Синтез и свойства термочувствительных сополимеров — носителей бета-излучающих радионуклидов на основе N-изопропилакриламида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гайворонский Андрей Владимирович

• Гайворонский Андрей Владимирович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Гайворонский Андрей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Стимул чувствительные полимеры

1.2 Методы синтеза конъюгатов и сополимеров ПНИПА

1.3 Влияние низкомолекулярных соединений на фазовый переход термочувствительных полимеров

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Исходные вещества

2.2 Методы синтеза

2.2.1 Синтез мономера гидрохлорида 2-аминоэтилметакрилата

2.2.2 Синтез конъюгата К-изопропилакриламида с бычьим сывороточным альбумином

2.2.3 Синтез сополимера К-изопропилакриламида с гидрохлоридом 2-аминоэтилметакрилата

2.2.3.1 Синтез сополимера К-изопропилакриламида с гидрохлоридом 2-аминоэтилметакрилатом в 2-пропаноле

2.2.3.2 Синтез сополимера К-изопропилакриламида и гидрохлорида 2-аминоэтилметакрилата в воде

2.2.4 Модифицирование сополимера К-изопропилакриламид- 2-аминоэтилметакрилата

2.2.4.1 Модифицирование сополимера К-изопропилакриламид-

2- аминоэтилметакрилата в фосфатном буфере

2.2.4.2 Модифицирование сополимера К-изопропилакриламид-2-аминоэтилметакрилата в смеси растворителей диоксан-вода

2.2.4.3 Модифицирование сополимера К-изопропилакриламид-

2- аминоэтилметакрилата в диметилформамиде

2.2.4.4 Модифицирование сополимера К-изопропилакриламид-2- аминоэтилметакрилата в диметилацетамиде

2.2.5 Йодирование полимер-белкового конъюгата

2.3 Методы исследования полученных сополимеров

2.3.1 Спектроскопия

2.3.1.1 ИК-спектроскопия

2.3.1.2 УФ спектроскопия

2.3.2 Комплексонометрический метод определения хелатирующих групп

2.3.3 Определение молекулярно-массовых и гидродинамических характеристик полученных сополимеров

2.3.3.1 Гельпроникающая хроматография

2.3.3.2 Вискозиметрический метод определения средневязкостной молекулярной массы

2.3.3.3 Седиментационный метод

2.3.4 Определение модуля упругости геля

2.3.5 Методика определения ТФП сополимеров

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Синтез термочувствительных сополимеров К-изопропилакриламида с гидрохлоридом 2-аминоэтилметакрилата

3.2 Влияние концентрации звеньев 2-аминоэтилметакрилата в сополимере на изменение ТФП сополимера в водных растворах

3.3 Модифицирование сополимера НИПА-АЭМ хелатирующим агентом диэтилентриаминпентауксусная кислота

3.4 Синтез полимер-белкового носителя

3.5 Методика йодирования полимер-белкового конъюгата

3.6 Исследование влияния солей и низкомолекулярных веществ на НКТР ПНИПА-гидратных комплексов

3.7 Метод очистки полимер-белкового конъюгата от непрореагировавших анионов радионуклида

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез и свойства термочувствительных сополимеров — носителей бета-излучающих радионуклидов на основе N-изопропилакриламида»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время большое внимание уделяется разработке инновационных радиофармацевтических препаратов для локальной терапии солидных опухолей. Одним из высокоэффективных методов лечения онкологических заболеваний является брахитерапия. Традиционно для брахитерапии используют микроисточники, которые представляют собой титановые капсулы диаметром 0,8 мм, содержащие радионуклид. Недостатком микроисточников является их высокая стоимость, в среднем их количество для одной операции составляет от 40 до 80 капсул. Альтернативой дорогих микроисточников могут быть полимеры - носители радионуклидов на основе водорастворимых термочувствительных карбоцепных полимеров, в качестве которых могут быть использованы поли-Ы-винилкапролактам, поли-К-изопропилакриламид (ПНИПА), поли-К-изопропилметакриламид, поли-[2- (К,К-диметиламино)этилметакрилаты] и другие. Среди

