Аннотация:Слоистые гидроксиды редкоземельных элементов (СГ РЗЭ) — уникальный класс слоистых малотоксичных соединений РЗЭ, обладающих анионообменными свойствами, что позволяет сочетать в таких материалах возможность доставки лекарственных средств с до-полнительной функционализацией за счет люминесцентных и магнитных свойств катионов лантанидов. Системы доставки противоопухолевых аппаратов, таких как метотрексат, осо-бенно важны в лечении рака, так как они обладают хорошей фармакокинетикой, точным на-целиванием на опухолевые клетки, снижением побочных эффектов и повышением устойчи-вости лекарства. Перспективной системой доставки противоопухолевых аппаратов являются слоистые гидроксиды РЗЭ, поскольку позволяют дополнительно реализовать многоканаль-ную биовизуализацию тканей организма. Например, слоистые гидроксиды гадолиния ис-пользуются как контрастирующие агенты в магнитно-резонансной томографии, а фториро-ванием СГ РЗЭ можно получить ап-конверсионные люминофоры. Среди люминесцентных типов биовизуализации ап-конверсионная люминесценция является наиболее эффективной, поскольку возбуждающее её инфракрасное излучение (700–1200 нм) слабо поглощается и глубоко проникает в биологические ткани.
Целью дипломной работы стала разработка методик синтеза и фторирования слои-стых гидроксидов РЗЭ состава (Ln1-x-yErxYby)2(OH)5A·nH2O (Ln = Gd, Y; A = хлорид, метот-рексат), а также оценка их цитотоксической активности.
Синтез слоистых гидроксохлоридов (СГХ) РЗЭ проводили методом гомогенного оса-ждения в условиях гидротермальной обработки при 140°С. Фторирование (Y1-x-yErxYby)2(OH)5Cl проводили взаимодействием с водным раствором фторида натрия при 120 °С. Анионный обмен проводили диспергированием СГХ гадолиния в водном растворе метотрексата натрия при 120°С. Исследование кинетики высвобождения метотрексат-анионов из межслоевого пространства СГ гадолиния проводили в растворе Хенкса, физиоло-гическом растворе и фосфатном буфере. Анализ состава, структуры и свойств осуществляли с использованием методов рентгенофазового анализа, рентгеноспектрального микроанализа, термического анализа, растровой электронной микроскопии, CHNS-анализа, люминесцент-ной, УФ-видимой и ИК-спектроскопии. Исследование цитотоксичности проводили с помо-щью МТТ-анализа, оценки жизнеспособности методом дифференциально флуоресцентного окрашивания и анализа митохондриального потенциала.
В результате работы установлены области существования твердых растворов слои-стых гидроксохлоридов иттрия-иттербия-эрбия (Y2(OH)5Cl-YEr(OH)5Cl-YYb(OH)5Cl) и гадо-линия-иттербия-эрбия (Gd2(OH)5Cl-GdEr(OH)5Cl-GdYb(OH)5Cl). Разработана методика фто-рирования СГХ РЗЭ и показано, что полученные продукты фторирования обладают ап-конверсионной люминесценцией.
Разработана методика интеркаляции лекарственного препарата метотрексата в слои-стый гидроксид гадолиния и изучены кинетические особенности его высвобождения. Показано, что время высвобождения 40% метотрексат-анионов из слоистого гидроксида гадоли-ния в растворе Хенкса происходит за 7 часов. Анализ жизнеспособности слоистого гидро-ксида гадолиния, интеркалированного метотрексат-анионом, методом МТТ-теста, на культу-ре мезенхимальных стволовых клеток человека выявил отсутствие цитотоксического эффек-та. При этом данные MTT-теста на культуре раковых клеток линии MNNG/HOS показали, что токсический эффект частиц слоистого гидроксида гадолиния, интеркалированного ме-тотрексат-анионом, превышает действие метотрексата натрия для всех концентрациях, что говорит об его более эффективном действии в качестве противоопухолевого агента.