Везде

ОХНМВысокомолекулярные соединения. Серия А Polymer Science, Series A

  • ISSN (Print) 2308-1120
  • ISSN (Online) 2412-9844

Исследование комплексов фуллеренов с60/с70 и пептидного дендримера с гистидиновыми спейсерами методом молекулярно-динамического моделирования

Вы можете
Код статьи
10.31857/S2308112025010013-1
DOI
10.31857/S2308112025010013
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Безродный В. В.
  • Аффилиация:
    Санкт-Петербургский государственный университет
    Филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт” – Институт высокомолекулярных соединений
Михтанюк С. Е.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО)
Шавыкин О. В.
  • Аффилиация:
    Санкт-Петербургский государственный университет
    Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО)
Неелов И. М.
  • Аффилиация:
    Санкт-Петербургский государственный университет
    Тверской государственный университет
Шевелева Н. Н.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский государственный университет
Маркелов Д. А.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский государственный университет
Том/ Выпуск
Том 67 / Номер выпуска 1
Страницы
3-18
Аннотация
Методами молекулярной динамики впервые изучено образование и структура комплекcа, состоящего из фуллерена (C60илиC70) и лизинового дендримера второго поколения с гистидиновыми спейсерами между точками ветвления, в водном растворе при нормальномpH. Также исследована частичная деинкапсуляция фуллерена после уменьшенияpHсреды. Обнаружено, что при нормальномpHобразуются стабильные комплексы с обоими типами фуллерена. При этом фуллеренC70оказывается в самом центре дендримера, вытесняя атомы последнего на периферию, аC60также проникает внутрь дендримера, но на меньшую глубину. Установлено, что при последующем уменьшенииpH(и связанном с ним изменении заряда всех гистидинов с 0 на +1) образовавшиеся комплексы набухают, что приводит к ослаблению взаимодействия фуллерена с дендримером и частичной деинкапсуляции обоих типов фуллеренов.
Ключевые слова
Дата публикации
04.02.2026
Год выхода
2026
Всего подписок
0
Всего просмотров
17

Библиография

  1. 1. González Corrales D.,Fernández Rojas, N.; Solís Vindas, G., Santamaría Muñoz, M., Chavarría Rojas, M., Matarrita Brenes, D., Rojas Salas, M. F., Madrigal Redondo, G.// J. Drug Deliv. Ther. 2022. 12(1-s). С. 151.
  2. 2. Ziemba B., Borowiec M., Franiak-Pietryga I.// Drug Chem. Toxicol. 2022. V. 45. № 5. Р. 2169.
  3. 3. Buhleier E., Wehner W., Vogtle F.// Synthesis-Stuttgart. 1978. № 2. P. 155.
  4. 4. Tomalia D. A., Baker H., Dewald, J., Hall M., Kallos G., Martin S., Roeck J., Ryder J., Smith P.// Polym. J. 1985. V. 17. № 1. P.117.
  5. 5. Hawker C J.,Frechet J.M.J.// Macromolecules. 1990. V. 23. № 21. P.4726.
  6. 6. Yemul O.,Imae T.// Colloid Polym. Sci. 2008. V. 286. № 6–7. P. 747.
  7. 7. Seyferth D.,Kugita, T., Rheingold A.L., Yap, G.P.A.// Organometallics. 1995. V.14. № 11. P. 5362.
  8. 8. Serenko O A.,Roldugin V.I., Novozhilova N.A., Soldatov M.A., Nikiforova G.G., Mironova M.V., Ilyin S.O., Kulichikhin V.G., Muzafarov A.M.// Polymer ScienceA. 2015. V. 57. № 5. P.586.
  9. 9. Muzafarov A.M., Rebrov E.A.// J. Polym. Sci., Polym. Chem. 2008. V. 46. № 15.
  10. 10. Abbasi E.,Aval S. F., Akbarzadeh A., Milani M., Nasrabadi H.T., Joo S. W., Hanifehpour Y., Nejati- Koshki K., Pashaei-Asl R.// Nanoscale Res. Lett. 2014. V. 9. № 1. P. 247.
