Перспективы применения наночастиц золота, серебра и оксида железа для повышения эффективности химиотерапии опухолевых новообразований

Татьяна Александровна Федотчева, А. Ю. Оленин, К. М. Старостин, Г. В. Лисичкин, В. В. Банин, Н. Л. Шимановский

Аннотация


Рассмотрены современные представления о наноразмерных конъюгатах наночастиц золота, серебра и оксида железа с противоопухолевыми лекарственными веществами с целью их применения для химиотерапии онкологических заболеваний. Показаны основные возможности повышения безопасности и эффективности фармакотерапии патологических новообразований при помощи конъюгатов металлических наночастиц и противоопухолевых средств. Среди таких возможностей наибольший практический интерес представляют адресная доставка, контролируемое высвобождение лекарственных веществ, борьба с множественной лекарственной устойчивостью опухолевых клеток. Преимущества и недостатки биомедицинского применения различных видов металлических наночастиц для противоопухолевой терапии, изложенные в работе, указывают на перспективность применения конъюгатов наночастиц оксида железа с противоопухолевыми лекарственными средствами и, в частности, с доксорубицином. Целесообразность создания таких нанокомплексов обоснована их магнитоуправляемостью, контролируемым биораспреденением, избирательной токсичностью и относительной простотой синтеза.

Ключевые слова


наночастицы; золото; серебро; сложный (смешанный) оксид железа; опухолевые заболевания; множественная лекарственная устойчивость; адресная доставка; контролируемое высвобождение; системы направленного транспорта; наноносители лекарственных веществ

Полный текст:

PDF

Литература


М. В. Куликова, В. И. Кочубей, Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 14(4), 206 –209 (2012).

Т. А. Юрмазова, А. И. Галанов, Г. Г. Савельев и др., Известия Томского политех. универ., 314(3), 45 – 49 (2009).

А. Г. Акопджанов, А. И. Сергеев, Э. В. Манвелов и др., Эксперим. и клин. фармакол., 73(6), 23 – 28 (2010).

I. C. Macdougall, W. E. Strauss, J. McLaughlin, Clin. J. Am. Soc. Nephrol., 9(4), 705 – 712 (2014).

D. Paredes, C. Ortiz, R. Torres, Int. J. Nanomedicine, 3(9), 1717 – 29 (2014).

S. Pandey, G. Oza, A. Mewada, et al., J. Mater. Chem. B., 1(9), 1361 – 1370 (2013).

Н. Г. Хлебцов, В. А. Богатырев, Л. А. Дыкман и др., Рос. нанотехнологии, 2(3 – 4), 69 – 86 (2007).

S. Bhattacharyya, R. A. Kudgus, R. Bhattacharya, et al., Pharm. Res., 28(2), 237 – 259 (2011).

M. D. Hall, H. R. Mellor, R. Callaghan, et al., J. Med. Chem., 50(15), 3403 – 3411 (2007).

J. Gao, G., Liang, B. Zhang, et al., J. Am. Chem. Soc., 129(5), 428 – 33 (2007).

Z. P. Xu, Q. H. Zeng, G. Q. Lu, et al., Chem. Eng. Sci., 61, 1027 – 1040 (2007).

В. Н. Никифоров, Известия АИН им. А. М. Прохорова, № 1, 23 – 34 (2013).

