ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2025, № 6 · БИОМЕДИЦИНСКАЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКА

Изучение фотоцитотоксичности и темновой цитотоксичности Yb-комплекса 2,4-ди(α-метоксиэтил)дейтеропорфирина IX для целей биомедицинской фотоники

И.П. Шилов1, Ю.В. Алексеев2, А.В. Иванов2,3, В.Д. Румянцева1,4

1 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Россия
2 «Научно-практический центр лазерной медицины им. О.К. Скобелкина» ФМБА России, Москва, Россия
3 «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва, Россия
4 МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2025.6.13 УДК 628.953.2 EDN TMPMLB

Аннотация

Проведено исследование фотоцитотоксичности и темновой токсичности Yb-комплекса 2,4-ди(α-метоксиэтил)дейтеропорфирина IX (Yb-ДМДП) для определения дальнейших перспектив его применения в биомедицинской фотонике. МТТ-методом были определены параметры собственной цитотоксичности (темновой) и фотоцитотоксичности Yb-ДМДП. Для темновой цитотоксичности значение параметра 50% выживаемости раковых клеток (IC50) составляла 10-5,15 моль/л для клеток Skov-3, а для фототоксичности значение IC50 составляла 10-5,53 моль/л. Таким образом показано, что соединение Yb-ДМДП обладает умеренной собственной (темновой) токсичностью и незначительной фотоцитотоксичтностью по сравнению с широко применяемым в клинической практике препаратом «Фотодитазин» Низкая фотоцитотоксичность позволит эффективно использовать Yb-ДМДП в процессах ИК-люминесцентной диагностики опухолей, а умеренная темновая цитотоксичность, по всей видимости, может дать возможность его применения в антимикробной терапии без фотовозбуждения.

  • фотоцитотоксичность
  • темновая цитотоксичность
  • иттербиевый комплекс порфирина
  • МТТ-метод
  • стенд для облучения клеток
  • фотосенсибилизаторы
  • фотодинамический эффект
Abstract (in English)

Study of photocytotoxicity and dark cytotoxicity of the Yb complex of 2,4-di(α-methoxyethyl)deuteroporphyrin IX for biomedical photonics purposes

The photocytotoxicity and dark toxicity of the Yb complex of 2,4-di(α-methoxyethyl)deuteroporphyrin IX (Yb-DMDP) were studied to determine the prospects for its further application in biomedical photonics. The parameters of Yb-DMDP intrinsic cytotoxicity (dark) and photocytotoxicity were determined using the MTT assay. For dark cytotoxicity, the 50% survival rate of cancer cells (IC50) was 10-5.15 mol/L for Skov-3 cells, and for phototoxicity, the IC50 was 10-5.53 mol/L. Thus, it has been shown that the Yb-DMDP compound has moderate intrinsic (dark) toxicity and insignificant photocytotoxicity compared to the drug «Photoditazine», which is widely used in clinical practice. Low photocytotoxicity will allow the Yb-DMDP effective use in the processes of IR-luminescent diagnostics of tumors, and moderate dark cytotoxicity, apparently, can make it possible to use it in antimicrobial therapy without photoexcitation.

Для цитирования

Шилов И.П., Алексеев Ю.В., Иванов А.В., Румянцева В.Д. Изучение фотоцитотоксичности и темновой цитотоксичности Yb-комплекса 2,4-ди(α-метоксиэтил)дейтеропорфирина IX для целей биомедицинской фотоники // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.6.13

Литература

  1. Алексеев Ю. В., Ширяев В. С., Шевченко И. В., Шветский Ф. М. Обоснование и перспективы применения продуктов фотолиза фотосенсибилизаторов хлоринового ряда для антимикробной терапии в клинической практике // Медицинская физика. - 2024. - №. 3. - С. 92-101. https://doi.org/10.52775/1810-200X-2024-103-3-92-101
  2. da Fonseca A. S., de Paoli F., Mencalha A. L. Photodynamic therapy for treatment of infected burns // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. - 2022. - V. 38. - P. 102831. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2022.102831
  3. Suvorov N. V., Shchelkova V. V., Rysanova E. V. et al. New cationic chlorin as potential agent for antimicrobial photodynamic therapy // Biomedical Photonics. - 2024. - V. 13. - №. 3. - P. 14-19. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2024-13-3-14-19
  4. Ivanov A. V., Rumyantseva V. D., Shchamkhalov K. S., Shilov I. P. Luminescence diagnostics of malignant tumors in the IR spectral range using Yb-porphyrin metallocomplexes // Laser Phys. - 2010. - V. 20. - №. 12. - P. 2056-2065. https://doi.org/10.1134/S1054660X10220032
  5. Алексеев Ю. В., Рябов М. В., Дуванский В. А. и др. Клинические аспекты применения иттербиевых комплексов порфиринов для визуализации новообразований в дерматологии // Клиническая дерматология и венерология. - 2022. - Т. 21. - №. 3. - С. 326-332. https://doi.org/10.17116/klinderma202221031326
  6. Шилов И. П., Румянцева В. Д., Алексеев Ю. В., Иванов А. В. Иттербиевые комплексы порфиринов в люминесцентной диагностике и тераностике рака // Известия РАН. Серия физическая. - 2020. - Т. 84. - №. 11. - С. 1643-1647. https://doi.org/10.31857/S0367676520110253
  7. Шилов И. П., Румянцева В. Д., Горшкова А. С., Иванов А. В. О возможности использования иттербиевого комплекса 2,4-ди(a-метоксиэтил)дейтеропорфирина IX для тераностики новообразований поверхностной локализации // Журнал радиоэлектроники. - 2024. - №. 4. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.4.3
  8. Kwong W. L., Sun R. W. Y., Lok C. N. et al. An ytterbium (III) porphyrin induces endoplasmic reticulum stress and apoptosis in cancer cells: cytotoxicity and transcriptomics studies // Chemical Science. - 2013. - V. 4. - №. 2. - P. 747-754. https://doi.org/10.1039/C2SC21541A
  9. Алексеев Ю. В., Давыдов Е. В., Пономарев Г. В. и др. Перспективы применения продуктов фотолиза 2,4-ди(1-метоксиэтил)дейтеропорфирина IX (димегина) в клинической практике // Российский биотерапевтический журнал. - 2016. - Т. 15. - №. 1. - С. 6.
  10. Бондаренко В. М., Алексеев Ю. В., Миславский О. В., Пономарев Г. В. Перспективы применения динатриевой соли 2,4-ди(1- метоксиэтил)дейтеропорфирина IX ("димегина") для фотодинамической терапии неонкологических заболеваний // Биомедицинская химия. - 2014. - Т. 60. - №. 3. - С. 338-347. http://dx.doi.org/10.18097/PBMC20146003338