Водная эмульсия на основе диметоксинитробензиловых эфиров арахидоновой кислоты



Водная эмульсия на основе диметоксинитробензиловых эфиров арахидоновой кислоты
Водная эмульсия на основе диметоксинитробензиловых эфиров арахидоновой кислоты

Владельцы патента RU 2709620:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) (RU)

Изобретение относится к области коллоидной химии и фотохимии и может быть использовано для научных исследований в области оптики, биологии и медицины. Водная эмульсия образована гидрофобным веществом (диметоксинитробензиловый эфир арахидоновой кислоты). Данные вещества под воздействием ультрафиолетового излучения быстро диссоциируют с образованием свободной арахидоновой кислоты и флуоресцирующего продукта. Продукты фотораспада накапливаются внутри капель, образуя флуоресцентные микрочастицы. Получена водная эмульсия на основе диметоксинитробензиловых эфиров арахидоновой кислоты в объемном соотношении: 1 часть сантимолярного раствора эфира в диметилсульфоксиде к 19 частям воды. Эмульсия обладает фотоактивируемой флуоресценцией. В качестве диметоксинитробензилового эфира арахидоновой кислоты может быть использован 4,5-диметокси-2-нитробензиловый эфир и эфир 1-(4,5-диметокси-2-нитрофенил)этан-1-ола. Технический результат - увеличение флуоресценции капель с помощью кратковременного импульса ультрафиолетового излучения. 2 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 ил.

 

Изобретение относится к области коллоидной химии и фотохимии и может быть использовано для научных исследований в области оптики, биологии и медицины.

Конъюгаты различных веществ с т.н. фотолабильными защитными группами, которые эффективно отсоединяются под действием видимого или УФ света, хорошо известны и применяются достаточно широко [1]. В том числе для микроскопии применяются модифицированные флуорофоры с возможностью включения флуоресценции. Однако образование флуоресцентных продуктов при фотодиссоциации диметоксибензиловых эфиров жирных кислот ранее не наблюдалось и не использовалось.

В настоящее время большой интерес вызывает использование микрочастиц (мицеллы, липосомы, эмульсия) для адресной доставки лекарств и диагностики. В том числе несколько работ посвящено созданию микрочастиц с возможностью включения флуоресценции (см. напр. [2]) для применений в области background-free imaging.

В работе [2] описан подход создания частиц, флуоресценция которых включается при попадании во внутриклеточную среду.

Соединение, представляющее собой арахидоновую кислоту, соединенную с фотолабильной защитной группой о-нитробензильного типа (вещество 3), было описано в работах [3, 4]. Было показано, что соединения эффективно диссоциируют под действием света с высвобождением арахидоновой кислоты.

Флуоресценция частиц, описанных в работе [2], включается только во внутриклеточной среде благодаря их «разборке». Это сильно ограничивает круг их применений. В силу гидрофильной структуры защитной группы соединение, описанное в [3], было растворимым в воде, что не позволяло получить эмульсию. Соединение, описанное в работе [4], использовалось внутри клеток и также не образовывало эмульсию. Не была изучена флуоресценция продуктов после облучения.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение - создание водной эмульсии, элементы которой (капли) могут быть сделаны флуоресцентными с помощью УФ излучения.

Ожидаемый технический результат состоит в возможности кратного увеличения флуоресценции капель с помощью кратковременного (десятки и сотни миллисекунд) импульса ультрафиолетового излучения.

Раскрытие изобретения

Действием дициклогексилкарбодиимида (ДЦК) на раствор арахидоновой кислоты и 3,4-диметокси-2-нитробензилового спирта в хлористом метилене получено конъюгат 1 арахидоновой кислоты с фотолабильной защитной группой (вещество 1). Аналогичным образом был получен конъюгат 2 арахидоновой кислоты с 1-(4,5-диметокси-2-нитрофенил)этан-1-олом (вещество 2).

В отличие от ранее опубликованного вещества 3, вещества 1 и 2 являются гидрофобными и не растворимы в воде. При этом они хорошо растворимы в диметилсульфоксиде (ДМСО), а при добавлении такого раствора в воду образуется эмульсия. Нами впервые наблюдался эффект появления флуоресценции дисперсной фазы этой эмульсии под действием УФ излучения. Было показано, что флуоресценция появляется и в исходном растворе в ДМСО без добавления воды, однако эффект на порядки меньше и медленнее. Ранее флуоресценция подобных веществ, возникающая после облучения УФ, не описывалась. С помощью ЯМР-спектроскопии выявить ее природу не удалось, так как в процессе фотораспада образуется множество различных продуктов.