термочувствительных полимеров наиболее подходящими свойствами в качестве носителя радионуклида обладают водные растворы ПНИПА. Преимущества их состоят в том, что они биосовместимы, а нижняя критическая температура растворения (НКТР) находится ниже физиологической температуры человека. При комнатной температуре водный раствор ПНИПА гомогенный и маловязкий, но при температурах 32 - 34 °С становится плотным гелем, который можно рассматривать в качестве матрицы, удерживающей радионуклид в опухоли (в месте введения). Однако в макромолекулах ПНИПА нет групп, которые могли бы связывать радионуклиды, не позволяя им диффундировать за пределы матрицы. Поэтому для иммобилизации радионуклида предлагается использовать сополимеры ПНИПА с функциональными хелатирующими группами или конъюгаты ПНИПА с белком.

Таким образом, получение термочувствительных полимерных носителей радионуклидов с необходимым комплексом свойств является важной и актуальной задачей.

Цель работы - создание термочувствительных инжектируемых гелеобразующих систем на основе ПНИПА, содержащих функциональные группы,

способные образовывать комплексы с радионуклидами редкоземельных металлов, и конъюгатов с белком, способных ковалентно связывать радионуклид 1311.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

- синтезировать термочувствительные сополимеры К-изопропилакриламида с 2-аминоэтилметакрилатом (НИПА-АЭМ);

- исследовать состав, молекулярные и гидродинамические характеристики термочувствительных водорастворимых сополимеров;

- изучить влияние состава сополимера НИПА-АЭМ на температуру фазового перехода (ТФП) в водных растворах;

- разработать методику введения диэтилентриаминпентауксусной кислоты (ДТПА) в сополимер НИПА-АЭМ с целью создания хелатирующих групп для координационного связывания с радионуклидами металлов (90У, 153Sm и др.);

- изучить способность полученных сополимеров связывать ионы металлов;

- синтезировать полимер-белковый конъюгат ^изопропилакриламида с бычьим сывороточным альбумином (ПНИПА-БСА) и использовать его в качестве матрицы для ковалентного связывания с радионуклидом 1311;

- разработать методику радиомечения полимер-белкового конъюгата ПНИПА-БСА-1311;

- разработать методику увеличения радиохимической чистоты полученного йодированного полимер-белкового конъюгата ПНИПА-БСА-1311.

Научная новизна работы.

Впервые разработана методика получения термочувствительных гелеобразующих сополимеров К-изопропилакриламида с

2-аминоэтилметакрилатом, модифицированных хелатирующим агентом ДТПА, в качестве полимерного носителя радионуклидов металлов.

Установлено, что увеличение звеньев 2-аминоэтилметакрилата в сополимере до 17 мол.% приводит к незначительному линейному возрастанию ТФП сополимера в воде и физиологическом растворе (0,9 % раствор №0). При содержании звеньев 2-аминоэтилметакрилата в сополимере выше 17 мол.% ТФП

сополимера в воде не проявляется, а в растворе 0,9 % КаС1 - резко возрастает.

Разработана методика получения конъюгатов ПНИПА-БСА с характеристиками, позволяющими использовать их в качестве носителя радионуклидов при создании радиофармпрепаратов для лечения злокачественных опухолей.

Разработана методика радиомечения полимер-белкового конъюгата ПНИПА-БСА и методика очистки меченного конъюгата.

Теоретическая значимость

Полученные в работе результаты имеют теоретическую значимость для разработки новых подходов создания радиофармпрепаратов на основе термочувствительных инжектируемых гидрогелей.

Практическая значимость

Разработан и запатентован способ получения термочувствительного йодсодержащего радиофармпрепарата с радиохимической чистотой 95-98 %, заключающийся в ковалентном связывании изотопов радиоактивного йода с тирозиновыми группами, включенными в цепь полимер-белкового конъюгата ПНИПА-БСА. Разработан способ отделения меченой полимерной компоненты от низкомолекулярных соединений йода методом колоночной хроматографии.