N. J. Farrer L. Salassa, P. J. Sadler, et al., Dalton Trans., 48, 10690 – 10701 (2009).

A. P. Alivisatos, W. Gu, C. Larabell, Annu. Rev. Biomed. Eng., 7, 55 – 76 (2005).

Z. P. Xu, Q. H. Zeng, G. Q. Lu, et al., Chem. Eng. Sci., 61, 1027 – 1040 (2006).

S. F. Lee, X. M. Zhu, Y. X. Wang, et al., ACS Appl. Mater. Interfaces., 5(5), 1566 – 1574 (2013).

Y. Matsumura, H. Maeda, Cancer Res., 46, 6387 – 6392 (1986).

Z. Gao, L. Zhang, Y. Sun, J. Control. Rel., 162(1), 45 – 55 (2012).

S. K. Hobbs, W. L. Monsky, F. Yuan, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 95, 4607 – 4612 (1998).

D. R. Siwak, A. M. Tari, G. Lopez-Berestein, Clin. Cancer Res., 8, 955 – 956 (2002).

H. Hashizume, P. Baluk, S. Morikawa, et al., Am. J. Pathol., 156, 1363 – 1380 (2000).

M. Hamidi, P. Rafiei, A. Azadi, Expert Opin. Drug Discov., 3, 1293 – 1307 (2008).

D. E. Owens 3rd, N. A. Peppas, Int. J. Pharm., 307, 93 – 102 (2006).

D. Bhadra, S. Bhadra, P. Jain, et al., Pharmazie, 57, 5 – 29 (2002).

M. Hamidi, A. Azadi, P. Rafiei, Adv. Drug Deliv. Rev., 60, 1638 – 1649 (2008).

D. Bazile, C. Prud’homme, M. T. Bassoullet, et al., J. Pharm. Sci., 84, 493 – 498 (1995).

A. Gabizon, D. Papahadjopoulos, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 85, 6949 – 6953 (1988).

H. S. Choi, W. Liu, F. Liu, et al., Nat. Nanotechnol., 5, 42 – 47 (2010).

A. K. Gupta, M. Gupta, Biomaterials, 26, 3995 – 4021 (2005).

S. D. Li, L. Huang, Mol. Pharm., 3, 579 – 588 (2006).

C. M. Galmarini, G. Warren, M. T. Senanayake, et al., Int. J. Pharm., 395, 281 – 289 (2010).

J. Jiang, S. J. Yang, J. C. Wang, et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 76, 170 – 178 (2010).

T. Liu, B. Thierry, Langmuir, 28, 15634 – 15642 (2012).

E. T. M. Dams, P. Laverman, W. J. G. Oyen, et al., J. Pharm. Exp. Therap., 292(3), 1071 – 1079, (2000).

T. Ishida and H. Kiwada, Int. J. Pharm., 354(1 – 2), 56 – 62 (2008).

X. Wang, T. Ishida, H. Kiwada, J. Control. Rel., 119(2), 236 – 244, (2007).

B. Romberg, C. Oussoren, C. J. Snel, et al., BBA, 1768(3), 737 – 743 (2007).

H. Xu, K. Q. Wang, Y. H. Deng, et al., Biomaterials, 31(17), 4757 – 4763 (2010).

T. Ishihara, T. Maeda, H. Sakamoto, et al., Biomacromolecules, 11(10), 2700 – 2706, (2010).

M. E. Davis, Z. G. Chen, D. M. Shin, Nat. Rev. Drug Discov., 7, 771 – 782 (2008).

F. Shen, S. Chu, A. K. Bence, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 324, 95 – 102 (2008).

S. Kunjachan, A. Blauz, D. Mockel, et al., Eur. J. Pharm. Sci., 45, 421 – 428 (2012).

F. M. Kievit, F. Y. Wang, C. Fang, et al., J. Control. Rel., 152, 76 – 83 (2011).

N. I. Fedotcheva, V. V. Teplova, T. A. Fedotcheva, et al., Biochem. Pharm., 78(8), 1060 – 1068 (2009).

F. Wang, Y. C. Wang, S. Dou, et al., ACS Nano, 5(5), 3679 – 3692 (2011).

J. A. Khan, R. A. Kudgus, A. Szabolcs, et al., PLoS One, 6(6), e20347 (2011).

N. Chanda, V. Kattumuri, R. Shukla, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 11, 107(19), 8760 – 8765 (2010).

H. Chen, S. Li, B. Li, et al., Nanoscale, 4(19), 6050 – 6064 (2011).

Т. А. Федотчева, Е. В. Одинцова, Н. Л. Шимановский и др., Вестник РАМН., 9, 42 – 50 (2010).

E. A. Ricke, K. Williams, Y.-F. Lee, et al., Carcinogenesis., 33(7), 1391 – 1398 (2012).

E. C. Dreaden, S. C. Mwakwari, Q. H. Sodji, et al., Bioconjug. Chem., 20(12), 2247 – 2253 (2009).

S. Garg, A. De, T. Nandi, et al., AAPS Pharm. Sci. Tech., 14(3), 1219 – 1226 (2013).

S. J. Berners-Price, G. R Girard, D. T. Hill, et al., J. Med. Chem., 33, 1386 – 1392 (1990).

S. D. Brown, P. Nativo., J. A. Smith, et al., J. Am. Chem. Soc., 132(13), 4678 – 4684 (2010).

T. A. Федотчева, Н. Л. Шимановский, А. Г. Круглов и др., Биол. мембран., 28(6), 1 – 8 (2011).

P. Ma, R. J. Mumper, Nano Today, 8(3), 313 – 331 (2013).

W. H. Chen, X. D. Xu, H. Z. Jia, et al., Biomaterials, 34(34), 8798 – 8807 (2013).

R. Govender, A. Phulukdaree, R. M. Gengan, et al., J. Nanobiotechnol., doi: 10.1186/1477-3155-11-5 (2013).

M. A. Franco-Molina, E. Mendoza-Gamboa, C. A. Sierra-Rivera, et al., J. Exper. Clin. Canc. Res., 29, 148 – 151 (2010).

M. Jeyaraj, M. Rajesh, R. Arun, et al., Coll. Surf. B., 102, 708 – 717 (2013).

R. Sankar, A. Karthik, A. Prabu, et al., Coll. Surf. B., 108, 80 – 84 (2013).

K. S. Kim, S.-J. Park, M.-Y. Lee, et al., Macromol. Res., 20(3), 277 – 282 (2012).

С. Ong, J. Z. Lim, C. T. Ng, et al., Cur. Med. Chem., 20(6), 772 – 781 (2013).

