Русский
English
Цели: Поиск и разработка метода синтеза серосодержащего липида на основе 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерина.
Методы. Выделение и очистку полученных соединений осуществляли колоночной хроматографией на силикагеле, экстракцией. Для подтверждение структуры полученных соединений использовался комплекс физико-химических методов анализа: ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия.
Результаты. Разработан новый метод синтеза серосодержащего предшественника адресных липо-конъюгатов. Разработан новый метод синтеза серосодержащего предшественника адресных липоконъ-югатов. В качестве гидрофобного домена использован 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерин с тетраэти-ленгликольной спейсерной группой. К терминальной аминогруппе присоединяли дивинилсульфон в основных условиях. Однако, в ЯМР спектрах полученного соединения были обнаружены сигналы протонов диоксо-тиоморфонильной, что подтверждает циклизацию винилсульфоной группы с первичными аминами. Дан-ная проблема может быть решена если использовать вместо дивинилсульфона его аналог с этиленгли-кольным спейсером – бис-винилсульфон, а также если провести алкилирование первичной аминогруппы тетраэтиленгликольного спейсера, поскольку из вторичных аминов образование диоксотиоморфонильной группы исключено.
Выводы. Исследовано взаимодействие дивинилсульфона с первичной аминогруппой тетраэтиленгликоль-содержащего липида на основе 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерина. Полученный продукт реакции присоединения в дальнейшем будет использован для создания КЛ и исследования доставки НК в клетки-мишени. Также будут продолжены поиски оптимальных условий синтеза для получения винилсульфон-содержащих предшественников адресных липоконъюгатов.
Методы. Выделение и очистку полученных соединений осуществляли колоночной хроматографией на силикагеле, экстракцией. Для подтверждение структуры полученных соединений использовался комплекс физико-химических методов анализа: ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия.
Результаты. Разработан новый метод синтеза серосодержащего предшественника адресных липо-конъюгатов. Разработан новый метод синтеза серосодержащего предшественника адресных липоконъ-югатов. В качестве гидрофобного домена использован 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерин с тетраэти-ленгликольной спейсерной группой. К терминальной аминогруппе присоединяли дивинилсульфон в основных условиях. Однако, в ЯМР спектрах полученного соединения были обнаружены сигналы протонов диоксо-тиоморфонильной, что подтверждает циклизацию винилсульфоной группы с первичными аминами. Дан-ная проблема может быть решена если использовать вместо дивинилсульфона его аналог с этиленгли-кольным спейсером – бис-винилсульфон, а также если провести алкилирование первичной аминогруппы тетраэтиленгликольного спейсера, поскольку из вторичных аминов образование диоксотиоморфонильной группы исключено.
Выводы. Исследовано взаимодействие дивинилсульфона с первичной аминогруппой тетраэтиленгликоль-содержащего липида на основе 1,2-ди-О-тетрадецил-rac-глицерина. Полученный продукт реакции присоединения в дальнейшем будет использован для создания КЛ и исследования доставки НК в клетки-мишени. Также будут продолжены поиски оптимальных условий синтеза для получения винилсульфон-содержащих предшественников адресных липоконъюгатов.
1. Zhang X., Zhang P. Polymersomes in Nanomedicine – A Review // Current Nanoscience. 2016. Vol. 13. № 2. P. 124 – 129.
2. Kubiak M. Dendrymery – fascynujące nanocząsteczki w zastosowaniu w medycynie // Chemik. 2014. Vol. 68, №2. P. 141 – 150.
3. Kabilova T.O., Shmendel E.V., Gladkikh D.V., Chernolovskay E.L., Markov O.V., Morozova N.G., Maslova M.A., Zenkova M.A. Targeted delivery of nucleic acids into xenograft tumors mediated by novel folate-equipped liposomes // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2018. Vol. 123. P. 59 – 70.