  11. 11. Yamamoto K., Imaoka T., Tanabe M., Kambe T.// Chem. Rev. 2020. V. 120. № 2. P. 1397.
  12. 12. Sherje A.P., Jadhav M., Dravyakar B.R., Kadam D.// Int. J. Pharm. 2018. V. 548. № 1. P. 707.
  13. 13. Madaan K., Kumar S., Poonia N., Lather V., Pandita D. // J. Pharm. Bioallied. Sci. 2014. V. 6.№ 3. P. 139.
  14. 14. Dutta T., Jain N.K., McMillan N.A.J., Parekh H.S// Nanomedicine: Nanotechnology, Biol. Med. 2010. V. 6. № 1. P. 25.
  15. 15. Ionov M., Lazniewska J., Dzmitruk V., Halets I., Loznikova S., Novopashina D., Apartsin E., Krasheninina O., Venyaminova A., Milowska K., Nowacka O., Gomez-Ramirez R., de la Mata F. J., Majoral J.-P., Shcharbin D., Bryszewska M.// Int. J. Pharm. 2015. V. 485. № 1–2. P. 261.
  16. 16. Rabiee N., Ahmadvand S., Ahmadi S., Fatahi Y., Dinarvand R., Bagherzadeh M., Rabiee M., Tahriri M., Tayebi L., Hamblin M.R// J. Drug Deliv. Sci. Technol. 2020. V. 59. Art. 101879.
  17. 17. Yin H., Kanasty R.L., Eltoukhy A.A., Vegas A.J., Dorkin J.R., Anderson D.G.// Nat. Rev. Genet. 2014. V. 15. № 8. P. 541.
  18. 18. Jiang D., Wang M., Wang T., Zhang B., Liu C., Zhang N// Int. J. Nanomedicine. 2017. V. 12. P. 8681.
  19. 19. Biswas S., Torchilin V.// Pharmaceuticals. 2013. V. 6. № 2. P. 161.
  20. 20. Karande P., Trasatti J.P., Chandra D.// Novel Approaches and Strategies for Biologics, Vaccines and Cancer Therapies. 2015. P. 59.
  21. 21. Denkewalter R.G., Kolc J., Lukasavage W.J.// Pat. 4289872 USA. 1981.
  22. 22. Aharoni S.M., Crosby C.R., Walsh E.K.// Macromolecules. 1982. V. 15. № 4. Р. 1093.
  23. 23. Aharoni S.M., Murthy N.S.// Polym. Commun.1983. V. 24. № 5. Р. 132.
  24. 24. Vlasov G.P., Pavlov G.M., Bayanova N.V., Korneeva E.V., Ebel C., Khodorkovskii M.A., Artamonova T.O.// Dokl. Phys. Chem. 2004. V. 399. № 1–3. Р. 290.
  25. 25. Roberts B.P., Scanlon M.J., Krippner G.Y., Chalmers D.K.// Macromolecules. 2009. V. 42. № 7. P. 2775.
  26. 26. Neelov I.M., Falkovich S., Markelov D., Paci E., Darinskii A., Tenhu H.// Dendrimers in Biomedical Applications. Cambridge: Royal Society of Chemistry, 2013. P. 99.
  27. 27. Neelov I.M., Markelov D.A., Falkovich S.G., Ilyash M.Y., Okrugin B.M., Darinskii A.A.// Polymer ScienceC. 2013. V. 55. № 1. Р. 154.
  28. 28. Falkovich S., Markelov D., Neelov I., Darinskii A.// J. Chem. Phys. 2013, V. 139. № 6. P. 064903.
  29. 29. Markelov D.A., Falkovich, S.G., Neelov I.M., Ilyash M.Y., Matveev V.V., Lähderanta E., Ingman P., Darinskii A.A.// Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. V. 17. № 5. P. 3214.
  30. 30. Janaszewska A., Lazniewska J., Trzepiński P., Marcinkowska M., Klajnert-Maculewicz B. // Biomolecules. 2019. V. 9. № 8. P. 330.
