Development of a complex of doxorubicin with nanoparticles based on sodium alginate and viologen calix[4]resorcinol to increase selectivity of cytotoxic action

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A biocompatible supramolecular system based on sodium alginate and viologen calix[4]resorcinol for encapsulation of doxorubicin hydrochloride (DOX) was obtained. Using a set of physicochemical methods, the polymer- macrocycle ratio was found, at which stable nanoparticles are formed, and their morphological characteristics were determined. It was shown that with an increase in the concentration of calix[4]resorcinol, the size of nanoparticles increases and the zeta potential changes from negative to positive values. It was established that the most optimal supramolecular system for DOX binding is a composition with a macrocycle-polymer ratio of 1:50, and a change in the ratio of components can initiate drug release. The effect of encapsulated DOX on the physicochemical and biological properties of the supramolecular system was shown.

About the authors

R. R Kashapov

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

Email: kashapov@iopc.ru

Yu. S. Razuvaeva

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

A. Yu. Ziganshina

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

A. S Sapunova

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

A. D Voloshina

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

V. V Salnikov

Kazan Institute of Biochemistry and Biophysics, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

L. Ya. Zakharova

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry, Federal Research Center “Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”

References

  1. Designed Molecular Space in Material Science and Catalysis / Ed. S. Shirakawa. Singapore: Springer, 2018. P. 183.
  2. Миргородская А.Б., Кушназарова Р.А., Ленина О.А., Петров К.А., Захарова Л.Я. // ЖОХ. 2023. Т. 93. Вып. 3. С. 483
  3. Mirgorodskaya A.B., Kushnazarova R.A., Lenina O.A., Petrov K.A., Zakharova L.Ya. // Russ. J. Gen. Chem. 2023. Vol. 93. P. 593. doi: 10.1134/S1070363223030167
  4. Кушназарова Р.А., Миргородская А.Б., Михайлов В.А., Белоусова И.А., Зубарева Т.М., Прокопьева Т.М., Волошина А.Д., Амерханова С.К., Захарова Л.Я. // ЖОХ. 2022. Т. 92. Вып. 4. С. 630
  5. Kushnazarova R.A., Mirgorodskaya A.B., Mikhailov V.A., Belousova I.A., Zubareva T.M., Prokop'eva T.M., Voloshina A.D., Amerhanova S.K., Zakharova L.Y. // Russ. J. Gen. Chem. 2022. Vol. 92. N 4. P. 659. doi: 10.1134/S1070363222040077
  6. Wang J., Ding X., Guo X. // Adv. Colloid Interface Sci. 2019. Vol. 269. P. 187. doi: 10.1016/j.cis.2019.04.004
  7. Антипин И.С.,Алфимов М.В., Арсланов В.В., Бурилов В.А., Вацадзе С.З., Волошин Я.З., Волчо К.П., Горбачук В.В., Горбунова Ю.Г., Громов С.П., Дудкин С.В., Зайцев С.Ю., Захарова Л.Я., Зиганшин М.А., Золотухина А.В., Калинина М.А., Караханов Э.А., Кашапов Р.Р., Койфман О.И., Коновалов А.И., Коренев В.С., Максимов А.Л., Мамардашвили Н.Ж., Мамардашвили Г.М., Мартынов А.Г., Мустафина А.Р., Нугманов Р.И., Овсянников А.С., Падня П.Л., Потапов А.С., Селектор С.Л., Соколов М.Н., Соловьева С.Е., Стойков И.И., Стужин П.А., Суслов Е.В., Ушаков Е.Н., Федин В.П., Федоренко С.В., Федорова О.А., Федоров Ю.В., Чвалун С.Н., Цивадзе А.Ю., Штыков С.Н., Шурпик Д.Н., Щербина М.А., Якимов Л.С. // Усп. хим. 2021. Т. 90. Вып. 8. С. 895