Наблюдаемая флуоресценция хорошо возбуждается на длине волны 470 нм, которая используется в большинстве биомедицинских исследований. Спектр испускания флуоресценции достаточно широкий (500-700 нм). В экспериментах на флуоресцентном микроскопе видимая флуоресценция появлялась уже после 100-300 мс воздействия излучения с длиной волны 365 нм. После УФ облучения интенсивность флуоресценции капель была стабильной в течение долгого времени (часы, сутки). Это позволяет говорить о возможных применениях в исследованиях, таких как: слежение за интернализацией биологическими клетками липофильных частиц в реальном времени; выяснение путей транспорта микрочастиц из определенного участка, в котором их флуоресценция была включена; наблюдение за течением жидкости, проходящей через заданную точку в пространстве.

Описание изобретения

Пример 1. Получение вещества 1. К 26.3 мг (0.12 ммоль/л) твердого 4,5-диметокси-2-нитрофенилметанола добавили раствор 39.5 мг (0.13 ммоль/л) арахидоновой кислоты в 2 мл хлористого метилена. Затем добавили раствор 1.5 мг 4-диметиламинопиридина в 0.5 мл хлористого метилена. Далее при перемешивании по каплям добавили раствор 30.0 мг дициклогексилкарбодиимида в 2 мл хлористого метилена. Перемешивали раствор 2 ч, при этом выпал белый осадок. Осадок отфильтровали, фильтрат упарили на роторном испарителе. Остаток разделяли методом колоночной хроматографии на силикагеле, элюент - смесь этилацетат-гексан (1:1). Собирали фракцию с Rf=0.35. После упаривания элюента получили вещество 1. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3, J Гц): 0.83 (м, 3Н); 1.18-1.33 (м, 6Н); 1.63-1.76 (м, 3Н); 1.84-1.94 (м, 1H); 2.05-2.13 (м, 2Н); 2.36-2.42 (м, 2Н); 2.72-2.81 (м, 6Н); 3.91 (с, 3Н); 3.93 (с, 3Н); 5.24-5.39 (м, 8Н); 5.46 (с, 2Н); 6.96 (с, 1Н); 7.67 (с, 1Н). HRMS (m/z): 499.2936 (эксп), 499.2934 (расч).

Пример 2. Получение вещества 2. К 27.3 мг (0.12 ммоль) твердого 1-(4,5-диметокси-2-нитрофенил)этан-1-ола добавили раствор 39.5 мг (0.13 ммоль) арахидоновой кислоты в 2 мл хлористого метилена. Затем добавили раствор 1.5 мг 4-диметиламинопиридина в 0.5 мл хлористого метилена. Далее при перемешивании по каплям добавили раствор 30.0 мг дициклогексилкарбодиимида в 2 мл хлористого метилена. Перемешивали раствор 2 ч, при этом выпал белый осадок. Осадок отфильтровали, фильтрат упарили на роторном испарителе. Остаток разделяли методом колоночной хроматографии на силикагеле, элюент - смесь этилацетат-гексан (1:1). Собирали фракцию с Rf=0.35. После упаривания элюента получили вещество 2. Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3, J Гц): 0.86 (м, 3Н); 1.18-1.36 (м, 6Н); 1.58 (д, 3Н, J=6.5 Гц); 1.63-1.76 (м, 3Н); 1.86-1.94 (м, 1Н); 1.99-2.13 (м, 2Н); 2.28-2.36 (м, 2Н); 2.72-2.81 (м, 6Н); 3.91 (с, 3Н); 3.93 (с, 3Н); 5.24-5.41 (м, 8Н); 6.45 (кв, 1Н, J=6.5 Гц); 6.97 (с, 1H); 7.55 (с, 1Н). HRMS (m/z): 513.6659 (эксп), 513.6655 (расч).

Пример 3: фотолиз вещества в ДМСО. Раствор вещества 1 в концентрации 100 мкМоль/л был помещен в кювету, где происходило его облучение ультрафиолетовыми светодиодами оптической мощностью 1 Вт (максимум в спектре излучения - 365 нм). Флуоресценция образца фиксировалась каждую минуту, а также после первых 30 секунд облучения. На графике Фиг. 1 представлена зависимость интенсивности флуоресценции от времени на длине волны 550±10 нм при возбуждении на 470±10 нм. Вставка -изображение флуоресценции кюветы в конце эксперимента под лучом 470 нм.

Пример 4: На Фиг. 2 - изображение эмульсии вещества в водном растворе под флуоресцентным микроскопом: слева - до фотолиза, справа - после 5 секунд фотолиза. Длина волны возбуждения флуоресценции - 470±20 нм, для фотолиза использовались те же светодиоды, что и в примере 3. В этих условиях появление флуоресценции идет на порядки быстрее, так как концентрация вещества внутри капель примерно в 100 раз больше, чем в примере 1.

Источники информации

1. Goeldner М, Givens R. Dynamic Studies in Biology: Photo triggers, Photoswitches and Caged Biomolecules. John Wiley & Sons; 2006.