Разработан способ получения термочувствительного полимерного носителя НИПА-АЭМ, модифицированного ДТПА, который потенциально способен связывать ионы радионуклидов металлов и может быть использован при создании терапевтического радиофармпрепарата для лечения солидных опухолей.

Методы исследования. Были использованы современные методы исследования структуры и свойств сополимеров на основе ПНИПА и его конъюгатов: ИК-спектрофотометрия, УФ-спектрофотометрия,

потенциометрическое титрование, вискозиметрия, седиментационно-диффузионный анализ, тонкослойная хроматография, гель-фильтрация.

Автор выносит на защиту:

- методы получения термочувствительных сополимеров НИПА-АЭМ, модифицированных ДТПА и полимер-белковых конъюгатов ПНИПА-БСА;

- взаимосвязь между температурой фазового перехода сополимеров НИПА-АЭМ и содержанием мономерных групп 2-аминоэтилметакрилата в сополимере;

- метод получения радиофармпрепарата на основе полимер-белкового конъюгата ПНИПА-БСА и радионуклида 131I;

- методы повышения радиохимической чистоты радиофармпрепарата до 9598 %.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований, проведении экспериментов, обработке результатов и анализе экспериментальных данных, обсуждении и оформлении результатов работы, подготовке научных публикаций по результатам работы, все работы выполнялись лично автором или при его непосредственном участии.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается использованием современных физико-химических методов исследования, воспроизводимостью результатов и применением взаимодополняющих методов исследования и анализа данных. Результаты работы докладывались и обсуждались на XX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (г. Москва, 2013 г.), I Российской конференции по медицинской химии (MedChem Russia-2013г.), 18th Radiochemical Conference (г. Марианске-Лазне, Республика Чехия 2018 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 95 страницах и содержит 17 рисунков, 7 таблиц и 153 источников литературы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзор (глава 1), экспериментальной части (глава 2), результатов и их обсуждения (глава 3), выводов и списка использованной литературы.

Публикации

1. Больбит Н. М., Дуфлот В. Р., Дубова Е. А., Гайворонский А. В., Лобанова Е. И., Алтынникова Т. В. Синтез и свойства термочувствительных

полимер белковых конъюгатов, меченых изотопами радиоактивного йода //Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013. №26. С. 30-39.

2. Петриев В. М., Тищенко В. К., Сморызанова О. А., Михайловская А. А., Больбит Н. М., Дуфлот В. Р., Гайворонский А. В., Морозова Н. Б., Якубовская Р. И. Новый радиофармпрепарат на основе термочувствительного полимера и 153 Sm для локальной радионуклидной терапии солидных опухолей // Радиация и риск (бюллетень национального радиационно- эпидемиологического регистра). 2018. Т.27. №1. С. 66-76.

3. Дуфлот В. Р., Гайворонский А. В., Лобанова Е. И. Синтез термочувствительных сополимеров N-изопропилакриламида с гидрохлоридом 2-аминоэтилметакрилата // Тонкие химические технологии. / Fine Chemical Technologies. 2021. Т.16. №2. С. 167-175.

Патент

1. Патент N 2554472 Российская Федерация, МПК A61K 51/00, A61K 51/06, A61K 51/08, A61K 101/02. Термочувствительный полимер-протеиновый йодсодержащий радиофармпрепарат: N 2013127985/15: заявл. 20.06.2013: опубликовано 27.06.2015 / Больбит Н. М., Дубова Е. А., Дуфлот В. Р., Гайворонский А. В.; заявитель и патентообладатель Научн.-исслед. физ.-хим. ин-т им. Л. Я. Карпова - 11 с.: ил.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Особый интерес у исследователей как в фундаментальном, так и в прикладном значении вызывают так называемые «умные» полимеры (smart polymers), к которым относятся стимул чувствительные полимеры. Хотя они были открыты в начале 60-х годов прошлого века, интерес к данному классу полимеров не ослабевает, а только растёт благодаря перспективе применения их в биомедицинских целях. Стимул чувствительные полимеры используются в системах доставки лекарств, диагностике, визуализации, генной инженерии [1, 2]. В растворах стимул чувствительных полимеров при незначительном изменении условий внешней среды происходит фазовый переход. При фазовом переходе, в зависимости от природы и концентрации, полимерные частицы могут образовывать гидрогель, взаимопроникающие сетки, мицеллы и частицы. В качестве полимерного носителя радионуклидов в терапевтических целях [3, 4] могут быть использованы сополимеры, состоящие из стимул чувствительной группы и функциональной группы, предназначенной для химического связывания радионуклида с полимерной макромолекулой. Система, состоящая из химически связанных макромолекул стимул чувствительного сополимера с радионуклидом после введения в опухоль, претерпевая фазовый переход, локализует радионуклид, не позволяя ему распространиться по организму, создавая локальный источник излучения.