Н. Л. Шимановский, Рос. хим. ж., LVI(3 – 4), 126 – 145 (2012).

S. R. Dave, X. Gao, Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol., 1(6), 583 – 609 (2009).

M. Di Marco, C. Sadun, M. Port, et al., Int. J. Nanomed., 2(4), 609 – 22 (2007).

S. Saito, M. Tsugeno, D. Koto, et al., Int. J. Nanomedicine, 7, 5415 – 5421 (2012).

E. A. Neuwelt, B. E. Hamilton, C. G. Varallyay, et al., Kidney International, 75, 465 – 474 (2009).

G. Gambarota, W. Leenders, C. Maass, et al., Br. J. Cancer, 98(11), 1784 – 1789 (2008).

Н. Л. Шимановский, М. А. Епинетов, М. Я. Мельников, Молекулярная и нанофармакология, Москва (2010).

П. П. Горбик, И. В. Дубровин, А. Л. Петрановская и др., Поверхность: меж вед. сб. научн. тр., Наук. думка, Киев, (2)17, 287 – 297 (2010).

L. Zhu, D. Wang, X. Wei, et al., Int. J. Nanomed., 2(5), 1079 – 1084 (2010).

K. Golla, B. Cherukuvada, F. Ahmed, et al., PLoS One, 7(12), e51960 (2012).

M. Malekigorji, A. D. M. Curtis, C. Hoskins, J. Nanomed. Res. 1(1) DOI: 10.15406/jnmr.2014.01.00004 (2014).

C. L. Dai, H. Y. Xiong, L. F. Tang, et al., Canc. Chem. Pharm., 60, 741 – 750 (2007).

D. J. Yamashiro, F. R. Maxfield, Trends Pharmacol. Sci., 9, 190 – 193 (1988).

Y. J. Gu, J. Cheng, C. W. Man, et al., Nanomedicine, 8, 204 – 211 (2012).

S. Yadav, L. E. van Vlerken, S. R. Little, et al., Cancer Chemother. Pharmacol., 63, 711 – 722 (2009).

L. Siu-Fung, Z. Xiao-Ming, J Wang, et al., ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 1566 – 1574 (2013).

G. Y. Lee, W. P. Qian, L. Wang, et al., ACS Nano, 7(3), 2078 – 2089 (2013).

J. Nam, W. G. La, S. Hwang, et al., ACS Nano, 7(4), 3388 – 3402 (2013).

L. Jabr-Milane, L. van Vlerken, H. Devalapally, et al., J. Controlled Release, 130(2), 121 – 128 (2008).

K. Engin, D. B. Leeper, J. R. Cater, et al., Int. J. Hyperthermia, 11, 211 – 216 (1995).

N. Altan, Y. Chen, M. Schindler, et al., J. Exp. Med., 187, 1583 – 1598 (1998).

A. K. Larsen, A. E. Escargueil, A. Skladanowski, Pharmacol. Ther., 85, 217 – 229 (2000).

Y. Shen, H. Tang, Y. Zhan, et al., Nanomedicine, 5, 192 – 201 (2009).

U. Kedar, P. Phutane, S. Shidhaye, et al., Nanomedicine, 6, 714 – 729 (2010).

А. Л. Николаев, А. В. Гопин, В. Е. Божевольнов и др., Рос. хим. журн., LVII(2), 83 – 99 (2013).

А. Л. Николаев, А. В. Гопин, В. Е. Божевольнов и др., Акустический ж., 55(4 – 5), 565 – 574 (2009).

Н. В. Андронова, Е. М. Трещалина, Б. И. Долгушин и др., Мед. физика, 3, 46 – 52 (2010).

L. Milane, S. Ganesh, S. Shah, et al., J. Control. Rel., 155, 237 – 247 (2011).

C. S. Kumar, F. Mohammad, Adv. Drug Deliv Rev., 63(9), 789 – 808 (2011).

S. Guo, L. Huang, J. Nanomaterials, 201, doi:10.1155/2011/742895 (2011).

A. E. Nel, L. Mädler, D. Velego, et al., Nature Materials, 8, 543 – 557 (2009).

C. Liu, G. Zhao, J. Liu, et al., J. Control. Release, 140, 277 – 283 (2009).

M. Saad, O. B. Garbuzenko, T. Minko, et al., Nanomedicine (Lond.), 3, 761 – 776 (2008).

С. Wu, F. Gong, P. Pang, et al., PLoS One, 8(6) e66416 (2013).