2. Niko Y, Arntz Y, Mely Y, Konishi G, Klymchenko AS. Disassembly-Driven Fluorescence Turn-on of Polymerized Micelles by Reductive Stimuli in Living Cells. Chemistry - A European Journal. 2014;20: 16473-16477. doi:10.1002/chem.201405040

3. Jie X, Xupei H, Sreekumar R, Walker JW. PHOTOLABILE 'CAGED' FATTY ACIDS CONTAINING A 1-(2'-NITROPHENYL)-1,2-ETHANEDIOL MOIETY. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 1997;7: 1243-1248. doi: 10.1016/S0960-894X(97)00199-6

4. Nadler A, Reither G, Feng S, Stein F, Reither S, Muller R, et al. The Fatty Acid Composition of Diacylglycerols Determines Local Signaling Patterns. Angewandte Chemie International Edition. 2013;52: 6330-6334. doi:10.1002/anie.201301716

1. Водная эмульсия на основе диметоксинитробензиловых эфиров арахидоновой кислоты в объемном соотношении: 1 часть сантимолярного раствора эфира в диметилсульфоксиде к 19 частям воды, обладающая фотоактивируемой флуоресценцией.

2. Водная эмульсия по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве диметоксинитробензилового эфира арахидоновой кислоты использован 4,5-диметокси-2-нитробензиловый эфир.

3. Водная эмульсия по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве диметоксинитробензилового эфира арахидоновой кислоты использован эфир 1-(4,5-диметокси-2-нитрофенил)этан-1-ола.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области медицины и фармацевтики. Первый объект представляет собой офтальмологическое средство для профилактики и/или лечения дисфункции мейбомиевых желез в форме глазных капель, содержащее от 0,01 до 0,5% масс./об.

Изобретение относится к области биохимии и медицины и представляет собой фармацевтическую композицию для лечения нейродегенеративных заболеваний, содержащую эффективное количество пептида HAEE в эквимолярном комплексе HAEE-Zn-HSA с цинком и человеческим сывороточным альбумином в форме раствора для внутривенного введения с фармацевтически приемлемым носителем, выбранным из круга нейтральных носителей и разбавителей.

Изобретение относится к косметической промышленности и представляет собой солнцезащитный состав, содержащий: основной агент поглощения УФ-излучения в количестве, эффективном для поглощения ультрафиолетового света, где указанный основной агент поглощения УФ-излучения представляет собой динатрийфенилдибензимидазолтетрасульфонат, и где концентрация указанного основного агента поглощения УФ-излучения составляет 1,0% или более по весу состава, и от 0,5% до 1% агента поглощения видимого света, где указанный агент поглощения видимого света включает поглощающие видимый свет частицы неорганических пигментов и включает покрытие, содержащее диоксид кремния.

Изобретение относится к медицине и фармации. Предложено применение гептапептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) для коррекции дисбиоза при хроническом иммобилизационном стрессе.

Группа изобретений относится к области медицины и предназначена для сохранения баланса здоровой микрофлоры в мочеполовой области пациента. Композиция для местного введения для сохранения баланса здоровой микрофлоры в мочеполовой области пациента, нуждающегося в этом, содержит первое терапевтическое средство, состоящее из пентозы или дисахарида, и второе терапевтическое средство, выбранное из группы, состоящей из неусваиваемого полисахарида, органической кислоты, циклодекстрина, пектинового вещества, пентозы и дисахарида.
Изобретение относится к области получения активных компонентов в капсулированном виде. Способ получения нанокапсул сухого экстракта рейши предусматривает смешивание сухого экстракта с суспензией гуаровой камеди в толуоле в присутствии 0,01 г сложного эфира глицерина с одной-двумя молекулами пищевых жирных кислот и одной-двумя молекулами лимонной кислоты в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 800 об/мин.

Изобретение относится к ветеринарной медицине и представляет собой способ лечения гнойно-некротических поражений копытец у крупного рогатого скота, включающий удаление некротизированных тканей, высушивание поверхности дефекта, нанесение лекарственного средства, наложение повязки, отличающийся тем, что в качестве лекарственного средства в фазе гидратации используют смесь сухих, размолотых в порошок листьев скумпии, сумах, софоры японской, сульфата магния, окиси цинка и риванола, причем компоненты в лекарственном средстве находятся в определенном соотношении в масс.

Группа изобретений относится к медицине. Предложено применение производных фенилуксусной кислоты или их солей для производства лекарственного средства для предотвращения и/или лечения остеопороза, применение для производства лекарственного средства для стимуляции образования костной ткани или для стимуляции ремоделирования костной ткани, применение для производства лекарственного средства для ингибирования резорбции костной ткани.