4. Hattori Y., Tamaki K., Ozaki K., Kawano K., Onishi H. Optimized combination of cationic lipids and neutral helper lipids in cationic liposomes for siRNA delivery into the lung by intravenous injection of siRNA lipoplexes // Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2019. Vol. 52. P. 1042 – 1050.
5. Markov O.V., Mironova N.L., Shmendel E.V., Serikov R.N., Morozova N.G., Maslov M.A., Vlassov V.V., Zenkova M.A. Multicomponent mannose-containing liposomes efficiently deliver RNA in murine immature den-dritic cells and provide productive anti-tumour response in murine melanoma model // Journal of Controlled Re-lease journal. 2015. Vol. 213. P. 45 – 56.
6. Shmendel E., Kabilova T., Morozova N., Zenkova M., Maslov M. Effects of spacers within a series of novel folate-containing lipoconjugates on the targeted delivery of nucleic acids // Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2020. Vol. 57, № October 2019. P. 1 – 8.
7. Dong Z., Guo J., Xing X., Zhang X., Du Y., Lu Q. RGD modified and PEGylated lipid nanoparticles loaded with puerarin: Formulation, characterization and protective effects on acute myocardial ischemia model // Biomed-icine & Pharmacotherapy. 2017. Vol. 89. P. 297 – 304.
8. Northrop B.H., Frayne S.H., Choudhary U. Thiol-maleimide “click” chemistry: Evaluating the influence of solvent, initiator, and thiol on the reaction mechanism, kinetics, and selectivity // Polymer Chemistry. 2015. Vol. 6. №18. P. 3415 – 3430.
9. Shmendel E.V., Maslov M.А., Morozova N.G., Serebrennikova G. A. Synthesis of neoglycolipids for the de-velopment of non-viral gene delivery systems // Russian Chemical Bulletin. 2010. Vol. 59, №12. P. 2281 – 2289.
10. Sakurai Y., Hada T., Kato A., Hagino Y., Mizumura W., Harashima H. Effective Therapy Using a Liposomal siRNA that Targets the Tumor Vasculature in a Model Murine Breast Cancer with Lung Metastasis // Molecular Therapy Oncolytics. 2018. Vol. 11. P. 102 – 108.
11. Chan A.O., Ho C.M., Chong H.C., Leung Y.C., Huang J.S., Wong M.K., Che C.M. Modification of N-terminal α-amino groups of peptides and proteins using ketenes // Journal of the American Chemical Society. 2012. Vol. 134. №5. P. 2589 – 2598.
12. Xie X., Lin W., Li M., Yang Y., Deng J., Liu H., Chen Y., Fu X., Liu H., Yang Y. Efficient siRNA Delivery Using Novel Cell-Penetrating Peptide-siRNA Conjugate-Loaded Nanobubbles and Ultrasound // Ultrasound in Medicine and Biology. 2016. Vol. 42. №6. P. 1362 – 1374.
13. Kasai H., Inoue K., Imamura K., Yuvienco C., Montclare J.K., Yamano S. Efficient siRNA delivery and gene silencing using a lipopolypeptide hybrid vector mediated by a caveolae-mediated and temperature-dependent endocytic pathway // Journal of Nanobiotechnology. 2019. Vol. 17. № 1. P. 1 – 14.
14. Stucchi S., Colombo D., Guizzardi R., D'Aloia A., Collini M., Bouzin M., Costa B., Ceriani M., Natalello A., Pallavicini P., Cipolla L. Squarate Cross-Linked Gelatin Hydrogels as Three-Dimensional Scaffolds for Biomedical Applications // Langmuir. 2021. Vol. 37. № 48. P. 14050 – 14058.
15. Sejwal P., Han Y., Shah A., Luk Y-Y. Water-driven chemoselective reaction of squarate derivatives with amino acids and peptides // Organic Letters. 2007. Vol. 9. №23. P. 4897 – 4900.
