ИСТИНА

Метод оптической визуализации является одним из наиболее перспективных в биологии и медицине. В качестве меток для этого метода наиболее перспективны соединения, способные излучать в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне. Среди них особенно интересны координационные соединения (КС) лантанидов, излучающих в ИК диапазоне, люминесценция которых происходит в результате f-f переходов внутри ионов лантанидов после сенсибилизации органическим лигандом. Их основными преимуществами являются простота получения в форме наночастиц, фотостабильность и большие времена жизни возбужденного состояния. Основным же их недостатком является низкая интенсивность люминесценции, вызванная малыми квантовыми выходами, поэтому основная задача при дизайне ИК излучающих КС лантанидов для люминесцентной биовизуализации заключается в повышении квантового выхода и поглощения. Для решения этой проблемы в нашей группе предлагается использовать лиганды, имеющие в своем составе большое количество ароматических колец, что позволит как увеличить поглощение КС, так и снизить энергию триплетного уровня, что должно привести к росту эффективности сенсибилизации и квантового выхода. В данной работе в качестве лиганда был выбран тетракарбоксипериленат-ион (PerTC), а в качестве ИК излучающего лантанида выбран Yb3+, так как его соединения имеют более высокие квантовые выходы. Таким образом, целью работы стало получение координационных соединений иттербия с тетракарбоксипериленат-ионом и их характеристика как кандидатов в материалы для люминесцентной биовизуализации. Для достижения поставленной цели были получены соединения состава KYbxGd1-x(PerTC)(H2O)4 и KYbxGd1-x(PerTC)(Phen), где для снижения эффективности концентрационного гашения ионы иттербия частично заменили ионами гадолиния, а фенантролин (Phen) вводили для исключения гашения молекулами воды. Состав КС определен по совокупности методов ТГА, ИКспектроскопии, РФА, РСМА и МАЛДИ МС. Изучение оптических свойств показало относительно низкую интенсивность люминесценции гидратированных КС, что связано с колебательным гашением, а вытеснение воды фенантролином увеличило интенсивность в 3 раза. Полученные КС оказались нерастворимы в биоинертных растворителях, поэтому для изучения их влияния на биологические системы были получены суспензии в растворе альгината натрия. Суспензии являются достаточно устойчивыми, что подтверждается измерением ζ-потенциалов. Средний размер частиц Alg@KYb(PerTC)(H2O)4 составляет 50 нм, а Alg@KYb(PerTC)(Phen) – 70 нм. Такие величины достаточны для прохождения через клеточные мембраны. Также была измерена цитотоксичность суспензий в концентрации 100 мкг/мл на культуре раковых клеток MCF-7. Концентрация полуингибирования веществ превышает 50 мкг/мл, что показывает малую токсичность полученных КС. Интенсивности люминесценции суспензии КС, содержащего фенантролин, оказалась выше интенсивности гидратированного КС, так же, как и в случае с порошками. Это в совокупности с меньшим размером частиц говорит о перспективности Alg@KYb(PerTC)(Phen) в качестве основы для биолюминесцентной метки.