Novel functional nanoscale composites on the basis of oligoperoxide surfactants: synthesis and biomedical applications

Abstract

Principal experimental approaches based on tailored synthesis of oligoperoxide surfaceactive substances and their application for obtaining polymeric and hybrid nanoscale carriers possessing targeted functionality and biocompatibility are presented. Molecular design of novel linear, block and comblike oligoperoxide surfactants and derived coordinating complexes of transitional and rare earth metal cations is a convenient tool for synthesis of luminescent, magnetic and other functional nanocomposites with controlled size distribution, functionality, reactivity and biocompatibility. The methods developed provide combining the stage of formation of polymeric, metal and metaloxide nanoparticles with the stage of their surface irreversible modification by functional surfaceactive oligoperoxides capable of binding physiologically active substances. The availability of reactive ditertiary peroxide fragments provides a possibility for functionalization of developed nanoparticles that were applied for studying phagocytosis, surface markers of pathological cells, and targeted delivery of drugs and antimicrobial remedies.

Розглянуто основні експериментальні підходи до цілеспрямованого синтезу поверхневоактивних олігопероксидних речовин і їх застосування з метою одержання полімерних і гібридних нанорозмірних носіїв, яким притаманна скерована функціональність та біосумісність. Конструювання нових лінійних, блокових та гребенеподібних олігопероксидних сурфактантів, а також їхніх похідних координаційних комплексів із катіонами перехідних та рідкоземельних металів є зручним інструментом для синтезу люмінесцентних, магнітних та інших функціональних нанокомпозитів із регульованим розподілом за розмірами, функціональністю, реактивністю та біосумісністю. Розроблені методи дозволяють поєднати стадію формування полімерних, металевих та металооксидних наночастинок зі стадією необоротної модифікації їхньої поверхні функціональними поверхнево<активними олігопероксидами, здатними зв’язувати фізіологічно активні речовини. Наявність реакційноздатних дитретинних пероксидних фрагментів уможливлює функціоналізацію створених наночастинок, що їх було застосовано для дослідження фагоцитозу як поверхневі маркери патологічних клітин, а також для спрямованого доставлення лікарських препаратів.

Рассмотрены основные экспериментальные подходы к целенаправленному синтезу олигопероксидных поверхностноактивных веществ и их использованию для получения полимерных и гибридных наноразмерных носителей, обладающих заданной функциональностью и биосовместимостью. Конструирование новых линейных, блочных и гребеневидных олигопероксидных сурфактантов, а также их производных координационных комплексов с катионами переходных и редкоземельных металлов является удобным инструментом для синтеза люминесцентных, магнитных и других функциональных нанокомпозитов с регулируемым распределением по размеру, функциональности, реакционной способности и биосовместимости. Разработанные методы обеспечивают совмещение стадии формирования полимерных, металлических и металлооксидных наночастиц со стадией необратимой модификации их поверхности функциональными поверхностноактивными лигопероксидами, способными к связыванию физиологически активных веществ. Наличие реакционноспособных дитретичных пероксидных фрагментов обеспечивает возможность функционализации полученных наночастиц, которые использовались для изучения фагоцитоза как поверхностные маркеры патологических клеток, а также для целевой доставки лекарственных препаратов.