16. Ewert K.K., Kotamraju V.R., Majzoub R.N., Steffes V.M., Wonder E.A., Teesalu T., Ruoslahti E., Safinya C.R. Synthesis of linear and cyclic peptide–PEG–lipids for stabilization and targeting of cationic liposome–DNA complexes // Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters. 2016. Vol. 26. №6. P. 1618 – 1623.
17. Ravasco J.M., Faustino H., Trindade A., Gois P.M. Bioconjugation with Maleimides: A Useful Tool for Chemical Biology // Chemistry – A European Journal. 2019. Vol. 25. №1. P. 43 – 59.
18. Stenzel M.H. Bioconjugation using thiols: Old chemistry rediscovered to connect polymers with nature’s building blocks // ACS Macro Letters. 2013. Vol. 2. № 1. P. 14 – 18.
19. Saha S., Chatterjee A., Banerjee M. Reagentless Chemistry “On-Water”: An Atom-Efficient and “Green” Route to Cyclic and Acyclic β-Amino Sulfones via aza-Michael Addition Using Microwave Irradiation // Journal of Organic Chemistry. 2023. Vol. 88. № 21. P. 15358 – 15366.
20. Morales-Sanfrutos J., Lopez-Jaramillo J., Ortega-Muñoz M., Megia-Fernandez A., Perez-Balderas F., Her-nandez-Mateo F., Santoyo-Gonzalez F. Vinyl sulfone: A versatile function for simple bioconjugation and immobi-lization // Organic and Biomolecular Chemistry. 2010. Vol. 8, №3. P. 667 – 675.
2. Kubiak M. Dendrymery – fascynujące nanocząsteczki w zastosowaniu w medycynie // Chemik. 2014. Vol. 68, №2. P. 141 – 150.
3. Kabilova T.O., Shmendel E.V., Gladkikh D.V., Chernolovskay E.L., Markov O.V., Morozova N.G., Maslova M.A., Zenkova M.A. Targeted delivery of nucleic acids into xenograft tumors mediated by novel folate-equipped liposomes // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2018. Vol. 123. P. 59 – 70.
4. Hattori Y., Tamaki K., Ozaki K., Kawano K., Onishi H. Optimized combination of cationic lipids and neutral helper lipids in cationic liposomes for siRNA delivery into the lung by intravenous injection of siRNA lipoplexes // Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2019. Vol. 52. P. 1042 – 1050.
5. Markov O.V., Mironova N.L., Shmendel E.V., Serikov R.N., Morozova N.G., Maslov M.A., Vlassov V.V., Zenkova M.A. Multicomponent mannose-containing liposomes efficiently deliver RNA in murine immature den-dritic cells and provide productive anti-tumour response in murine melanoma model // Journal of Controlled Re-lease journal. 2015. Vol. 213. P. 45 – 56.
6. Shmendel E., Kabilova T., Morozova N., Zenkova M., Maslov M. Effects of spacers within a series of novel folate-containing lipoconjugates on the targeted delivery of nucleic acids // Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2020. Vol. 57, № October 2019. P. 1 – 8.
7. Dong Z., Guo J., Xing X., Zhang X., Du Y., Lu Q. RGD modified and PEGylated lipid nanoparticles loaded with puerarin: Formulation, characterization and protective effects on acute myocardial ischemia model // Biomed-icine & Pharmacotherapy. 2017. Vol. 89. P. 297 – 304.
8. Northrop B.H., Frayne S.H., Choudhary U. Thiol-maleimide “click” chemistry: Evaluating the influence of solvent, initiator, and thiol on the reaction mechanism, kinetics, and selectivity // Polymer Chemistry. 2015. Vol. 6. №18. P. 3415 – 3430.
9. Shmendel E.V., Maslov M.А., Morozova N.G., Serebrennikova G. A. Synthesis of neoglycolipids for the de-velopment of non-viral gene delivery systems // Russian Chemical Bulletin. 2010. Vol. 59, №12. P. 2281 – 2289.