  31. 31. Chis A.A., Dobrea C., Morgovan C., Arseniu A. M., Rus L L., Butuca A., Juncan A.M., Totan M., Vonica-Tincu A.L., Cormos G., Muntean A.C., Muresan M L., Gligor F.G., Frum A.// Molecules. 2020. V. 25. № 17. P. 3982.
  32. 32. Luong D., Kesharwani P., Deshmukh R., Mohd Amin M.C.I., Gupta U., Greish K., Iyer A.K.// Acta Biomater. 2016. V. 43. P. 14.
  33. 33. Kolhatkar R.B., Kitchens K.M., Swaan P.W., Ghandehari H.// Bioconjug. Chem. 2007. V. 18. № 6. P. 2054.
  34. 34. Carvalho M.R., Carvalho C.R., Maia F.R., Caballero D., Kundu S.C., Reis R.L., Oliveira J.M.// Adv. Ther. 2019. V. 2. № 11.
  35. 35. Kharwade R., More S., Warokar A., Agrawal P., Mahajan N.// Arab. J. Chem.2020. V. 13. № 7. P. 6009.
  36. 36. Rao C.,Tam J.P.// J. Am. Chem. Soc. 1994. V. 116. № 15. P. 6975.
  37. 37. Tam J.P.// Proc. Natl. Acad. Sci. 1988. V. 85 (August). P. 5409.
  38. 38. Vlasov G.P., Korol’kov V.I., Pankova G.A., Tarasenko I.I., Baranov A.N., Glazkov P.B., Kiselev A.V., Ostapenko O.V., Lesina E.A., Baranov V.S. // Russ. J. Bioorganic Chem. 2004. V. 30. № 1. P. 12.
  39. 39. Luo K., Li C., Wang G., Nie Y., He B., Wu Y., GuZ.// J. Control. Release. 2011. V. 155. № 1. P. 77.
  40. 40. Kwok A., Eggimann G.A., Reymond J.-L.L., Darbre T., Hollfelder F.// ACS Nano. 2013. V. 7. № 5. P. 4668.
  41. 41. Filipe L., Machuqueiro M., Darbre T., Baptista A.M.// J. Phys. Chem. B. 2016. V. 120. № 43. P. 11323.
  42. 42. Rewatkar P.V.,Sester D.P., Parekh H.S., Parat M.- O. // ACS Biomater. Sci. Eng. 2016. V. 2. № 3. P. 438.
  43. 43. Santos S.S., Gonzaga R V., Silva J.V., Savino D.F., Prieto D., Shikay, J.M., Silva R.S., Paulo L.H.A., Ferreira E.I., Giarolla J. // Can. J. Chem. 2017, V. 95. № 9. P. 907.
  44. 44. Heitz M., Zamolo S., Javor S., Reymond J.-L.// Bioconjug. Chem.2020. V. 31. № 6. P. 1671.
  45. 45. Mikhailov I.V.,Darinskii A.A.// Polymer Science A. 2014. V. 56. № 4. P. 534.
  46. 46. Shavykin O.V., Neelov I.M., Darinskii A.A.// Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. V. 18. № 35. P. 24307.
  47. 47. Shavykin O.V., Mikhailov I.V., Darinskii A.A., Neelov I.M., Leermakers F.A.M.// Polymer (Guildf). 2018. V. 146. P. 256.
  48. 48. Okrugin B.M., Neelov I.M., Leermakers F.A.M., Borisov O.V.// Polymer (Guildf). 2017. V. 125 (Suppl. C). P. 292.
  49. 49. Shavykin O.V., Leermakers F.A.M., Neelov I.M., Darinskii A.A.// Langmuir. 2018. V. 34. № 4. P. 1613.
  50. 50. Shavykin O.V., Neelov I.M., Borisov O.V., Darinskii A.A., Leermakers F. A.M.// Macromolecules. 2020. V. 53. № 17. P. 7298.
