции можно использовать ПЭГ и другие биосовместимые поверхностно-активные вещества с различными молекулярными массами.PEG (polyethylene glycol) added to the medium is a biocompatible surfactant. This factor makes it possible to obtain smaller particles (50 nm and below) and makes it possible for these particles to be easily dispersed in water. Also, in order to be able to use lead borate compounds in biological applications and obtain smaller nanoparticles, PEG and other biocompatible surfactants with different molecular weights can be used during or after the reaction.
Указанный способ буферного осаждения для формирования наночастиц, согласно настоящему изобретению, представляет собой новый способ осаждения для синтеза только боратов металлов, полученных путем усовершенствования некоторых частей обычного способа осаждения, ранее известного в литературе. Наиболее важной особенностью данного способа является способность буфера гидроксид натрия/борная кислота, используемого в качестве источника бората, поддерживать значение pH среды в диапазоне от 9 до 9,5 на протяжении всей реакции. Данный способ синтеза может быть использован не только для получения бората свинца, но и для получения всех других (+2) и (+3) заряженных боратов металлов. Металлы других боратных соединений металлов, которые могут быть синтезированы с использованием данного способа синтеза, следующие: Ca+2, Mn+2, Ni+2, Co+2, Cu+2, Zn+2, Sr+2, Ba+2, Sc+3, Fe+3, Cr+3, Al+3, Y+3, La+3, Ce+3, Pr+3, Nd+3, Sm+3, Eu+3, Gd+3, Tb+3, Dy+3, Ho+3, Er+3, Tm+3, Yb+3, Lu+3, Bi+3, Tl+3. Приведенные здесь примеры являются примерами других примеров боратов металлов, которые могут быть получены данным способом синтеза.Said buffer precipitation method for forming nanoparticles according to the present invention is a new precipitation method for the synthesis of only metal borates obtained by improving some parts of the conventional precipitation method previously known in the literature. The most important feature of this process is the ability of the sodium hydroxide/boric acid buffer used as the borate source to maintain the pH of the medium in the range of 9 to 9.5 throughout the reaction. This synthesis method can be used not only to obtain lead borate, but also to obtain all other (+2) and (+3) charged metal borates. Metals of other metal borate compounds that can be synthesized using this synthesis method are as follows: Ca +2 , Mn +2 , Ni +2 , Co +2 , Cu +2 , Zn +2 , Sr +2 , Ba +2 , Sc +3 , Fe+3, Cr +3 , Al +3 , Y +3 , La +3 , Ce +3 , Pr +3 , Nd +3 , Sm +3 , Eu +3 , Gd +3 , Tb + 3 , Dy +3 , Ho +3 , Er +3 , Tm +3 , Yb +3 , Lu +3 , Bi +3 , Tl +3 . The examples given here are examples of other examples of metal borates that can be obtained by this synthesis method.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL STUDIES
Эксперимент для определения цитотоксичностиExperiment to determine cytotoxicity
Влияние полученных наночастиц на жизнеспособность клеток определяли с использованием способа MTS (системы тестирования материалов), приведенного в литературе. Молекулы, использованные в продукте, получали по отдельности или в комбинации в среде и наносили на клетки T47D (рак молочной железы), MCF7 (рак груди), A549 (рак легких) и Hacat (здоровый контрольный кератиноцит), которые высевали на клеточные планшеты для культивирования с 96 лунками путем подсчета при концентрации 4000 клеток на каждую лунку. Ответ клеток на токсичность молекул определяли путем измерения жизнеспособности клеток в течение 3 дней. Жизнеспособность клеток определялась с помощью способа под названием MTS, который измеряет активность фермента митохондриальной дегидрогеназы в клетке. Вещество MTS, добавленное к клеткам вместе со средой, приводит к образованию окрашенных кристаллов формазана как индикатора жизнеспособности клеток. Конечное изменение цвета оценивали на основании измерения оптической плотности с использованием планшет-ридера для ELISA. Полученные результаты проанализированы.The effect of the resulting nanoparticles on cell viability was determined using the MTS (Materials Testing System) method given in the literature. The molecules used in the product were prepared singly or in combination in a medium and applied to T47D (breast cancer), MCF7 (breast cancer), A549 (lung cancer) and Hacat (healthy control keratinocyte) cells, which were plated on cell plates for culturing with 96 wells by counting at a concentration of 4000 cells per well. Cellular response to molecular toxicity was determined by measuring cell viability for 3 days. Cell viability was determined using a method called MTS, which measures the activity of the mitochondrial dehydrogenase enzyme in a cell. The MTS substance added to the cells along with the medium leads to the formation of colored formazan crystals as an indicator of cell viability. The final color change was evaluated based on optical density measurement using an ELISA plate reader. The results obtained are analyzed.