  8. Antipin I.S., Alfimov M.V., Arslanov V.V., Burilov V.A., Vatsadze S.Z., Voloshin Ya.Z., Volcho K.P., Gorbatchuk V.V., Gorbunova Yu.G., Gromov S.P., Dudkin S.V., Zaitsev S.Yu., Zakharova L.Ya., Ziganshin M.A., Zolotukhina A.V., Kalinina M.A., Karakhanov E.A., Kashapov R.R., Koifman O.I., Konovalov A.I., Korenev V.S., Maksimov A.L., Mamardashvili N.Zh., Mamardashvili G.M., Martynov A.G., Mustafina A.R., Nugmanov R.I., Ovsyannikov A.S., Padnya P.L., Potapov A.S., Selektor S.L., Sokolov M.N., Solovieva S.E., Stoikov I.I., Stuzhin P.A., Suslov E.V., Ushakov E.N., Fedin V.P., Fedorenko S.V., Fedorova O.A., Fedorov Yu.V., Chvalun S.N., Tsivadze A.Yu., Shtykov S.N., Shurpik D.N., Shcherbina M.A., Yakimova L.S. // Russ. Chem. Rev. 2021. Vol. 90. N 8. P. 895. doi: 10.1070/RCR5011
  9. Кашапов Р.Р., Миргородская А.Б., Кузнецов Д.М., Разуваева Ю.С., Захарова Л.Я. // Коллоидн. ж. 2022. T. 84. Вып. 5. С. 503.
  10. Kashapov R.R., Mirgorodskaya A.B., Kuznetsov D.M., Razuvaeva Yu.S., Zakharova L.Ya. // Colloid J. 2022. Vol. 84. P. 502. doi: 10.1134/S1061933X22700016
  11. Razuvayeva Y., Kashapov R., Zakharova L. // Supramol. Chem. 2020. Vol. 32. N 3. P. 178. doi: 10.1080/10610278.2020.1725515
  12. Peng S., Wang K., Guo D.S., Liu Y. // Soft Matter. 2015. Vol. 11. P. 290. doi: 10.1039/c4sm02170c
  13. Wang K., Guo D.-S., Zhao M.-Y., Liu Y. // Chem. Eur. J. 2016. Vol. 22. P. 1475. doi: 10.1002/chem.201303963
  14. Harangozó J.G., Wintgens V., Miskolczy Z., Amiel C., Biczók L. // Colloid. Polym. Sci. 2016. Vol. 294. P. 1807. doi: 10.1007/s00396-016-3947-y
  15. Wintgens V., Guigner J.-M., Miskolczy Z., Amiel C., Biczók L. // Carbohydr. Polym. 2019. Vol. 223. P. 115071. doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115071
  16. Jin G., Ngo H.V., Cui J.H., Wang J., Park C., Lee B.J. // Pharmaceutics. 2021. Vol. 13. P. 662. doi: 10.3390/pharmaceutics13050662
  17. Hwang E., Seo S., Bak S., Lee H., Min M., Lee H. // Adv. Mater. 2014. Vol. 26. P. 5129. doi: 10.1002/adma.201401201
  18. Frent O.D., Vicas L.G., Duteanu N., Morgovan C.M., Jurca T., Pallag A., Muresan M.E., Filip S.M., Lucaciu R.L., Marian E. // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23. P. 12108. doi: 10.3390/ijms232012108
  19. Kashapov R., Razuvayeva Y., Ziganshina A., Sapunova A., Lyubina A., Amerhanova S., Kulik N., Voloshina A., Nizameev I., Salnikov V., Zakharova L. // J. Mol. Liq. 2022. Vol. 345. P. 117801. doi: 10.1016/j.molliq.2021.117801
  20. Yoncheva K., Merino M., Shenol A., Daskalov N.T., Petkov P.S., Vayssilov G.N., Garrido M.J. // Int. J. Pharm. 2019. Vol. 556. P. 1. doi: 10.1016/j.ijpharm.2018.11.070
  21. Xue Y., Xia X., Yu B., Luo X., Cai N., Long S., Yu F. // RSC Adv. 2015. Vol. 5. P. 73416. doi: 10.1039/c5ra13313k
  22. Munnier E., Tewes F., Cohen-Jonathan S., Linassier C., Douziech-Eyrolles L., Marchais H., Soucé M., Hervé K., Dubois P., Chourpa I. // Chem. Pharm. Bull. 2007. Vol. 55. P. 1006. doi: 10.1248/cpb.55.1006
  23. Smolobochkin A.V., Gazizov A.S., Yakhshilikova L.J., Bekrenev D.D., Burilov A.R., Pudovik M.A., Lyubina A.P., Amerhanova S.K., Voloshina A.D. // Chem. Biodivers. 2022. Vol. 19. Р. e202100970. doi: 10.1002/cbdv.202100970

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».