1.1 Стимул чувствительные полимеры

Чтобы система была стимул чувствительной, требуется, чтобы она претерпевала фазовый переход под воздействием внешнего стимула. При фазовом переходе происходит изменение формы макромолекулы с резким уменьшением её удельного объёма и переход из клубка в глобулу [5]. Фазовые изменения обусловлены переходом растворителя из хорошего в плохой. В качестве внешних стимулов могут быть использованы такие явления как освещённость, pH, температура, электромагнитное излучение, присутствие неорганических, органических веществ или ионная сила [6]. Отклик стимул чувствительного

полимера на внешний стимул наблюдается визуально с образованием новой фазы в растворе.

Свет, температура и рН - основные и наиболее удобные стимулы, в практическом применении. Полимеры и сополимеры, обладающие свойствами реагировать на этим стимулы, нашли широкий спектр применения в биомедицине. Основными направлениями являются: доставка лекарств, доставка генов, тканевая инженерия и др. [7, 8].

Светочувствительные полимеры.

В качестве носителя терапевтического радионуклида могут быть использованы светочувствительные или фоточувствительные полимеры, которые претерпевают фазовый переход под воздействием фотонного излучения определенного диапазона длин волн [9, 10]. Световой стимул позволяет контролировать время и дозу светового воздействия, что является преимуществом, так как позволяет контролировать распределение стимул чувствительного носителя радионуклида в заданной области. Фоточувствительные свойства у этих полимеров проявляются благодаря хромофорным группам, которые могут обладать как обратимым (обратимые хромофоры), так и не обратимым (необратимые хромофоры) характером изменения структуры.

К обратимым хромофорам относятся хромофоры, которые под действием ультрафиолетового света с длинной волн 290-370 нм или видимого диапазона (более 370 нм) могут обратимо изменять конформацию макромолекулы гидрофильного полимера, в которую он встроен. Примерами таких гидрофильных полимеров могут служить сополимеры полиэтиленгликоль-азобензол, 2-гидроксиэтилметилакрилат-азобензол и терполимер

2-гидроксиэтилметилакрилат-Ы-винил-2-пирролидон-азобензол [11, 10]. В работах [12, 13] предложен механизм конформации макромолекул азобензолов. При поглощении света, происходит изменение угла между фенильными группами молекулы и их геометрическое расположение, что приводит к скручиванию молекулы. В транс-конформации фенильные кольца азобензола развернуты относительно плоскости R1-С-N=N-С-R2, полимер находится в жидком состоянии,

а под воздействием ультрафиолета транс-конформация связи R1-С-N=N-С-R2 переходит в цисс-конформацию, в которой фенильные кольца азобензола свернуты под углом 90° относительно плоскости R1-С-N=N-С-R2, что и приводит к золь-гель переходу. При повторном воздействии света в видимой области на полимер происходит изомеризация двойной связи С^=№С в транс-конформацию. Хотя использование таких систем фотополимеров с хромофором азобензола в качестве носителя и пролонгатора терапевтического вещества и достигло определённого успеха в медицине, однако использование полимеров с данным типом хромофор в качестве носителя радионуклида вызовет определённые трудности. Согласно работе [9] они связаны с медленным протеканием реакции изомеризации полимера из цис- в транс- изомер в отсутствие световых потоков, приводящей к изменению конформации полимера и соответственно к изменению локализации терапевтического радионуклида.

