Главная    Med Top 50    Реклама  

  MedLinks.ru - Вся медицина в Интернет

Логин    Пароль   
Поиск   
  
     
 

Основные разделы
· Разделы медицины
· Библиотека
· Книги и руководства
· Словари
· Рефераты
· Доски объявлений
· Психологические тесты
· Мнение МедРунета
· Биржа труда
· Почтовые рассылки
· Популярное · Медицинские сайты
· Зарубежная медицина
· Реестр специалистов
· Медучреждения · Тендеры
· Исследования
· Новости медицины
· Новости сервера
· Пресс-релизы
· Медицинские события · Быстрый поиск
· Расширенный поиск
· Вопросы доктору
· Гостевая книга
· Чат
· Рекламные услуги
· Публикации
· Экспорт информации
· Для медицинских сайтов

Рекламa
 

Статистика



Статьи / Фундаментальная медицина | Опубликовано 14-11-2004
Размер шрифта: 12px | 16px | 20px

Фундаментальная медицина
Данная информация предназначена для специалистов в области здравоохранения и фармацевтики. Пациенты не должны использовать эту информацию в качестве медицинских советов или рекомендаций.


Токсична ли молекула фуллерена С60?, или к вопросу: "какой свет будет дан фуллереновым нанотехнологиям - красный или все-таки зеленый?"

Тезисы критических заметок по поводу некоторых поспешных наблюдений и выводов о свойствах различных водных дисперсий наночастиц фуллерена С60

Андриевский Г.В©., Клочков В.К., Деревянченко Л.И.
Институт Терапии АМН Украины, 2-а, пр. Постышева, 61039, Харьков, Украина.

Открытое письмо (русская версия) Copyright © Октябрь 2004

 

«Измениться ли безвредная суть
активированного угля, если его
смешать с цианистым калием?»

В последнее время в научной и в общественной прессе, в частности в газете Нью Йорк Таймс, в Интернете (слова для поиска = "фуллерен (fullerene)" и "токсичность (toxicity)"), появился ряд сообщений по биологическим испытаниям неких водных дисперсий C60 фуллерена, которые ставят под сомнение безопасность для живых организмов и для окружающей среды чистых фуллеренов в целом [1,2,3,4,5].

Ниже мы приводим ряд критических замечаний по поводу причин, которые обусловливают отрицательные биологические эффекты сложных коллоидных дисперсий C60.

В свою очередь, мы приводим также ряд аргументов и доказательств, которые свидетельствуют о том, что чистые фуллерены не являются токсичными, а супрамолекулярная система "фуллерен-вода" обладает широким спектром положительной биологической активности.

1.

Прежде всего следует отметить то, что наша группа является пожалуй одной из немногих в мире, которая на протяжении более 10 лет систематически занимается как получением водных дисперсий фуллеренов, так и изучением их физико-химических и биологических свойств. За этот период времени по материалам наших исследований было опубликовано более 30-ти статей в престижных научных жуналах, а также сделано более 60-ти научных сообщений на различных международных конференциях. Обширный круг исследований систем “фуллерены - вода” проводится нами в сотрудничестве со многими ведущими научными организациями, круг которых постоянно расширяется.

2.

Обсуждаемые дисперсии получают, например, путем смешивания раствора C60 в органическом растворителе с водой, причем выбирается такой растворитель (как правило - полярный), который сам способен хорошо растворяться в воде [3,5,6,7,8].

Ранее мы предпринимали попытки получить водные фуллереновые дисперсии с использованием растворов C60 или в тетрагидрофуране (ТГФ) [см. напр. 9 и ссылки в ней], или в N-метил-пирролидоне (НМП), или в других полярных растворителях. Однако, мы отказались использовать подобные дисперсии для биологического тестирования по многим причинам, в т.ч. и потому, что они состояли из частиц с непостоянным составом. Наряду с этим такие частицы содержали много как органического растворителя (т.е. они были подобными кристаллосольватам), так и иных примесей. Все это, в конечном итоге, могло извращать истинные биологические свойства чистых фуллеренов.

Также мы убедились, что типично кристаллические nC60 дисперсии в воде невозможно получить с помощью "простого" смешивания раствора C60 в органическом растворителе с водой. Причина этому - образование донорно-акцепторных комплексов C60 с полярными молекулами органических растворителей [10,11,12 и соотв. доп. ссылки там], которые препятствуют формированию типичных кристаллических структуры C60.

3.

Тем не менее, недавно методика получения водных дисперсий nC60 или "nano-C60" фуллеренов, с которыми работают E. Oberdorster и V. Colvin (Rice University, USA), и которые описаны в их статьях [3*,5], была воспроизведена нами четырежды. Получены стабильные растворы с концентрациями 40 мг/л и больше (вплоть до 390 мг/л) (образец №1 на рис.1). Изучены основные свойства, и, основываясь на данных работ [9,13], проведен сравнительный спектрофотолюминесцентный анализ. В основном эти дисперсии являются сходными с теми, которые известны из литературы [напр., 8,14].

4.

E. Oberdorster, V. Colvin and S. Deguchi используют очень сходные методические подходы, что приводит к образованию сложных дисперсных частиц с размерами 30 – 100 нм. При этом, такие дисперсные частицы содержат около 10 % вес. органических примесей (напр., ТГФ). Тогда, простой расчет дает молярное соотношение ТГФ/C60 ³ 1, т.е. в коллоидной частице, фактически, в кристаллосольвате, на одну молекулу C60 приходится минимум 1 молекула органического растворителя и, следовательно, эти частицы нельзя обозначать, как nC60!

