ИСТИНА

Гамма-облучение является одной из стандартных методик стерилизации лекарственных препаратов и медицинского оборудования, широко используемой в фармацевтической индустрии. В том числе таким образом обеззараживают препараты для инфузий, основой которых служат растворы белков [1]. Однако такое воздействие может оказывать влияние на активность препаратов вследствие такого процесса, как радиолиз, в ходе которого происходит образования высоко активного гидроксил радикала, окисляющего белки, из которого состоит препарат [2]. Окисление является одним из признаков старения препаратов, влечет за собой агрегацию, денатурацию и потерю функциональной активности. В случае гамма-облучения получается, что процесс окисления начинает многократно ускоряться, приводя к накоплению в системе большого количества продуктов фотодеградации. Существует множество стандартных методов оценки функциональной активности белков таких, как КР-спектроскопия, масс-спектрометрия и круговой дихроизм. Однако применение некоторых из этих методов требует специального оборудования и пробоподготовки, которую трудно осуществить непосредственно перед инфузией пациенту. Оптические методы используются не так активно, однако являются быстродейственными и простыми. В работах [3-4] были проведены тесты на ДНК и триптофане, и было получено, что по изменению оптических свойств можно детектировать продукты окисления в системе. Это специфические оптические свойства, которые появляются в результате окисления: экспоненциально спадающее с длиной волны поглощение, наличие флуоресцентного отклика в видимом диапазоне, зависимость длины волны эмиссии от длины волны возбуждения и характерная вложенности спектров флуоресценции. Так, было показано, что методы оптической спектроскопии являются чувствительными и широко используемыми для анализа состояния белков. Данная работа посвящена проверке возможности применения оптической спектроскопии для оценки степени окисления белков, подверженных гамма-облучению и исследованию формирования фотофизических свойств растворов белковых молекул и аминокислот в ближнем ИК-диапазоне. В данной работе в качестве объектов исследования были рассмотрены следующие образцы до и после гамма-облучения: ароматические аминокислоты (триптофан, тирозин), алифатические аминокислоты (аланин, глутамин) и в качестве модельных белков были взяты альбумин (БСА, САЧ) и инсулин. В работе использовались как стандартные методики анализа (рамановская спектроскопия, динамическое рассеяние света (DLS), электрофорез в полиакриламидном геле (ЭФ в ПААГ), так и не стандартные (абсорбционная спектроскопия, флуоресцентная спектроскопия, время-разрешенная спектроскопия) с целью сравнения методов исследования между собой. В процессе работы с помощью методов флуоресцентной, абсорбционной и время-разрешенной спектроскопии было показано, что у всех систем наблюдается рост поглощения во всей видимой области при облучении, также происходит появление флуоресцентного отклика и характерная вложенность спектра. При этом для соединений, содержащих в себе ароматические аминокислоты (триптофан, тирозин, альбумин), наблюдается значительный рост, в то время как для не ароматических аминокислот нет таких значительных изменений. С помощью время-разрешенной флуоресцентной спектроскопии было также показано, что для всех систем появляется анизотропия флуоресценции. Стандартные методы анализа (ЭФ в ПААГ, DLS) показали наличие агрегации препаратов вследствие окисления, рамановская спектроскопия продемонстрировала значительный рост флуоресцентного отклика для ароматичсеких соединений, в то время как для алифатических соединений таких изменений не наблюдалось. Таким образом, было показано, что оптические методики могут быть использованы для контроля качества растворов белковых препаратов.