К необратимым хромофорам относят фотолабильные группы такие как: производные О-нитробензилового спирта [14, 1] производные кумарин-4-илметильной группы и 2-нафтохинон-3-метиды [15, 16]. Необратимые хромофоры применяются для конструирования макромолекул полимеров, способных к фотоиндуцированному разложению. Преимуществом необратимых хромофоров является отсутствие равновесия между двумя состояниями. Макромолекулы полимеров, в которые встраивают необратимый хромофор, состоят из блоков, где хромофор является сшивающим агентом боковых групп.

Применение необратимых хромофоров в качестве носителя лекарств основано на высвобождении препарата из полимерной матрицы, образованной молекулами светочувствительного полимера. Воздействие света на полимерную матрицу приводит к разрушению хромофор и снижению молекулярной массы, вследствие чего происходит деградация полимерной матрицы. Деградация полимерной матрицы вызывает высвобождение лекарственного препарата в организм. Использование таких систем в качестве доставки радионуклида осложнено тем, что препарат представляет собой плотный гель, который инжектировать в опухоль с помощью медицинских шприцов и игл будет

невозможно и требует конструирование и создание дополнительного оборудования для его введения внутрь опухоли. Хромофоры в данном случае нужны для деградации матрицы и выведения полимера из организма после распада радионуклида. Также нет упоминания в литературных источниках о влиянии радиационного излучения на хромофоры, поэтому нельзя дать гарантии на возможность распада хромофорной группы под воздействием ионизирующего излучения радионуклида.

рН чувствительные полимеры.

В качестве носителя терапевтического радионуклида могут быть использованы и рН чувствительные полимеры. Данные полимерные носители получили научное признание и коммерческий интерес в последние два десятилетия. рН-чувствительные полимеры - это полиэлектролиты, где за фазовый переход полимеров отвечают электростатические взаимодействия между кислотными и (или) основными группами полимеров или сополимеров [17, 18]. При создании рН-чувствительных поликислот чаще всего используют мономеры с сульфоновыми кислотными группами (-Б03Н), карбоновыми кислотными группами (-СООН), фосфоновыми кислотными группами (-РО(ОН)2) и борными кислотными группами (-В(ОН)2). Согласно данным работы [19], в водных растворах поликислот при низких значениях рН молекулы полимера находятся в свернутом состоянии, а при более высоких значениях рН макромолекулы полимеров депротонируют, и становятся отрицательно заряженными. Отрицательные заряды создают отталкивание между заряженными группами полимера, которое вызывает набухание полимера в водной среде. Набухание полимера происходит при значениях рН выше константы диссоциации анионных группы.

Полиосновные рН-чувствительные полимеры содержат боковые амидные или амино- группы, они также известны как катионные полимеры. Набухание полиоснований происходит при низких значениях рН вследствие протонирования катионных групп полимера вызывая их отталкивание. Набухание происходит при

значении рКа ниже, чем у полимера.