  51. 51. Okuda T., Sugiyama A., Niidome T., Aoyagi H.// Biomaterials. 2004. V. 25. № 3. Р. 537.
  52. 52. Lee H., Choi J.S., Larson R.G.// Macromolecules. 2011. V. 44. № 21. P. 8681.
  53. 53. Sheikhi Mehrabadi F., Zeng H., Johnson M., Schlesener C., Guan Z., Haag R.// Beilstein J. Org. Chem. 2015. V. 11. P. 763.
  54. 54. Mikhtaniuk S., Bezrodnyi V., Shavykin O., Neelov I., Sheveleva N., Penkova A., Markelov D.// Polymers (Basel). 2020. V. 12. № 8. P. 1657.
  55. 55. Bezrodnyi V.V., Shavykin O.V., Mikhtaniuk S.E., Neelov I.M., Sheveleva N.N., Markelov D.A.// Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 24. P. 9749.
  56. 56. Bezrodnyi V.V., Mikhtaniuk S.E., Shavykin O.V., Neelov I.M., Sheveleva N.N., Markelov D.A.// Molecules. 2021. V. 26. № 21. P. 6552.
  57. 57. Gorzkiewicz M., Konopka M., Janaszewska A., Tarasenko I I., Sheveleva, N.N., Gajek A., Neelov I.M., Klajnert-Maculewicz B.// Bioorg. Chem. 2020. V. 95. P. 103504.
  58. 58. Gorzkiewicz M., Konopka M., Janaszewska A., Tarasenko I.I., Sheveleva, N.N., Gajek A., Neelov I.M., Klajnert-Maculewicz B.// Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 9. P. 3138.
  59. 59. Sheveleva N.N., Markelov D.A., Vovk M.A., Mikhailova M.E., Tarasenko I.I., Neelov I.M., Lähderanta E.// Sci. Rep. 2018. V. 8. № 1. P. 8916.
  60. 60. Sheveleva N.N., Markelov D.A., Vovk M.A., Mikhailova M.E., Tarasenko I.I., Tolstoy P.M., Neelov I.M., Lähderanta E.// RSC Adv. 2019. V. 9. № 31. P. 18018.
  61. 61. Sheveleva N.N., Bezrodnyi V.V., Mikhtaniuk S.E., Shavykin O.V., Neelov I.M., Tarasenko I.I., Vovk M.A., Mikhailova M.E., Penkova A.V., Markelov D.A. // Macromolecules. 2021. V. 54. № 23. P. 11083.
  62. 62. Sheveleva N.N., Markelov D.A., Vovk M.A., Tarasenko I.I., Mikhailova M.E., Ilyash M.Y., Neelov I.M., Lahderanta E.// Molecules. 2019. V. 24. № 13. P. 2481.
  63. 63. Lee D., Lee J., Seok C.// Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. V. 15. № 16. P. 5844.
  64. 64. Vondrášek J., Mason P.E., Heyda J., Collins K.D., Jungwirth P./ J. Phys. Chem. B 2009. V. 113. № 27. P. 9041.
  65. 65. Chawla P., Chawla V., Maheshwari R., A. Saraf S., K. Saraf S.// Mini-Reviews Med. Chem. 2010. V. 10. № 8. P. 662.
  66. 66. Kroto H.W., Heath J.R., O’Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E.// Nature. 1985. V. 318. № 6042. P. 162.
  67. 67. Torres V.M., Srdjenovic B.// Handbook on Fullerene: Synthesis, Properties and Applications. 2011. P. 199.
  68. 68. Moussa F.// Nanobiomaterials. Elsevier, 2018. P. 113.
  69. 69. Kazemzadeh H., Mozafari M.// Drug Discov. Today 2019. V. 24. № 3. P. 898.
  70. 70. Kokubo K., Matsubayashi K., Tategaki H., Takada H., Oshima T.// ACS Nano. 2008. V. 2. № 2. P. 327.
  71. 71. Anilkumar P., Lu F., Cao L., G. Luo P., Liu J.-H., Sahu S., N. Tackett II. K., Wang Y., Sun Y.-P. // Curr. Med. Chem. 2011. V. 18. № 14. P. 2045.