Полимеразная цепная реакция в реальном масштабе времениReal-time polymerase chain reaction
Анализ полимеразной цепной реакции в масштабе реального времени проводится для наблюдения за изменениями уровней генов в клетках, обработанных наночастицами. Эти изменения происходят как на морфологическом уровне, так и на уровне экспрессии генов. Использованные праймеры были разработаны с использованием программного обеспечения Primer BLAST (Национальный центр биотехнологии=NCBI). Совокупный объем РНК выделяли из клеток, на которые наносили комбинацию гелей, и синтезировали кДНК. Синтезированные кДНК смешивали с праймерами в продукте смеси Fermentas Maxima SYBR Green так, чтобы конечный объем составлял 20 мкл, а уровни экспрессии генов анализировали с использованием устройства BIO-RAD.Real-time polymerase chain reaction analysis is performed to monitor changes in gene levels in cells treated with nanoparticles. These changes occur both at the morphological level and at the level of gene expression. The primers used were designed using the Primer BLAST software (National Center for Biotechnology=NCBI). The total volume of RNA was isolated from cells on which the combination of gels was applied and cDNA was synthesized. The synthesized cDNAs were mixed with primers in the Fermentas Maxima SYBR Green mixture product so that the final volume was 20 μl and gene expression levels were analyzed using the BIO-RAD device.
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРАCITATED LITERATURE
[1]. Hanahan, D. and R. A. Weinberg (2000). "The hallmarks of cancer." Cell 100(1): 57-70.[one]. Hanahan, D. and R.A. Weinberg (2000). "The hallmarks of cancer." Cell 100 (1): 57-70.
[2]. Hanahan, D. and R. A. Weinberg (2011). "Hallmarks of cancer: the next generation." Cell 144(5): 646-674.[2]. Hanahan, D. and R.A. Weinberg (2011). "Hallmarks of cancer: the next generation." Cell 144 (5): 646-674.
[3]. Garcia Calavia, P., I. Chambrier, M. J. Cook, A. H. Haines, R. A. Field and D. A. Russell (2018). "Targeted photodynamic therapy of breast cancer cells using lactose-phthalocyanine functionalized gold nanoparticles." J Colloid Interface Sci 512: 249-259.[3]. Garcia Calavia, P., I. Chambrier, MJ Cook, A.H. Haines, R.A. Field and D.A. Russell (2018). "Targeted photodynamic therapy of breast cancer cells using lactose-phthalocyanine functionalized gold nanoparticles." J Colloid Interface Sci 512 : 249-259.
[4]. Hekmat, A., A. A. Saboury and A. Divsalar (2012). "The effects of silver nanoparticles and doxorubicin combination on DNA structure and its antiproliferative effect against T47D and MCF7 cell lines." J Biomed Nanotechnol 8(6): 968-982.[four]. Hekmat, A., A. A. Saboury and A. Divsalar (2012). "The effects of silver nanoparticles and doxorubicin combination on DNA structure and its antiproliferative effect against T47D and MCF7 cell lines." J Biomed Nanotechnol 8 (6): 968-982.