Также известно, что такие частицы не экстрагируются толуолом из водной фазы. Подобная ситуация может быть только в том случае, если поверхность частиц покрыта прочным слоем, состоящем из молекул воды. Этот слой не позволяет молекулам толуола непосредственно контактировать с C60, и поэтому фуллерены не могут перейти из водной фазы в органическую [9,13,15].

Поэтому формулу обсуждаемых частиц можно записать, как (nС60*xM)*mH2O, где M – молекула органического растворителя и, что не исключено, продукты ее каталитического расщепления, деградации.

Таким образом, дисперсии, изучаемые by E. Oberdorster, V. Colvin and S. Deguchi [2,3,4,5,8] не являются водными дисперсиями нанокристаллических частиц чистого C60 фуллерена, а их физико-химические и биологические свойства, естественно должны отличаться принципиальным образом от аналогичных характеристик чистого C60 как в мономолекулярном, так и в нанокристаллическом состоянии!

5.

Как общее замечание, стоит отметить, что данные авторы приводят явно недостаточный круг физико-химических характеристик дисперсий nC60 и “nano-C60”, для того, чтобы иметь ясное представление о их химическом составе. Например, отсутствует важная информация о полных ИК-спектрах свежеосажденных коллоидных частиц.

Дополнительно к этому стоит указать, что в статьях, посвященных различным водным дисперсиям фуллеренов, присутствует распространенное заблуждение, связанное с интерпретацией причины появления в УФ-вид спектрах C60 широкой полосы поглощения в диапазоне 400-500 нм. Наличие этой полосы часто используют для доказательства кристалличности наночастиц C60. Действительно, эта полоса обнаруживается в спектрах достаточно толстых пленок C60, но она также появляется в спектрах растворов донорно-акцепторных комплексов (ДАК) C60 с различными молекулами (M) [9,10,11,12 и соотв. ссылки в них].

В целом, появление этой полосы поглощения обусловлено переносом заряда с молекулы донора электронов (C60 или M) на молекулу C60 с образованием слабых ДАК, типа C60d+C60d- или Md+C60d-, соответственно.

Таким образом, наличие в УФ-вид спектрах C60 широкой полосы поглощения в диапазоне 400-500 нм не должно использоваться в качестве аргумента для доказательства кристаллического состояния C60!

6.

Что касается подозрительных токсических эффектов дисперсий V. Colvin, обнаруженных в экспериментах с рыбами [3], то удивление вызывает сильное отрицательное действие на мозг рыб при отсутствии негативных влияний на их печень и жабры. Более того, в сравнении с контрольными экспериментами, и в печени, и в жабрах рыб негативные процессы (перекисное окисление липидов) уменьшились благодаря активации антиоксидантных процессов.

Другими словами, детоксицирующие системы рыб не среагировали отрицательным образом на малые концентрации некоего “яда”, но мозг его почувствовал. Обычно, столь избирательным действием обладают игаляционные наркотики (напр. диэтиловый эфир). С другой стороны, известно, что ТГФ обладает сравнимым с диэтиловым эфиром наркотизирующим действием, но является значительно более токсичным, чем последний. Поэтому, можно полагать, что отрицательное влияние дисперсий Colvin связано с наличием в них ТГФ.

То, что в Colvin’s дисперсии присутствовали существенные количества или ТГФ, или иных неизвестных примесей подтверждается необычно высоким поглощением в УФ-спектре в диапазоне 200-220 нм [рис.4 в ссылке 3], которое, в соответствие с работой S. Deguchi [рис.1 в ссылке 8], должно быть в несколько раз меньшим.

Дополнительным подтверждением наших сомнений служит и тот факт, что дисперсные частицы (nС60*xM)*mH2O не экстрагируются неполярным растворителем – толуолом. Следовательно, такие частицы не являются липофильными и поэтому они вряд ли будут способными избирательно накапливаться в липидобогатых тканях и клетках мозга, и, следовательно, не должны влиять, непосредственно, на функции последнего. Тогда причину обнаруженных отрицательных эффектов следует объяснять наличием в дисперсиях, именно, ТГФ и продуктов его модификации, но не фуллеренов.

Для оценки этого авторам следовало бы провести соответствующие контрольные эксперименты. Без них выводы о токсичности C60 фуллеренов являются некорректными и преждевременными!

7.

В отличие от выше обсуждаемых дисперсий, высокостабильные водные молекулярно-коллоидные растворы фуллеренов (FWS, образцы 2 и 3, рис.1), в зависимости от концентрации, содержат как единичные гидратированные фуллерены (HyFn, C60@nH2O, n=22-24), так и их лабильные кластеры, ассоциаты, с размерами 3-36 нм [9,16,17,18] .Максимальная концентрация HyFn в C60FWS, которую удается достичь, составляет около 5.5*10-3 моль/л (4 г/л) [патенты Украины N 27669 от 15.09.2000 и N 29540 от 15.11.2000, патент РФ N 2213692 от 16.07.2002]. При этом разбавление концентрированных FWS водой способствует диссоциации крупных кластеров до мелких, вплоть до образования растворов, состоящих только из единичных гидратированных фуллеренов [19] (рис.2).

8.

Что касается более, чем 10-ти летних биологических испытаний FWS в различных in vitro и in vivo экспериментах, то они не выявили каких-либо токсических эффектов C60HyFn (при концентрациях от 10-9 до 10-4 моль/л и при суммарных дозах вплоть до 25 мг/кг). При этом, наряду с отсутствием у C60HyFn иммуногенных и аллергенных свойств [20,21], наблюдались только позитивные биологические эффекты (Табл 1).

Нетоксичность HyFn нормально коррелирует со многими хорошо известными фактами об отсутствии токсических эффектов для чистых C60 (солюбилизированных сурфактантами и микронизированных с помощью ультра измельчения) [22,23,24], в том числе вводимых животным в дозах вплоть до 2,5 г/кг [25].