Изобретение относится к медицине и ветеринарии. Предложен способ лечения генерализованного демодекоза у млекопитающего с диагностированным демодекозом введением изоксазолинового соединения формулы (I), в частности флураланера, афоксоланера, лотиланера или сароланера, один, два или три раза.

Изобретение относится к области косметологии и представляет собой фармацевтическую композицию для предотвращения или лечения выпадения волос, причем указанная фармацевтическая композиция содержит белок хемокинового лиганда 1, содержащего C-X-C мотив (CXCL1), и 2% миноксидил в качестве активного ингредиента, причем указанный белок CXCL1 содержит аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 1, и при этом указанные белок CXCL1 и миноксидил содержатся в массовом соотношении 1:10 соответственно.
Изобретение относится к препарату, предназначенному для увеличения концентрации в крови по меньшей мере одного соединения, выбранного из группы, состоящей из ω3 полиненасыщенных жирных кислот (PUFA) и их фармацевтически приемлемых солей и сложных эфиров, содержащему композицию, инкапсулированную в мягкую капсулу, где композиция содержит, когда полное количество композиции составляет 100 мас.%: a) от 70 до 90 мас.%, по меньшей мере одного соединения, выбранного из группы, состоящей из ω3 полиненасыщенных жирных кислот и их фармацевтически приемлемых солей и сложных эфиров, b) от 0,5 до 6 мас.% воды, c) от 1 до 29 мас.% эмульгатора, который представляет собой сложный эфир полиоксиэтиленсорбита и жирной кислоты, и d) от 3 до 40 мас.

Изобретение относится к медицине, в частности к низкодозовой фармацевтической композиции для перорального введения в форме капсулы, содержащая изотретиноин, поверхностно-активное вещество и масляный носитель.

Группа изобретений относится к фармакологии и может быть использована для коррекции нарушений роговицы, возникающих при ее механических травмах. Предложено средство для субконъюнктивальных инъекций и аппликаций в форме глазных капель, состоящее из следующих ингредиентов, масс.

Изобретение относится к области дерматологии и косметологии и представляет собой комбинацию для предотвращения образования ретенционных повреждений или для лечения акне, содержащую ретиноид, выбранный из ретинола, ретинальдегида и ретиноевой кислоты, и соединение общей формулы I.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для лечения пароксизмальной формы фибрилляции предсердий у пациентов с хронической сердечной недостаточностью при артериальной гипертонии.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и предназначена для коррекции нарушений роговицы, возникающих при ее механических травмах.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и предназначено для ускорения заживления роговицы после ее механических травм. Для ускорения заживления роговицы после ее механических травм проводят субконъюнктивальные инъекции и наружные аппликации в виде капель на рану роговицы раствора.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и предназначено для профилактики развития помутнения роговицы при ее механических травмах. Для предупреждения развития помутнения роговицы после ее механических травм проводят субконъюнктивальные инъекции и наружные аппликации в виде капель на рану роговицы раствора.

Изобретение относится к фармакологии и может быть использовано для коррекции нарушений роговицы, возникающих при ее механических травмах. Способ заключается в использовании раствора следующих ингредиентов, мас.
Изобретение относится к медицине, а именно к дерматовенерологии и косметологии, и может быть использовано для лечения больных экскориированными акне. Для этого назначают комплексную терапию с одномоментным пероральным приемом изотретиноина в низких дозах по интермиттирующей схеме: 8 мг в сутки независимо от массы тела в один прием в течение 4 месяцев, затем 8 мг каждые 5 дней в неделю, затем 8 мг каждые 3 дня в неделю, затем 8 мг каждые 2 дня в неделю, затем 8 мг один раз в неделю, при этом ступенчатая коррекция дозы осуществляется ежемесячно.

Изобретение относится к области коллоидной химии и фотохимии и может быть использовано для научных исследований в области оптики, биологии и медицины. Водная эмульсия образована гидрофобным веществом. Данные вещества под воздействием ультрафиолетового излучения быстро диссоциируют с образованием свободной арахидоновой кислоты и флуоресцирующего продукта. Продукты фотораспада накапливаются внутри капель, образуя флуоресцентные микрочастицы. Получена водная эмульсия на основе диметоксинитробензиловых эфиров арахидоновой кислоты в объемном соотношении: 1 часть сантимолярного раствора эфира в диметилсульфоксиде к 19 частям воды. Эмульсия обладает фотоактивируемой флуоресценцией. В качестве диметоксинитробензилового эфира арахидоновой кислоты может быть использован 4,5-диметокси-2-нитробензиловый эфир и эфир 1-этан-1-ола. Технический результат - увеличение флуоресценции капель с помощью кратковременного импульса ультрафиолетового излучения. 2 з.п. ф-лы, 4 пр., 2 ил.

Наверх