[5]. Fang, J., H. Nakamura and H. Maeda (2011). "The EPR effect: Unique features of tumor blood vessels for drug delivery, factors involved, and limitations and augmentation of the effect." Adv Drug Deliv Rev 63(3): 136-151.[5]. Fang, J., H. Nakamura and H. Maeda (2011). "The EPR effect: Unique features of tumor blood vessels for drug delivery, factors involved, and limitations and augmentation of the effect." Adv Drug Deliv Rev 63 (3): 136-151.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2018/15980 | 2018-10-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781098C1 true RU2781098C1 (en) | 2022-10-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU960120A1 (en) * | 1980-09-02 | 1982-09-23 | Институт Органической Химии Ан Усср | Method of producing metaborates of metals of first to fourth groups of periodic table, used as antipirenes |
| CN1562840A (en) * | 2004-03-29 | 2005-01-12 | 皮晓天 | Microwave coprecipitation method for preparing nano glaze of lead metaborate |
| RU2423134C2 (en) * | 2005-10-28 | 2011-07-10 | Абдула Куркайев | Nanoparticles of heterocrystalline mineral for application as medication |
| WO2012009406A2 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | University Of Utah Research Foundation | Gold particles and methods of making and using the same in cancer treatment |
| WO2012104831A1 (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-09 | Metallo Therapy Ltd. | Surface-modified heavy metal nanoparticles, compositions and uses thereof |
| WO2013014538A2 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-31 | American University In Cairo | Single-domain antibodies and graphene coated magnetic metal nanoparticles conjugate and methods for using the same |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU960120A1 (en) * | 1980-09-02 | 1982-09-23 | Институт Органической Химии Ан Усср | Method of producing metaborates of metals of first to fourth groups of periodic table, used as antipirenes |
| CN1562840A (en) * | 2004-03-29 | 2005-01-12 | 皮晓天 | Microwave coprecipitation method for preparing nano glaze of lead metaborate |
| RU2423134C2 (en) * | 2005-10-28 | 2011-07-10 | Абдула Куркайев | Nanoparticles of heterocrystalline mineral for application as medication |
| WO2012009406A2 (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-19 | University Of Utah Research Foundation | Gold particles and methods of making and using the same in cancer treatment |
| WO2012104831A1 (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-09 | Metallo Therapy Ltd. | Surface-modified heavy metal nanoparticles, compositions and uses thereof |
| WO2013014538A2 (en) * | 2011-07-25 | 2013-01-31 | American University In Cairo | Single-domain antibodies and graphene coated magnetic metal nanoparticles conjugate and methods for using the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| FURUNO TAKESHI et al., Leachability, decay, and termite resistance of wood treated with metaborates, J. Wood Sci, 2003, v. 49, p. 344-348. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Hydrogen gas improves photothermal therapy of tumor and restrains the relapse of distant dormant tumor | |
| US9433800B2 (en) | Activatable particles, preparation and uses | |
| CN102711776B (en) | For the granule with X-ray therapy treatment of cancer with combinations | |
| US20120190975A1 (en) | Nanoparticles for use in tumor diagnosis and therapy | |
| Wang et al. | MET-targeted NIR II luminescence diagnosis and up-conversion guided photodynamic therapy for triple-negative breast cancer based on a lanthanide nanoprobe | |
| CN114767851A (en) | Gold nanocluster, preparation method thereof and application of gold nanocluster in preparation of medicine for treating tumors through radiation dynamics | |
| Islam et al. | Mycosynthesis of highly fluorescent selenium nanoparticles from Fusarium oxysporum, their antifungal activity against black fungus Aspergillus niger, and in-vivo biodistribution studies | |
| RU2781098C1 (en) | Application of lead borate nanoparticles targeted to mutant gene 53 in the treatment and method for obtaining these nanoparticles | |
| Yang et al. | GSK-J1-loaded, hyaluronic acid-decorated metal-organic frameworks for the treatment of ovarian cancer | |
| CN111286326A (en) | Preparation method and application of silicate long-afterglow probe | |
| Zeng et al. | Black phosphorous nanosheets–gold nanoparticles–cisplatin for photothermal/photodynamic treatment of oral squamous cell carcinoma | |
| CA3115456C (en) | Use of mutant p53 gene targeted lead borate nanoparticles in cancer treatment and production method of these nanoparticles | |
| RU2611653C1 (en) | Composition for imaging and damaging of target cells | |
| Xie et al. | Upconversion fluorescence-based PDT nanocomposites with self-oxygenation for malignant tumor therapy | |
| CN113998730B (en) | Preparation method of hollow mesoporous tin dioxide applied to tumor diagnosis and treatment oxygen vacancy | |
| CN117618388B (en) | Nanoparticle for tumor treatment and preparation method and application thereof | |
| CN115006526B (en) | Photodynamic TiO 2 Composite nano particle and preparation method and application thereof | |
| CN115708879A (en) | Application of composite nano enzyme material in tumor double-targeting drug delivery system | |
| CN117599214A (en) | Cisplatin diagnosis and treatment probe targeting carbonic anhydrase and preparation method and application thereof | |
| CN116459359A (en) | Rare earth nano fluorescence-nuclear medicine tumor imaging treatment integrated preparation, preparation method, use method and application thereof | |
| CN114569741A (en) | X-ray excitation type chemotherapy drug delivery system based on rare earth nanoparticles and application | |
| CN112641959A (en) | Novel multifunctional nano probe and preparation method and application thereof |