9.

Что касается прооксидантных свойств C60HyFn, то, в отличие от кристаллических форм C60, они не способны генерировать сильные оксиданты – реактивные формы кислорода (РФК = 1O2 - синглетный кислород, O2.-- - супероксидный радикал и т.п.) потому, что их прочная гидратная оболочка не позволяет молекулярному кислороду (O2) непосредственно сорбироваться на поверхности молекулы C60. Наоборот, C60HyFn проявляют «разумную» и долговременную антиоксидантную активность, вероятно, за счет достаточно универсального механизма регуляции уровня свободных радикалов в водной среде, что определяется свойствами упорядоченных водных структур (рис. 3). Вероятно, именно в этой особенности заключается отличие гидратированных С60 фуллеренов от многих известных антиоксидантов, как жирорастворимых, так и водорастворимых [26,27,28,29,30,31].

К этому стоит добавить извесные факты о том, что чистый C60 обладает сравнимой или даже большей антиоксидантной активностью, чем у природного антиоксиданта витамина Е (a-токоферол) [32], а также демонстрирует мощную гепатопротекторную активность, т.е. защищает печень от токсических повреждений [33].

10.

Суммируя сказанное, является несомненным, что негативные биологические эффекты фуллереновых дисперсий, обнаруженные в работах E. Oberdorster and V. Colvin (при концентрациях C60 прибл. 3*10-8 - 5*10-6 моль/л), связаны с наличием в нанодисперсиях C60 большого количества примесей – молекул органического растворителя и продуктов деградации последних.

В этом смысле, водные дисперсии фуллерена С60, с которыми имеют дело S. Deguchi, V. Colvin, E. Oberdorster и другие (например, P. Scharff, Yu.I. Prilutskyy с соавт. [34]), отличаются от FWS по очень многим принципиальным показателям и, в т.ч., по внешнему виду (рис. 1)!

Дополнительные доказательства этому можно найти в новой статье V. Colvin с соавторами [5], в которой, со ссылкой на наши работы [9,16] и работы S. Deguchi [8], авторы говорят, что они тестировали на токсичность некие водные коллоиды “nano-C60”, которые, вроде бы, подобны нашим FWS. Но, даже, простое сравнение данных электронной микроскопии коллоидных “nano-C60” (четкие кристаллоподобные частичы с размерами в среднем 60 нм) [5] и гидратированных C60 фуллеренов (сфероподобные ассоциаты HyFn с размерами 3-36 нм) [16] уже является прямым доказательством того, что при исследовании токсичности фуллеренов группа V. Colvin имеет дело с совершенно другими объектами, которые являются полностью отличными от FWS!

Как ни странно, группе V. Colvin не удалось также воспроизвести в полной мере и дисперсии, которые описаны в статье S. Deguchi с соавт. [8].

11.

Но, опять-таки, нас и многих наших коллег удивляют факты летального действия на человеческие клетки кожи (фибробласты) дисперсий V. Colvin, содержащих очень малые концентрации C60 (прибл. 10-8 моль/л) [5].

С одной стороны, исследования T Moriguchi с соавторами [35] не выявили сколько-нибудь существенных поражений кожных покровов мышей под воздействием повторных аппликаций толуольного раствора C60 с одновременным облучением УФ-светом.

С другой стороны, наши многолетние контакты с водными растворами HyFn не выявили ни каких повреждающих, раздражающих и т.п. эффектов для кожи. Более того, мы неоднократно отмечали, что наружное применение как сверхнизких, так и высоких концентраций HyFn способствует ускоренному заживлению мелких ран, язв и ожогов кожных поверхностей. Такие эффекты были особенно выражеными, когда совместно с HyFn применялись стандартные бактерицидные средства.

Как и в случае с результатами работы E. Oberdorster, подробный анализ работы V. Colvin с соавторами не вызывает сомнения, что многие странные эффекты, в т.ч. и негативные, выявленные при тестировании (nС60*xM)*mH2O дисперсий, так или иначе связаны со свойствами молекул органического растворителя – ТГФ. Например, с их способностью как образовывать перокси-соединения, так и повышать текучесть и проницаемость фосфолипидных мембран клеток.

Более того, обсуждаемые кристаллосольватные наночастицы, после сорбции на поверхности живой клетки, будут создавать локально высокие концентрации (в сравнении с объемными) токсичных молекул M, что будет отрицательно влиять как на функции клеточной мембраны, так и, естественно, на жизнеспособность клетки в целом.

12.

В то же время, несмотря на недостатки обсуждаемой статьи [5], и, если не принимать во внимание факты о «токсичности» дисперсий “nano-C60”, в данной работе прослеживается интересная закономерность, обнаруженная для водорастворимых производных C60.

А именно, чем больше на сферической поверхности C60 имеется присоединенных химических групп, чем более симметрично они располагаются на ней (т.е. чем более заполненным и более симметричным является окружение фуллереновой поверхности), тем меньше становится токсичность химических производных C60 (см. рис.1 в ссылке [5]).

HyFn, который состоит из молекулы C60, окруженной прочной и высокосимметричной гидратной оболочкой [9,19] (рис.1), можно рассматривать как предельный случай такой закономерности и поэтому HyFn должен обладать минимальной токсичностью, или не иметь таковой вовсе. Данное предположение отлично коррелируют с отсутствием какой-либо токсичности HyFn, что было подтверждено экспериментально (Табл.1).

13.

Однако, анализируя положительные биологические эффекты, которые вызывают малые концентрации HyFn (10-9–10-7 моль/л) [26,30,31] (Табл. 1), возникает интересная проблема. Она связана с вопросом, что же есть реальная причина, которая обуславливает такие эффекты?

