Synthesis of biologically active molecules by imprinting polymerisation

Abstract

Highly cross-linked molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic materials with properties mimicking those of natural receptors. Here we describe an ability of MIP nanoparticles to manifest biological activity. Molecularly imprinted polymers were synthesised by co-polymerisation of urocanic acid, N,N’-bisacryloyl piperazine in the presence of herbicide binding D1 protein, ground and separated from the template by washing and ultrafiltration. It was demonstrated that MIP nanoparticles retained affinity to the template. Moreover, imprinted polymers were able to activate chloroplast photosystem II in in vitro experiments. This provides the first example of the use of imprinted polymers for the attenuation of a biological system and opens new possibilities for their application in pharmacology, biotechnology and medicine.

Молекулярно-импринтированные полимеры (МИП) представ­ ляют собой сетчатые полимеры с высокой степенью сшива­ ния, имитирующие биологические рецепторы. В данной работе впервые продемонстрирована биологическая активность мат­ричних полимерных наночастиц. МИП получены вследствие сополимеризации урокановой кислоты и N,N'-бисакрилоил пиперазина в присутствии гербицид-связывающего белка Д1 как матричной молекулы. Далее их измельчали и с помощью ультрафильтрации выделяли фракцию матричных полимер­ных наночастиц. Показано, что такие частицы обладали аффинностью к матричным молекулам, а также способно­ стью активировать фотосистему II хлоропластов в экспери­ментах in vitro. Подобные свойства матричних полимерных наночастиц открывают широкие перспективы их использова­ ния в фармакологии, биотехнологии и медицине.

Молекулярно-імпринтовані полімери (МІП) є сітчастими по­ лімерами з високим ступенем зиіивання, які імітують біо­логічні рецептори. В даній роботі вперше продемонстровано біологічну активність матричних полімерних наночастинок. МІП отримано внаслідок співполімеризації уроканової кислоти та NyN'-бісакрилоїлпіперазину за присутності гербіцид-зв'язувального білка Д1 як матричної молекули. Далі його под­ рібнювали і за допомогою ультрафільтрації виділяли фракцію матричних полімерних наночастинок. Показано, що такі час­ тинки мали афінність до матричних молекул, а також здатність активувати фотосистему II хлоропластів в експе­риментах in vitro. Подібні властивості матричних полімерних наночастинок відкривають широкі перспективі їхнього викори­стання в фармакології, біотехнології та медицині.