рН чувствительные свойства этих полимеров позволили их применять в качестве носителей для диагностики и терапии рака. При лечении рака рН среда опухоли считается идеальным триггером для избирательного нацеливания и высвобождение противоопухолевых препаратов внутри опухолевых тканей и внутри клеток опухоли [20]. В зависимости от ионной силы и концентрации, растворы рН чувствительных полимеров образуют гель, микрогели или мицеллы. Архитектура построения полимерных макромолекул (линейные блок-сополимеры, звездочки, разветвлённые полимеры, дендримеры, щётки и гребни) выбирается в зависимости от функциональной направленности. Считают, что для направленной доставки препаратов, целесообразно использовать мицеллы, а для контролируемого высвобождения препарата — гели и наногели, которые представляют наибольший интерес в качестве носителя терапевтического радионуклида. При создании носителей радионуклидов учитывают факторы, которые могут повлиять на устойчивость геля [21]. рН внутри тканей опухоли может изменяться, в зависимости от воздействия различных факторов среды. Внеклеточная жидкость, окружающая нормальные ткани, и кровь имеют постоянное значение рН 7,4, но рН внеклеточной жидкости опухолей колеблется в районе 6,5 - 7,1 [22]. Различие в рН между нормальными и опухолевыми тканями в эндосомальном и лизосомальном компартментах используется в качестве внутреннего стимула для триггерного высвобождения лекарственного средства при химиотерапии [23]. Но не всегда опухоли обладают стабильными значениями рН. Изменение рН в опухоли может привести к нестабильности геля и выход макромолекул из зоны опухоли в зону здоровой ткани. Изменение pH ткани может вызвать биодеструкция клеток, обширный некроз раковых клеток. Их разрушение приводит к выбросу большого количества нуклеиновых кислот, пептидов, белков и аминокислот в область опухоли. Эти вещества могут взаимодействовать с молекулами рН-чувствительного полимера. Взаимодействие этих молекул и влияние на рН физиологических жидкостей сложно предугадать. Другим фактором, который может изменить pH физиологических жидкостей является

ионизирующее излучение. Все эти факторы могут привести к смещению значения рН, при котором гель может перейти в раствор. Использование рН чувствительного полимера в качестве носителя радионуклида может привести к распространению радионуклида по организму, а при его создании потребуется исследования не только in vitro, но и дорогостоящие in vivo, поэтому использование рН чувствительного полимера в качестве носителя радионуклида становится проблематичным.

Термочувствительные полимеры.

Для доставки лекарств среди стимул-чувствительных полимерных систем широко используется такой внешний стимул как температура [24, 25]. В исследованиях in vitro, и in vivo свойство этого стимула позволяет легко контролировать данные стимул-чувствительные системы. Таким образом они становятся доступным объектом как для исследования, так и для последующего их применения в таких областях как биотехнология и медицина [26, 27].

Свойство, которое вызывает термочувствительность полимеров, является критическая температура растворения, которую в литературных источниках также называют температурой фазового перехода или точкой помутнения раствора. Критическая температура растворения - это температура, выше или ниже которой исследуемое вещество и растворитель смешиваются в любых соотношениях. Согласно работе [25], при достижении критической температуры растворения в растворах наблюдается конформационный переход клубок-глобула на уровне макромолекул, что приводит к выпадению полимера в осадок или образованию гель фазы.

Существуют два типа термочувствительных полимеров: первые характеризуются наличием нижней критической температурой растворения (НКТР), вторые - наличием верхней критической температурой растворения (ВКТР). НКТР и ВКТР являются минимумом и максимумом бинодали - кривой температуры фазового перехода от концентрации полимера в растворе. Условием существования ВКТР является AS>0, ДН>0 следовательно ВКТР является энтальпийно управляемым эффектом, в то время как для НКТР AS<0, AH<0

является энтропийно управляемым эффектом [28, 29]. Основной движущей силой фазового перехода водорастворимых полимеров с НКТР является - энтропия воды, когда полимер не находится в растворе, вода менее упорядочена и имеет более высокую энтропию [30]. При температуре ниже НКТР полимер растворен в воде. Выше НКТР гидрофобные взаимодействия становятся доминирующими и происходит фазовое разделение раствора. Такое поведение также называют «гидрофобным эффектом» [2, 31].

Полимеры с ВКТР используются в лечении раковых опухолей для доставки и контролируемого высвобождения лекарства. Применение полимеров с ВКТР в качестве носителя определяет стратегия его использования. В целом опухолевые ткани имеют более высокие температуры, чем нормальные ткани [32], поэтому стратегия лечения основана на использовании преимущества разницы температур между раковыми тканями и нормальными тканями. В таких системах полимерные частицы под воздействием стимула активируются для усиления высвобождения лекарственного средства в опухолях [33]. Стратегия термочувствительных полимеров носителей с ВКТР для доставки лекарства в опухоль заключается в доставке лекарства в липосомах при физиологической температуре 37 °С и быстром высвобождении при повышении температуры выше 40 - 45 °С. В работе А.Н. Negussie и др. [34] были синтезированы термочувствительные липосомы, которые высвобождали доксорубицин при 41 °С (в опухоли), в то время как высвобождение при 37 °Спочти не происходило. Другая альтернативная стратегия заключается в том, чтобы участок опухоли нагревался внешними триггерами (УЗИ, магнитным полем и т.д.) для улучшения высвобождения лекарственного средства в микроокружении сосудистой сети опухоли.