Исследуя большую совокупность биологических эффектов, которые проявляют HyFn при очень малых концентрациях и при сверхмалых дозах (например, в гомеопатических), мы пришли к выводу, что эти эффекты обусловлены не столько самой молекулой C60, сколько, главным образом, стабильными структурами так называемой близкосвязанной воды и последующими упорядоченными гидратными оболочками, которые окружают молекулу C60 (рис.1). При этом в этих оболочках упорядоченность и некоторые свойства воды являются отличными от тех, которыми обладает обычная объемная вода. Более того, мы имеем ряд фактов, которые свидетельствуют о том, что структуры и свойства воды, которая или же окружает C60 в HyFn [17], или же прилегает непосредственно к поверхности важнейших биологических структур (ДНК [36], белки [37], ферменты, мембраны клеток [26] и т.п.) [38], являетются схожими. Такие сходства могут быть дополнительным объяснением причин отсутствия каких-либо негативных эффектов действия HyFn на биологические объекты. Только положительные (Табл.1)!

14.

В противоположность вполне определенным HyFn [9,18], коллоидные частицы типа (nС60*xM)*mH2O, и имеющие сложный и неясный состав, естественно, будут формировать вокруг себя структуры воды, отличные от таковых, которые формируют HyFn. Подобные структуры вполне могут быть неестественными для нормально функционирующих биологических объектов.

 

В дополнение к высказанной нами концепции о влиянии упорядоченной воды на биообъекты, некие сходные идеи можно найти на web site "Do-Coop Technologies Ltd.” и где приводятся примеры интересной биологической активности для коллоидных растворов с наномолярными концентрациями, например для наночастиц BaSO4 [39].

Также полезную информацию об особых структурах и свойствах воды, окружающих биообъекты, можно найти на веб-сайте профессора M. Chaplin [40].

15.

В заключение, видимо, не будет лишним напомнить о том, что только полное знание о физико-химических свойствах исследуемого объекта дает возможность правильно понять причины его специфической биологической активности. В связи с этим, если V. Colvin, E. Oberdorster и их соавторы согласятся с приводимыми здесь аргументами, то их работы, после уточнения из чего же реально состоят их фуллереновые дисперсии, могут внести существенный научный вклад в понимание роли особых структур воды в функционировании биологической материи.

16.

Такое может быть особо актуальным и потому, что удивительно широкий диапазон положительной биологической активности HyFn может быть обусловлен вполне оправданной гипотезой [24,27,41, доп. см. 42,43,44,45] о том, что фуллерены и фуллереноподобные структуры, в содружестве с молекулами воды, могли быть природной матрицей для синтеза первичных биомолекул на Земле в пребиотическом периоде (по аналогии с тем, как изображено на рис.3). Как следствие этой гипотезы, гидратированные фуллерены не могут быть чужеродными для живых организмов. Более того, они, как Првичная Матрица, должны защищать, стабилизировать именно те биологические структуры нашей Углеродной Материи, которые ими же порождены и которые всегда существуют в гидратированном состоянии.

17.

Тем не менее, FWS, по нашему мнению, являются уникальными “углерод - водными” системами и могут использоваться в качестве референтных, в частности, для биологического тестирования углеродных наноструктур. При этом чистые фуллерены не являются токсичными, а супрамолекулярная система "фуллерен-вода", а именно, гидратированный фуллерен, обладает широким спектром положительной биологической активности.


В связи со всем вышеизложенным, мы готовы, например в рамках какого-либо совместного научного проекта или гранта, предоставить образцы FWS или для Rice University, или для других заинтересованных ученых, с целью проведения сравнительного анализа биологической активности водных растворов гидратированных фуллеренов и фуллереновых дисперсий, получаемых различными способами.

Также, иные другие вопросы и предложения по поводу исследования и применения FWS могут быть любезно рассмотрены.


БЛАГОДАРНОСТИ.

Мы выражаем благодарность всем тем нашим соавторам, кто, так или иначе, помогает нам идти по пути истины. Также наша группа благодарит the U.S. Civilian Research and Development Foundation за финансовую поддержку наших исследований в 2002-2004 году, и в т.ч., при подготовке этого письма.

 

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

[1] "Study Raises Concerns About Carbon Particle" (by Barnaby J. Feder), New York Times, Monday, March, 29, 2004.

[2] E. Oberdцrster. Toxicity of nC60 fullerenes to two aquatic species: Daphnia and largemouth bass. The 227th ACS National Meeting, Anaheim, CA, March 28-April 1, 2004, Abs. IEC 21.

[3] E. Oberdцrster. Manufactured Nanomaterials (Fullerenes, C60) Induce Oxidative Stress in Brain of Juvenile Largemouth Bass. Environmental Health Perspectives, 112 (2004) 1058-1062. (DOI:10.1289/ehp.7021, available at http://dx.doi.org/).

* - The dispersions production:

""Fullerenes. Uncoated 99.5% pure fullerenes (SES, Houston, TX) were water solubilized using standard methods (Deguchi et al. 2001 [8]) by the Center for Biological and Environmental Nanotechnology, Rice University (Houston, TX) and were a generous gift for this study.

Briefly, fullerenes (100 mg/L) (?!, but solubility is no more then 10 mg/L, 'our supplementation') were dissolved in tetrahydrofuran (THF), sparged with nitrogen, stirred overnight in the dark, and filtered through a 0.22-µm nylon Osmonics filter (GE Water Technologies, Fairfield, CT); MilliQ water (Milliport Corp., Bedford, MA) was added to an equal volume of C60 in THF. (e.g., 500ml+500 ml = 1000 ml, 'our supplementation').