  72. 72. Giacalone F., Giacalone F., D’Anna F., Giacalone R., Gruttadauria M., Riela S., Noto R.// Tetrahedron Lett. 2006. V. 47. № 46. P. 8105.
  73. 73. Zhang L.W., Yang J., Barron A.R., Monteiro-Riviere N.A.// Toxicol. Lett. 2009. V. 191. № 2–3. P. 149.
  74. 74. Lu F., Haque S.A., Yang S.-T., Luo P.G., Gu L., Kitaygorodskiy A., Li H., Lacher S., Sun Y.-P.// J. Phys. Chem. C. 2009. V. 113. № 41. P. 17768.
  75. 75. Yang X., Ebrahimi A., Li J., Cui Q.// Int. J. Nanomedicine. 2014. V. 9. P. 77.
  76. 76. Biswas R., Batista Da Rocha C., Bennick R.A., Zhang J. // ChemMedChem. 2023.
  77. 77. Smith B.W., Monthioux M., Luzzi D.E.// Nature. 1998. V. 396. № 6709. P. 323.
  78. 78. Simon F., Peterlik H., Pfeiffer R., Bernardi J., Kuzmany H.// Chem. Phys. Lett. 2007. V. 445. № 4–6. P. 288.
  79. 79. Zhou Z.// Pharmaceutics. 2013. V. 5. № 4. P. 525.
  80. 80. Hahn U., Vögtle F., Nierengarten J.-F.// Polymers (Basel). 2012. V. 4. № 1. P. 501.
  81. 81. Eckert J.-F., Byrne D., Nicoud J.-F., Oswald L., Nierengarten J.-F., Numata M., Ikeda A., Shinkai S., Armaroli N.// New J. Chem. 2000. V. 24. № 10. P. 749.
  82. 82. Bezrodnyi V.V., Mikhtaniuk S.E., Shavykin O V., Sheveleva N.N., Markelov D.A., Neelov I.M.// Int. J. Mol. Sci. 2024. V. 25. № 2. P. 691.
  83. 83. Stroet M., Caron B., Visscher K.M., Geerke D.P., Malde A.K., Mark A.E.// J. Chem. Theory Comput. 2018. V. 14. № 11. P. 5834.
  84. 84. Malde A.K., Zuo L., Breeze M., Stroet M., Poger D., Nair P.C., Oostenbrink C., Mark A.E. // J. Chem. Theory Comput. 2011. V. 7. № 12. P. 4026.
  85. 85. Abraham M.J., Murtola, T., Schulz R., Páll S., Smith J.C., Hess B. Lindahl E.// SoftwareX. 2015. V. 1–2. P. 19.
  86. 86. Lindorff-Larsen, K., Piana S., Palmo K., Maragakis P., Klepeis J.L., Dror R.O., Shaw D.E.// Proteins Struct. Funct. Bioinforma. 2010. V. 78. № 8.
  87. 87. Evans D.J., Holian B.L.// J. Chem. Phys. 1985. V. 83. № 8. P. 4069.
  88. 88. Parrinello M., Rahman A.// J. Appl. Phys. 1981. V. 52. № 12. P. 7182.
  89. 89. Heyda J., Mason P.E., Jungwirth P.// J. Phys. Chem. B. 2010. P. 8744.
  90. 90. Sheveleva N.N., Konarev P.V., Boyko K.M., Tarasenko I.I., Mikhailova M.E., Bezrodnyi V.V., Shavykin O.V., Neelov I.M., Markelov D A.// J. Chem. Phys. 2024. V. 161. № 19.
  91. 91. Ohshima H.// Electrokinetics in Microfluidics. Cambridge: Acad. Press, 2006. V. 12. P. 473.
  92. 92. Benjamin P. Roberts, Martin J. Scanlon, Guy Y. Krippner, David K. Chalmers// Macromolecules.2009.V. 42.№7.P. 2775.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека