Właściwości fizykochemiczne i biologiczne nanocząstek fulerenolu C60(OH)36

Abstract

Jedną z pochodnych fulerenu C60 jest fulerenol C60(OH)36, który wykazuje potencjalne zastosowanie w układach biologicznych. Celem pracy doktorskiej było scharakteryzowanie właściwości fizykochemicznych fulerenolu C60(OH)36, ocena jego oddziaływania z HSA i ADH oraz ocena toksyczności nanocząstek fulerenolu wobec PBMCs. Pracę doktorską rozpoczęto od syntezy nanocząstek fulerenolu C60(OH)36 z fulerenu C60 oraz potwierdzenia struktury otrzymanego związku. Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że nanocząstki fulerenolu tworzą układy polidyspersyjne. W wodzie i buforze fulerenol posiada ujemną wartość potencjału zeta. W zakresie nadfioletu fulerenol wykazuje silną absorpcję oraz niewielkie przegięcie w zakresie 330 – 350 nm. Na widmie fluorescencyjnym fulerenol przy długości fali wzbudzenia 340 nm posiada maksimum emisji przy 470 nm. Widma absorpcyjne UV-Vis wykazały proporcjonalny od stężenia wzrost absorpcji fulerenolu przy braku widocznej zmiany pasma absorpcji białka. Uzyskane wyniki wskazują na dynamiczny i statyczny mechanizm wygaszania fluorescencji białek przez fulerenol. Dodatkowo sugeruje się wygaszanie o mechanizmie „sphere-of-action quenching”. Stwierdzono, że wiązanie fulerenolu do HSA jest znacznie silniejsze niż do ADH. Pomiary czasów zaniku fluorescencji fulerenolu w obecności białek wykazały trzykrotny wzrost czasu życia fluorescencji fulerenolu w obecności białka. Potwierdza to asocjację fulerenolu do białka oraz istnienie transferu energii z białka na fulerenol. Podsumowując, fulerenol wiąże się z HSA i ADH oraz wykazuje znacznie wyższe powinowactwo do HSA, co wskazuje na jego potencjalne zastosowanie biomedyczne jako nośnika leków/substancji aktywnych. Fulerenol akumuluje się na powierzchni, jak i we wnętrzu prawidłowych jednojądrzastych komórek krwi obwodowej człowieka bez wpływu na ich przeżywalność. Nie wykazano natomiast właściwości radioprotekcyjnych fulerenolu.