THF was eliminated using a Buchi rotovapor (Bьchi Labortechnik AG, Flawil, Switzerland) by reducing the volume to 450 mL and adding 550 mL MilliQ water. This was repeated twice, and the final solution was evaporated to 500 mL and stored overnight.

The solution was filtered through a 0.22-µm nylon filter, yeilding a working nC60 suspension of 3.8 ppm. This suspension consisted of stable 30- to 100-nm aggregates in which the fullerenes facing the water were most likely partially modified (!!!, ''our exclamation'), but the central core of the aggregate contained unmodified fullerenes (Colvin et al. 2004 = Colvin V, Sayes CM, Ausman KD, Fortner J, Lyons D. 2004. Environmental chemistry and effects of engineered nanostructures [Abstract]. In: Proceedings of the 227th ACS National Meeting, Anaheimn, CA, 28 March–1 April 2004. IEC 18. Washington, DC, American Chemical Society. Available: http://oasys2.confex.com/acs/227nm/techprogram/ P721792.HTM [accessed 20 May 2004]"".

[4] "Buckyball toxicity linked to surface modification". (by Colvin group from Rice University, USA.) Nanotechweb.org NewsAlert Week 39 - 2004 (Eds. Liz Kalaugher, September 28, 2004) http://nanotechweb.org/articles/news/3/9/16

[5] C. M. Sayes, J. D. Fortner, W. Guo, D. Lyon, A. M. Boyd, K. D. Ausman, Y. J. Tao, B. Sitharaman, L. J. Wilson, J. B. Hughes, J. L. West and V. L. Colvin. The Differential Cytotoxicity of Water-Soluble Fullerenes. Nano. Lett; 4(10) (2004) 1881-1887;

ASAP Web Release Date: 11-Sep-2004; (Letter). DOI: 10.1021/nl0489586 and http://pubs.acs.org/cgi-bin/jcen?nalefd/asap/html/nl0489586.html

[6]. W.A. Scrivens, J.M. Tour, K.E. Creek, L. Pirisi.. Synthesis of 14C-Labeled C60. Its Suspension in Water, and Its Uptake by Human Keratinocytes. J. Am. Chem. Soc., 116 (1994) 4517-4518.

[7] H. Kasai, S. Okazaki, T. Hanada, S. Okada, H. Oikawa, T. Adschiri, K. Arai, K. Yase, H. Nakanishi. Preparation of C60 Microcrystals Using High-Temperature and High Pressure Liquid Crystallization Methods. Chemistry Letters, (2000) 1392-1393.

[8] S. Deguchi, R. G. Alargova, K. Tsujii. Stable Dispersions of Fullerenes, C60 and C70, in Water. Preparation and Characterization. Langmuir, 17 (2001) 6013-6017.

[9] G.V. Andrievsky, V.K. Klochkov, A. Bordyuh, G.I. Dovbeshko. Comparative Analysis of Two Aqueous-Colloidal Solutions of C60 Fullerene with Help of Ft-Ir Reflectance and Uv-Vis Spectroscopy. Chem. Phys. Letters, .364 (2002) 8-17.

[10] I. Suzuki, Y. Tsuboi, H. Miyasaka, A. Itaya. Absorption Spectra of C60-Excited States in Various Solvents: Their Dependence on the Ionization Potential of Solvent Molecules. Bull. Chem. Soc. Jpn. 73 (2000) 589-598.

[11] J. Cheng, Y. Fang, Q. Huang, Y. Yan, X. Li. Blue-Green Photoluminescence from Pyridine-C60 Adduct. Chem. Phys. Letters, 330 (2000) 262-266.

[12] T. Ala-Kleme, R. Maki, P. Laaksonen and K. Haapakka. Blue and Red Photoluminescence of Bicapped [60]Fullerene-Cyclodextrin Complex in Aqueous Solutions. Analytica Chimica Acta, 472 (2002) 83-87.

[13] G.V. Andrievsky, A.A. Avdeenko, L.I. Derevyanchenko, V.I. Fomin, V.K. Klochkov, V.S. Kurnosov, A.V. Peschanskii. Peculiarities for Luminescence in Systems with Fullerene C60-Water Interface. In “Spectroscopy of Emerging Materials” (Proc. of NATO Advanced Research Workshop, September 14-18, 2003, Sudak, Ukraine), eds. E.C. Faulques et al., Kluwer Academic Publishers, 2004, 151-160.

[14] X. Wei, M. Wu, L. Qi, Z. Xu, J. Selective Solution-Phase Generation and Oxidation Reaction of C602- (n=1,2) and Formation of an Aqueous Colloidal Solution of C60. Chem. Soc., Perkin Trans. 2 (1997) 1389.

[15] G.V. Andrievsky, M.V. Kosevich, O.M. Vovk, V.S. Shelkovsky, L.A. Vashchenko. On the Production of an Aqueous Colloidal Solution of Fullerenes. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 12 (1995) 1281-1282.

[16] G.V. Andrievsky, V.K. Klochkov, E.L. Karyakina, N.O. Mchedlov-Petrossyan. Studies of Aqueous Colloidal Solutions of Fullerene C60 by Electron Microscopy. Chem.Phys.Lett., 300 (1999) 392-396.

[17] M.V. Korobov, E.B. Stukalin, N.I. Ivanova, N.V. Avramenko G.V. Andrievsky. DSC of C60 - Water System: Unexpected Peaks. In: “The exciting world of Nanocages and Nanotubes”, P.Kamat, D.Guldi, K.Kadish, Fullerenes V.12, Proc. Series of 201st Meeting of The Electrochem. Soc., Pennington, NJ, PV 2002-12 (2002) 799-804.

