Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, Уральского научно-исследовательского института фтизиопульмонологии и Института общей генетики РАН получили серию новых соединений лантаноидов с противотуберкулезной активностью и выраженными люминесцентными свойствами, что делает их перспективными соединениями для биовизуализации. Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом (№ 24-23-00188), опубликованы в журнале Inorganica Chimica Acta.
Иллюстрация исследования. Полученные комплексы европия, самария и гадолиния обладают антибактериальной активностью и люминесцентными свойствами, важными для визуализации локализации этих препаратов в организме (автор иллюстрации – к.х.н. Марина Уварова)
Борьба с инфекционными заболеваниями остается одной из важнейших задач медицины. На сегодняшний день, несмотря на значительный ассортимент антибактериальных препаратов, большой проблемой является резистентность бактерий по отношению ко многим из них. По этой причине исследователи ведут поиск новых антибактериальных препаратов, обладающих иными механизмами действия. При изучении антибактериальной активности комплексных соединений in vivo приходится сталкиваться с проблемой анализа проникновения препаратов в ткани и установления их локализации. Возможным путем решения этой проблемы может стать получение биологически активных веществ, обладающих фотолюминесцентными свойствами. Редкоземельные металлы являются наиболее перспективными для создания фото- и биологически активных соединений, пригодных для биовизуализации.
Химики из ИОНХ РАН, ИНЭОС РАН совместно с биологами из ИОГен и УрНИИ Фтизиопульмонологии и физиками из ФИАН синтезировали комплексы европия, самария и гадолиния с фуранкарбоновыми кислотами и фенантролином, которые обладают высокой антибактериальной активностью in vitro против непатогенного микобактериального штамма (M.smegmatis) и патогенного M.tuberculosis, а также проявляют интенсивную фотолюминесценцию.
Исследование прокомментировала заведующая Лабораторией новых антибактериальных координационных соединений ИОНХ РАН, кандидат химических наук Марина Уварова: «Разработка новых биологически активных координационных соединений проводится нашей научной группой уже несколько лет. Ранее нами были выбраны лиганды, усиливающие антибактериальную активность и снижающие токсичность металлокомплексов (фенантролин и фуроат-анионы). На основе этих лигандов мы получили комплексы лантаноидов, которые не только проявляют антибактериальное действие, но и благодаря своим люминесцентным свойствам могут детектироваться в тканях. Полученные соединения относятся к новому типу антибиотиков для борьбы с туберкулезом, а также являются перспективными агентами для биовизуализации».
В дальнейшем авторы планируют продолжить разработку биологически активных комплексов лантаноидов и изучить их возможности как люминофоров уже в живых организмах.
Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 24-23-00188.
Источник: Uvarova M. A., Nikiforova M. E., Shmelev M. A., Aliev T. M., Metlin M. T., Taydakov I. V., Bekker O. B., Levitskiy O. A., Magdesieva T. V., Rusinov G. L., Belyaev D. V., Vakhrusheva D. V., Krasnoborova S. Y., Kiskin M. A., Lutsenko I. A., Eremenko I. L. Lanthanide furoate complexes as promising systems with double effects – From suppression of mycobacteria to potential bioimaging // Inorganica Chimica Acta. 2024. Vol. 567. p. 122066. https://doi.org/10.1016/j.ica.2023.121649
Источник информации и фото: Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
Автор иллюстрации – к.х.н. Марина Уварова