Современные исследования в области нанофармакологии сосредоточены на разработке эффективных систем доставки лекарственных веществ, способных преодолевать биологические барьеры и обеспечивать таргетное воздействие. Особое внимание уделяется наноразмерным системам на основе амфифильных полимеров, которые стабилизируют гидрофобные соединения, такие как фотосенсибилизаторы, используемые в фотодинамической терапии.

Бычий сывороточный альбумин (БСА) — один из основных белков плазмы крови, играет ключевую роль в транспорте низкомолекулярных соединений, что делает его перспективным компонентом для гибридных наноносителей. Однако механизмы взаимодействия между белками и полимерными наночастицами, а также динамика передачи активных веществ остаются недостаточно изученными.

Группа учёных ФИЦ ПХФ и МХ РАН исследовала межмолекулярные взаимодействия между бычьим сывороточным альбумином (БСА) и наноразмерными системами метилфеофорбида на основе амфифильных сополимеров N-винилпирролидона. С помощью УФ/видимой спектроскопии и динамического рассеяния света были изучены смеси БСА и наночастиц в фосфатно-буферном растворе. Эксперименты показали, что молекулы альбумина адсорбируются на полимерных частицах, формируя совместные структуры. Квантово-химическое моделирование позволило предложить структуру и оценить энергию связей метилфеофорбида как на поверхности наночастиц, так и в гидрофобных областях. Была рассчитана энергия связывания БСА с поверхностью полимера, а также предложен механизм перехода метилфеофорбида с поверхности наночастицы в одну из четырёх зон связывания альбумина, выявленных методом молекулярного докинга. Такой переход облегчает доставку активного вещества к клеткам-мишеням.

Проведённое исследование вносит значительный вклад в понимание взаимодействий между белками и полимерными наноносителями. Установлено, что адсорбция БСА на поверхности наночастиц приводит к образованию гибридных структур, способных выступать в качестве платформы для контролируемого высвобождения метилфеофорбида. Квантово-химические расчёты подтвердили устойчивость связывания фотосенсибилизатора как с полимером, так и с гидрофобными участками альбумина, а молекулярный докинг выявил ключевые зоны взаимодействия в белке. Предложенный механизм переноса метилфеофорбида с наночастицы в сайты связывания БСА открывает новые возможности для создания комбинированных систем доставки, где полимер обеспечивает стабильность, а белок — направленный транспорт.

Полученные результаты имеют важное прикладное значение для разработки препаратов в фотодинамической терапии, позволяя оптимизировать нанокомпозиты для повышения их биодоступности и терапевтической эффективности. Работа опубликована в журнале Structural Chemistry.

Источник: пресс-служба ФИЦ ПХФ и МХ РАН.