[18] M.V. Avdeev, A.A. Khokhryakov, T.V. Tropin, G.V. Andrievsky, V.K. Klochkov, L.I. Derevyanchenko, L. Rosta, V.M. Garamus, V.B. Priezzhev, M.V. Korobov, V.L. Aksenov. Structural Features of Molecular-Colloidal Solutions of C60 Fullerenes in Water by Small-Angle Neutron Scattering. Langmuir, 20 (2004) 4363-4368.

[19] Модель единичного гидратированного С60, рассчитанного проф. М. Чаплин (декабрь 2001), см. его сайт на South Bank University (London, UK) http://www.lsbu.ac.uk/water/buckmin.html.

[20] S.M Andreev, A.A. Babakhin, A.O. Petrukhina, G.V. Andrievsky, V.S. Romanova, I.M. Andreev. Study of Immunogenic and Membranotropic Activities of Fullerene C60 Derivatives. The Electrochemical Society Interface (201-th Meeting, May 12-17, 2002, Philadelphia., USA), Spring 2002, #1005.

[21] “Сравнительное Изучение Иммуногенных Свойств Водных Растворов Гидратированного Фуллерена C60”. Лаб. отчет ГНЦ ГП Института Иммунологии Минздрава РФ, Москва, 2004, 11 с.

[22] A.W. Jensen, S.R. Wilson, D.I. Schuster, Biological Application of Fullerenes - A Review. Biorg. Med. Chem. 4 (1996) 767.

[23] T.D. Ros, M. Prato. Medicinal Chemistry with Fullerenes and Fullerene Derivatives. Chem. Commun. (1999) 663.

[24] M. Wainwright, A.M. Falih, Fungal Growth on Buckminsterfullerene. Microbiology, 143 (1997) 2097-2098.

[25] F. Moussa, M. Pressac, M. Hadchouel, B. Arbeille, P. Chretien, F. Trivin, R. Ceolin and H Szwarc. C60 Fullerene Toxicity: Preliminary Account of an In Vivo Study. Electrochemical Society Proceedings Volume 97-42, Pennington, NJ, 1997, 332-336.

[26] A.D. Roslyakov, G.V. Andrievsky, A.Yu. Petrenko, L.T. Malaya. Cytotoxic and Antioxydant Properties of Water Solutions of the Native Fullerenes on In Vitro Models. Zh.Akad.Med.Nauk Ukrainy (Russ), 5 (1999) 338-346.

[27] G.V. Andrievsky. Why the Hydrated Fullerenes, the Systems of “Carbon - Water”, Can Reveal Such Surprising Biological Properties?! The 6-th Biennial International Workshop in Russia "Fullerenes and Atomic Clusters", IWFAC'03, June 30 – July 4, 2003, St. Petersburg, Russia. Book of Abstracts, p.21 (http://www.ioffe.rssi.ru/IWFAC).

[28] G.V. Andrievsky, I.K. Kondakov, A.D. Roslyakov, I.S. Burenin. Hydrated C60 Fullerenes as Versatile Bio-Antioxidants, which in Biological Systems Regulate Free-Radical Processes by the “Wise” Manner. Ibid. p. 236.

[29] G.V. Andrievsky, I.S. Burenin. Hydrated C60 Fullerenes as Versatile Bio-Antioxidants, which in Biological Systems Regulate Free-Radical Processes by the "Wise” Manner. Proc. of Nanofair Conference 2004, September 14-16, 2004, St. Gallen, Switzerland, #261 (http://www.nanofair.ch).

[30] G.V. Andrievsky, I.S. Burenin. On Medicinal and Preventive Efficacy of Small Doses of Hydrated C60 Fullerenes at Cancer Pathologies. Chemistry Preprint Archive, Volume 2002, Issue 6, June 2002, Pages 53-68, Copyright © 2004 Elsevier B.V. (SummaryPlus| Full Text + Links| PDF (182 K) https://cs.sciencedirect.com/activate/preprintarchive/).

[31] Babak O.Ya., Andrievskiy G.V., Galchinskaya V.Yu., Klochkov V.K., Kondakov I.K., Shitova G.B. Hydrated C60 Fullerenes Prevent Process of Experimental Atherosclerosis Development and Facilitate the Atherosclerotic Lesions Reversion. The Electrochemical Society Interface (205-th Meeting, May 9-May 14, 2004, San Antonio, TX, USA), Spring 2004, #466 (http://www.electrochem.org/meetings).

[32] I.C. Wang, L.A. Tai, D.D. Lee, P.P. Kanakamma, C.K. Shen, T.Y. Luh, C.H. Cheng, K.C. Hwang. C60 and Water-Soluble Fullerene Derivatives as Antioxidants Against Radical-Initiated Lipid Peroxidation. J. Med. Chem., 42 (1999) 4614-4620.

[33] N. Gharbi, M. Pressac, M. Hadchouel and F. Moussa. C60 Fulerene Prevents Acute Liver Injury Induced by Carbon Tetrachloride in Rats. The Electrochemical Society Interface (205-th Meeting,, May 9-May 14, 2004, San Antonio, TX, USA), Spring 2004, #581 (http://www.electrochem.org/meetings).

[34] P. Scharff, K. Risch, L. Carta-Abelmann, I.M. Dmytruk, M.M. Bilyi, O.A. Golub, А.V. Khavryuchenko, E.V. Buzaneva, V.L. Aksenov, M.V. Avdeev, Yu.I. Prylutskyy, S.S. Durov. Structure of C60 Fullerene in Water: Spectroscopic Data. Carbon, 42 (2004) 1203-1206.

[35] T. Moriguchi, K. Yano, S.Hokari and M. Sonoda. Effect of Repeated Application of C60 Combined with UVA Radiation onto Hairless Mouse Back Skin. Fullerene Science and Technology, 7 (1999) 195 –209.