S. Guo, Y. Huang, Q. Jiang, et al., ACS Nano, 4(9), 5505 – 5511 (2010).

D. Guo, C. Wu, H. Jiang, et al., J. Photochem. Photobiol., B 93, 119 – 126 (2008).

H. L. Lu, W. J. Syu, N. Nishiyama, et al., J. Controlled Release, 155, 458 – 464 (2011).

R. Li, R. Wu, L. Zhao, et al., ACS Nano, 4, 1399 – 1408 (2010).

E. Y. Lukianova-Hleb, A. Belyanin, S. Kashinath, et al., Biomaterials, 33, 1821 – 1826 (2012).

T. Simon, S. Boca-Farcau, A. M. Gabudean, et al., J. Biophotonics., 11 – 12, 950 – 959, (2013).

M. Trapani, A. Romeo, T. Parisi, et al., RSC Adv., 3(16), 5607 – 5614 (2013).

С. Ю. Васильченко, А. В. Рябова, А. А. Стратоников и др., Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Отечественные противоопухолевые препараты», Москва (2008), с. 293.

B. Khlebtsov, E. Panfilova, V. Khanadeev, et al., ACS Nano., 5(9), 7077 – 7089 (2011).

S. Febvay, D. M. Marini, A. M. Belcher, et al., Nano Let., 10, 2211 – 2219 (2010).

C. M. Pitsillides, E. K. Joe, X. Wei, et al., Biophys J., 84(6), 4023 – 4032 (2003).

C. Sánchez López de Pablo, J. J. Olmedo, A. M. Rosales, et al., Nanoscale Res. Let., 27, 9(1), 441 (2014).

В. Н. Никифоров, Известия АИН им. А. М. Прохорова, № 1, 23 – 34, (2008).

Т. Niidome, M. Yamagata, Y. Okamoto, et al., J. Control. Rel., 114(3), 343 – 347 (2006).

Н. Л. Шимановский, В. Н. Кулаков, Е. Ю. Григорьева и др., Рос. биотер. ж., 10(2), 25 – 32 (2011).

K. M. Krishnan, IEEE Trans. Magn., 46(7), 2523 – 2558 (2010).

M. G. Weimuller, M. Zeisberger, K. M. Krishnan, et al., J. magn. magn. mater., 321, 1947– – 1950 (2009).

А. В. Кириленко, В. Ф. Чехун, И. П. Кондратенко и др., Доповiдi Нацiональноп академiп наук Украпни, 11, 183 – 190 (2009).

Q. A. Pankhurst, J. Connolly, S. K. Jones, et al., J. Phys. D: Appl. Phys., 36, 167 – 181 (2003).

В. К. Хлебников, Х. М. Вишвасрао, М. А. Сокольская и др., Вестник МИТХТ, 7(1), 66 – 70 (2012).

В. Ю. Науменко, А. Г. Акопджанов, А. В. Бабич и др., Биомед. радиоэлектроника, 12, 19 – 27 (2011).

S. Laurent, S. Dutz, U. O. Häfeli, et al., Adv. Colloid Interface Sci., 166(1 – 2), 8 – 23 (2011).

O. V. Melnikov, O. Yu. Gorbenko, M. N. Markelova, et al., J. Biomed. Mater. Res., 91A(4), 1048 – 1055 (2009).

V. A. Atsarkin, A. A. Generalov, V. V. Demidov, et al., J. Magn. Magn. Mater., 321, 3198 – 3202 (2009).

G. V. Duong, S. R. Turtelli, W. C. Nunes, et al., J. Non.-Cryst. Solids, 353, (8 – 10), 805 – 807 (2007).

Н. А. Брусенцов, В. А. Полянский, Ю. А. Пирогов и др., Хим.-фарм. журн., 44(6), 8 – 11 (2010); Chem. Pharm. J., 44(6), (2010).

Т. А. Федотчева, Н. И. Федотчева, В. В. Теплова и др., Вопр. биол. мед. фарм. химии, 11, 158 – 163 (2013).

S. K. Libutti, G. F. Paciotti, A. A. Byrnes, et al., Clin. Cancer Res., 16(24), 6139 – 6149 (2010).




DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2015-49-4-11-22

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Издательский дом «Фолиум», 1993–2020


Наши партнеры:

laboratorka.su   


Наши издания:
Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги агентства «Роспечать» и Объединенный каталог «Пресса России», а также на сайтах агентств «УП Урал Пресс», «Информнаука», «Прессинформ» и «Профиздат»Адрес редакции:
Россия, Москва, Дмитровское шоссе, 157
Адрес для переписки:
Россия, 127238, Москва, а/я 42
Тел.: +7 499 258-08-28 (доб. 18)
E-mail: chem@folium.ru