Метою роботи є синтез нових типів наноструктур, перспективних для застосування в локальній терапії пухлинних захворювань, дослідження їх фізико-хімічних властивостей, адсорбційної активності поверхні по відношенню до актуальних онкологічних лікарських препаратів, створення на цій основі нанотехнологій виготовлення моделей новітніх протипухлинних лікарських засобів, узагальнення та патентування результатів досліджень, встановлення напрямів їх практичного застосування.
Синтез поліфункціональних магніточутливих нанокомпозитів (НК) Fe3O4/Al2O3/С з карбонвмісною поверхнею здійснено методом низькотемпературного піролізу вуглеводів, карбонізацією сахарозовмісних покриттів на поверхні НК Fe3O4/Al2O3. Встановлено, що використаний режим термообробки не призводить до погіршення магнітних характеристик магнетиту за умови двократного модифікування магнетиту ізопропілатом алюмінію, а карбонізація сахарози є повною. Методом ТЕМ досліджено форму і розміри наночастинок (НЧ) Fe3O4, НК Fe3O4/Al2O3 і Fe3O4/Al2O3/С. Встановлено, що значення питомої намагніченості насичення НК Fe3O4/Al2O3 і Fe3O4/Al2O3/С узгоджуються з відповідними змінами масової долі магнетиту в структурах. Результати ТЕМ-досліджень і магнітних вимірювань свідчать про формування НК Fe3O4/Al2O3 і Fe3O4/Al2O3/С за типом «ядро-оболонка». Адсорбційну активність поверхні карбонвмісних НК Fe3O4/Al2O3/С досліджено з використанням метиленового синього.
З метою встановлення можливості використання отриманих НК як носіїв для направленого транспорту лікарських препаратів в онкотерапії було досліджено адсорбцію протипухлинних препаратів цисплатин (ЦП), гемцитабін (ГЦ) та доксорубіцин (ДР) на поверхні НК Fe3O4/Al2O3/С, вивчено процеси адсорбції в залежності від часу контакту, pH розчину і концентрації препарату. Для моделювання кінетики адсорбції використано дифузійні моделі Моріса-Вебера і Бойда, моделі псевдо-першого порядку Лагергрена, псевдодругого порядку Хо і Маккея, модель Єловича.
Ізотерми адсорбції ЦП, ГЦ та ДР були проаналізовані в рамках моделей Ленгмюра та Фрейндліха. Досліджено десорбцію цих препаратів у фізіологічний розчин із рН=5 (середовище онкоклітин) та рН= 7,4 (середовище крові людини).
Досліджено процеси адсорбції та вивільнення цисплатину з поверхні біоскла 60S для подальшого створення на його основі прототипу нового перспективного лікарського засобу локального застосування з пролонгованою комплексною хіміотерапевтичною і остеокондуктивною дією.
Синтезовано магніточутливі колоїдні векторні системи (моделі нових магнітокерованих протипухлинних лікарських засобів), що містять хіміотерапевтичний препарат ГЦ, антитіло HER-2 та біоактивний бактеріальний цитотоксичний лектин B.subtilis IMB B-772. Досліджено їх вплив на життєздатність клітин раку (гормон-залежної аденокарциноми молочної залози людини з епітеліальним фенотипом лінії MCF-7, тричі агресивної карциноми молочної залози MDA-MB-231 з високою проліферативною та метастатичною активністю, гепатоцелюлярної карциноми печінки людини лінії HepG2) in vitro та доведено зростання їх цитотоксичної активності до 23 % за рахунок синергічної дії їх компонентів.
Результати роботи можуть бути використані в розробках нових носіїв лікарських засобів, магнітокерованих адсорбційних матеріалів технічного, технологічного, екологічного та медико-біологічного призначення, медичних тест-систем, тераностичних засобів спрямованої доставки та локальної терапії тощо.
Ключові слова: адсорбція, адсорбційна іммобілізація, магнетит, карбонізація, поліфункціональні магніточутливі нанокомпозити, цисплатин, гемцитабін, доксорубіцин, біоскло 60S, магнітні рідини, протипухлинні лікарські засоби.