[36] E.G. Bereznyak., G.V. Andrievsky, V.K. Klochkov, T.V. Bol’bukh., M.A. Semenov. Investigation of the “С60-Water-DNA” Systems in the Thin Films by Piezogravimetry Method and Ir-Spectroscopy. The 4 th Biennial International Workshop in Russia "Fullerenes and Atomic Clusters" IWFAC'99 October 4 - 8, 1999, St. Petersburg, Russia. Book of Abstracts, p.213.

[37] S.P Rozhkov, A.S. Goryunov, G.A Sukhanova, A.G. Borisova, N.N. Rozhkova, G.V. Andrievsky. Protein Interaction with Hydrated C60 Fullerene in Aqueous Solutions. Biochem. Biophys. Res.Commun., 303 (2003) 562-566.

[38] Г.М. Мревлишвили. Низко-Температурная Калориметрия Биологических Макромолекул. "Мецниереба", Тбилиси, 1984, 188 с.

[39] "Do-Coop Technologies Ltd.” www.docoop.com/, см. там разделы "Neowater" и "Ze-Nox".

[40] М. Чаплин. «Структуры и поведение воды», см. его сайт на South Bank University (London, UK) http://www.lsbu.ac.uk/water/chaplin.html.

[41] G.V. Andrievsky, A.D. Roslyakov, V.K. Klochkov. Molecular–Colloid Systems of Fullerenes in Water as Prototypes of the New Class of Pharmaceuticals. The Electrochemical Society Interface (195-th Meeting, May 2-6, 1999, Seattle, Washington) Spring 1999, # 689.

[42] T. Wileman, C. Harding and P. Stahl. Receptor-Mediated Endocytosis. (A Reviw Article), Biochem. J., 232 (1985) 1-14 (see the para about "Clathrin").

[43] B.I. Shraiman. On the Role of Assembly Kinetics in Determining the Structure of Clathrin Cages. Biophys. J., 72 (1997) 953-957.

[44] M.V. Nermut, D.J Hockley, J.B. Jowett; I.M. Jones; M. Garreau and D. Thomas. Fullerene-Like Organization of Hiv Gag-Protein Shell in Virus-Like Particles Produced by Recombinant Baculovirus. Virology, 198 (1994) 288-296.

[45] A.A Baranov, N.G. Esipova. Biocompatibility of Fullerene C60 with Oligopeptides Using a Comparative Analysis of their Spatial Form. Biofizika 45 (2000) 801-808 (Russ).

В качестве дополнительной информации, см. также:

(1) – Голованов Ярослав. “НАШИ УЧЕНЫЕ НАШЛИ ЛЕКАРСТВО ОТ РАКА?!”, “Комсомольская правда”, 26 марта 2002.

(2) – Орлов Александр. «ФУЛЛЕРЕНЫ - КВИНТЭССЕНЦИЯ ЗДОРОВЬЯ», по материалам интерьвю с Андриевским Г.В., в главе 5 (с.80-98) в книге «ШУНГИТ - КАМЕНЬ ЧИСТОЙ ВОДЫ». - Санкт-Петербург: Издательство «ДИЛЯ», 2004. – 112 с.


P.S. Несмотря на то, что это письмо является открытым, тем не менее, все права по перепечатке и по тиражированию его являются собственностью авторов.

Фуллерен С60 в воде

Рис. 1. Фуллерен С60 в воде.

1- Дисперсия, полученная по методу V. Colvin [5]
с концентрацией С60 70*10-6 моль/л (~ 50 мг/л = 36 ppm);

2- FWS с концентрацией C60HyFn 70*10-6 моль/л ( 50 мг/л);

3- FWS с концентрацией C60HyFn 265*10-6 моль/л (190 мг/л).

Образец "2" получен путем разбавления образца "3" водой [9,15,18].

ГИДРАТИРОВАННЫЙ C60 ФУЛЛЕРЕН (HyFn = донорно-акцепторный комплекс вида C60@{H2O}n ), ОКРУЖЕННЫЙ УПОРЯДОЧЕННЫМИ ВОДНЫМИ ОБОЛОЧКАМИ

Рис.2. ГИДРАТИРОВАННЫЙ C60 ФУЛЛЕРЕН (HyFn = донорно-акцепторный комплекс вида C60@{H2O}n ), ОКРУЖЕННЫЙ УПОРЯДОЧЕННЫМИ ВОДНЫМИ ОБОЛОЧКАМИ.

Вероятная модель, основанная на данных динамического светорассеяния (DLS), малоуглового нейтронного рассеяния (SANS) [18] и низкотемпературной дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) [17] для HyFn, выделенных из C60FWS [9], а также учитывающая результаты молекулярного моделирования профессора M. Chaplin [19,40].

Таблица 1. ОСНОВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНОГО РАСТВОРА ГИДРАТИРОВАННОГО C60 ФУЛЛЕРЕНА (HyFn), КОТОРЫЕ БЫЛИ ОБНАРУЖЕННЫЕ К НАСТОЯЩЕМУ ВРЕМЕНИ (октябрь 2004).

In Vitro эксперименты выявили, что HyFn, в концентрациях C60 вплоть до 100 mM:
  1. Не цитотоксичны, в т.ч. не гепатотоксичны;
  2. Не подавляют, а наоборот способствуют росту изолированных культур клеток (микробы, грибы и пр.); способствуют выживаемости и повышению жизнеспособности сперматозоидов в процессе «криоконсервирования – оттаивания»;
  3. Не ингибируют клеточного дыхания;
  4. Не подавляют каталитическую активность мембраносвязанных АТФ-аз;
  5. Обладают антиоксидантными свойствами более выраженными, чем у ионола, витамина Е и b-каротина;
  6. Стабилизируют клеточные мембраны и увеличивают их устойчивость в неблагоприятных условиях;
  7. Не влияют на системы свертывания крови;
  8. Повышают на 5-10оС температуру денатурации биомолекул (ДНК, альбумина, коллагена и т.п.);
  9. Повышают каталитическую активность изолированных ферментов (напр., сериновых протеаз).