10. Sakurai Y., Hada T., Kato A., Hagino Y., Mizumura W., Harashima H. Effective Therapy Using a Liposomal siRNA that Targets the Tumor Vasculature in a Model Murine Breast Cancer with Lung Metastasis // Molecular Therapy Oncolytics. 2018. Vol. 11. P. 102 – 108.
11. Chan A.O., Ho C.M., Chong H.C., Leung Y.C., Huang J.S., Wong M.K., Che C.M. Modification of N-terminal α-amino groups of peptides and proteins using ketenes // Journal of the American Chemical Society. 2012. Vol. 134. №5. P. 2589 – 2598.
12. Xie X., Lin W., Li M., Yang Y., Deng J., Liu H., Chen Y., Fu X., Liu H., Yang Y. Efficient siRNA Delivery Using Novel Cell-Penetrating Peptide-siRNA Conjugate-Loaded Nanobubbles and Ultrasound // Ultrasound in Medicine and Biology. 2016. Vol. 42. №6. P. 1362 – 1374.
13. Kasai H., Inoue K., Imamura K., Yuvienco C., Montclare J.K., Yamano S. Efficient siRNA delivery and gene silencing using a lipopolypeptide hybrid vector mediated by a caveolae-mediated and temperature-dependent endocytic pathway // Journal of Nanobiotechnology. 2019. Vol. 17. № 1. P. 1 – 14.
14. Stucchi S., Colombo D., Guizzardi R., D'Aloia A., Collini M., Bouzin M., Costa B., Ceriani M., Natalello A., Pallavicini P., Cipolla L. Squarate Cross-Linked Gelatin Hydrogels as Three-Dimensional Scaffolds for Biomedical Applications // Langmuir. 2021. Vol. 37. № 48. P. 14050 – 14058.
15. Sejwal P., Han Y., Shah A., Luk Y-Y. Water-driven chemoselective reaction of squarate derivatives with amino acids and peptides // Organic Letters. 2007. Vol. 9. №23. P. 4897 – 4900.
16. Ewert K.K., Kotamraju V.R., Majzoub R.N., Steffes V.M., Wonder E.A., Teesalu T., Ruoslahti E., Safinya C.R. Synthesis of linear and cyclic peptide–PEG–lipids for stabilization and targeting of cationic liposome–DNA complexes // Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters. 2016. Vol. 26. №6. P. 1618 – 1623.
17. Ravasco J.M., Faustino H., Trindade A., Gois P.M. Bioconjugation with Maleimides: A Useful Tool for Chemical Biology // Chemistry – A European Journal. 2019. Vol. 25. №1. P. 43 – 59.
18. Stenzel M.H. Bioconjugation using thiols: Old chemistry rediscovered to connect polymers with nature’s building blocks // ACS Macro Letters. 2013. Vol. 2. № 1. P. 14 – 18.
19. Saha S., Chatterjee A., Banerjee M. Reagentless Chemistry “On-Water”: An Atom-Efficient and “Green” Route to Cyclic and Acyclic β-Amino Sulfones via aza-Michael Addition Using Microwave Irradiation // Journal of Organic Chemistry. 2023. Vol. 88. № 21. P. 15358 – 15366.
20. Morales-Sanfrutos J., Lopez-Jaramillo J., Ortega-Muñoz M., Megia-Fernandez A., Perez-Balderas F., Her-nandez-Mateo F., Santoyo-Gonzalez F. Vinyl sulfone: A versatile function for simple bioconjugation and immobi-lization // Organic and Biomolecular Chemistry. 2010. Vol. 8, №3. P. 667 – 675.
Липенский В.М., Шмендель Е.В., Маслов М.А. Синтез серосодержащего предшественника адресных липоконъюгатов Синтез серосодержащего предшественника адресных липоконъюгатов // Chemical Bulletin. 2025. Том 8. № 3. 4. https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-4