 

In Vivo эксперименты выявили, что HyFn в суммарных дозах С60 вплоть до 25 мг/кг веса тела:

  1. Не токсичны, не иммуногенны, не аллергенны;
  2. Повышают устойчивость плазматических мембран к повреждающим факторам;
  3. Оказывают положительное влияние на антиоксидантные и энергетические системы организма;
  4. Обладают радиопротекторными свойствами за счет подавления избыточного уровня свободных радикалов;
  5. Обладают сильным и долговременным антигистаминным и противоалергическим действием, т.е. способны работать, как противовоспалительные агенты;
  6. Оказывают положительное влияние на активность адрено-, ГАМК-, гистамино- и, особенно, серотонин-эргических систем и, как следствие, повышают адаптогенные функции организма;
  7. Оказывают положительное нейропротекторное и неспецифическое анальгетическое действие;
  8. Не убивая раковые клетки, тормозят развитие опухолевых патологий;
  9. Обладают антиатеросклеротическими (антиатерогенными) свойствами;
  10. Способны защищать организмы от инфицирования вирусами (напр., вирусами гриппа).

 

ВЕРОЯТНАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ, КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И РЕКОМБИНАЦИИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ (СР) ПОД ВЛИЯНИЕМ УПОРЯДОЧЕННЫХ ВОДНЫХ СТРУКТУР, СФОРМИРОВАВШИХСЯ ВОКРУГ ГИДРАТИРОВАННОГО С60 ФУЛЛЕРЕНА (HyFn)

Рис.3 ВЕРОЯТНАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ, КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И РЕКОМБИНАЦИИ СВОБОДНЫХ РАДИКАЛОВ (СР) ПОД ВЛИЯНИЕМ УПОРЯДОЧЕННЫХ ВОДНЫХ СТРУКТУР, СФОРМИРОВАВШИХСЯ ВОКРУГ ГИДРАТИРОВАННОГО С60 ФУЛЛЕРЕНА (HyFn).





Если вы заметили орфографическую, стилистическую или другую ошибку на этой странице, просто выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Выделенный текст будет немедленно отослан редактору
Закладки  Получить код  Оставить комментарий  Версия для печати  Отправить ссылку на публикацию по e-mail  Оценить материал

Коды ссылок на публикацию

Постоянная ссылка:


BB код для форумов:


HTML код:

Оцените публикацию
Рейтинг: 4.0/10 (всего оценок - 11)

 Мнение МедРунета


 Комментарии

Важно: если Вы не еще не зарегистрированы, как пользователь нашего сайта, или зарегистрированы, но не авторизированны, рекомендуем перед добавлением комментария зарегистрироваться или пройти авторизацию. Это позволит связать все ваши комментарии с вашей учетной записью и заполнять часть полей автоматически.

Все комментарии проходят премодерацию. Для того чтобы ваш комментарий стал виден, он должен быть одобрен модератором. Данная форма предназначена только для публикации комментариев, вопросы по диагностике и лечению Вы можете задать в медицинских конференциях "Вопросы доктору. Поля, помеченные *, являются обязательными к заполнению.

Ваше имя: * *
Не более 60 символов.
Ваш e-mail: *

*
Не публикуется в свободном доступе. Формат ввода: | moyemail@site.ru |
Заголовок * *
Заголовок начинается с большой буквы. Точка в конце не ставится. Не более 255 символов.
Текст комментария: *
Осталось знаков
*
Текст начинается с большой буквы. Не забывайте про орфографию и знаки препинания. Не более 1000 символов. HTML и BBcode запрещены. Отображение текста в комментарии будет соответствовать расположению текста в форме.
Код подтверждения:
Если картинка нечитабельна - кликните по ней сколько угодно много раз до тех пор, пока не увидите нормальную читабельную строку.
Повторите код: * *




Почтовые рассылки сервера Medlinks.ruХотите своевременно узнавать новости медицины и быть в курсе новых поступлений медицинской библиотеки? Подпишитесь на почтовые рассылки сервера Medlinks.ru Почтовые рассылки сервера Medlinks.ru



Фундаментальная медицина

Информация по теме
· Все по теме
· Статьи по теме
· Новости по теме
· Советы по теме
· Пресс-релизы
· Книги по теме
· Сайты по теме
· Рефераты по теме
· Дискуссии на форуме
· Медицинские события
· Вакансии и резюме
· Специалисты
· Медучреждения


Новое в разделе
1. Ученые выяснили, как гамбургеры влияют на вашу ДНК
2. Найден способ «затормозить» старение мозга
3. Ученым удалось превратить клетки кожи в мышцы
4. Впервые выращена мышечная ткань из индуцированных стволовых клеток
5. Люди скоро смогут отращивать новые конечности
6. В США проведут клинические испытания мужских гормональных контрацептивов
7. НИИ общественного здоровья имени Н.А. Семашко и компания MSD объявили о сотрудничестве в сфере здравоохранения
8. Определенный режим питания делает умнее
9. Ученые научились печатать клетки поджелудочной железы
10. Подтверждена безопасность рентгена для стволовых клеток

Социальные сети



Правила использования и правовая информация | Рекламные услуги | Ваша страница | Обратная связь |





MedLinks.Ru - Медицина в Рунете версия 4.7.18. © Медицинский сайт MedLinks.ru 2000-2018. Все права защищены.
При использовании любых материалов сайта, включая фотографии и тексты, активная ссылка на www.medlinks.ru обязательна.