Термочувствительные полимеры, имеющие ВКТР выше 42 ° , предполагают возможность использования их в качестве носителя радионуклида в виде гелей при лечении злокачественных опухолей, но имеют определенные сложности в применении. Учитывая, что фазовый золь-гель переход должен проходить в районе выше температуры тела, а вводимые препараты инжектируются шприцем в жидком состоянии, то температура вводимого препарата должна быть выше температуры

тела. Такая система крайне неудобна в медицинском применении, так как требует постоянного контроля температурного режима радиотерапевтического препарата до его введения. По аналогии с микроисточниками, которые взяты за основу в качестве системы доставки радиотерапевтического источника излучения, кроме определённого времени введения препарата, требуется также и дополнительное время на проведение определённых манипуляций перед введением препарата. Оно требуется для точного расположения радиотерапевтического препарата внутри опухоли и связано, прежде всего, с использованием дополнительного ультразвукового оборудования, чтобы визуализировать место введения препарата [35]. Другим негативным фактором является температура водимого раствора, она должна быть выше температуры человеческого тела, что будет вызывать болезненные ощущения у пациентов при введении.

Рассматривая термочувствительные полимеры как носители терапевтического радионуклида, полимеры с НКТР, у которых она ниже температуры человеческого тела, следует отметить ряд их преимуществ по сравнению с полимерами с ВКТР. Диапазон температур человеческого тела находится в пределах 34,4 - 37,8 °С[36] и напрямую зависит от циркадных ритмов человеческого тела [37]. Её суточные колебания, как правило, не превышают 0,5 - 1 °С, а реакция организма на внешние вмешательства проявляются в виде повышения температуры тела выше 37 °С Из всего выше перечисленного следует, что диапазон применения НКТР полимеров должен находиться в пределах 2134 °С Водный раствор такого полимера при комнатной температуре находится в жидком состоянии, и не требует контроля за температурой, а при введении в опухоль человека он претерпевает фазовый переход и образует плотный упругий гель.

Термочувствительные полимеры с НКТР можно разделить на карбоцепные и гетероцепные полимеры. К линейным гетероцепным полимерам относятся сополимеры на основе полиэтиленгликоля (ПЭГ) [38]. К разветвленным - относятся сополимеры полиглицидола с моноэфирами олиго(этиленгликоля): метоксидиэтиленгликоль, метокситриэтиленгликоль, метокситетраэтиленгликоль,

этоксидиэтиленгликоль, этокситриэтиленгликоль и метоксиполиэтиленгликоль, взятых в разных соотношениях [39]. Сополимеры полиэтиленгликоля можно разделить на две основные группы блочные сополимеры ПЭГ и гетероцепные полимеры, модифицированные ПЭГ. Сополимеры ПЭГ являются биоразлагаемыми благодаря эфирной группе, находящейся между звеньями блоков ПЭГ. В медицине наиболее известны блочные терполимеры [40]. НКТР сополимеров ПЭГ составляет около 20 - 63 °С [41, 42, 43]. Сополимеры ПЭГ при фазовом переходе способны образовывать в водной среде гель и мицеллы. Это свойство используется для доставки лекарств в различных терапевтических препаратах, где сополимеры ПЭГ используются в качестве полимерного транспорта лекарства или как удерживающий гель для пролонгации лекарственного средства. Макромолекулы полимеров состоят из блоков гидрофильных звеньев полиэтиленгликоля и блоков гидрофобных звеньев: полипропиленоксида (ППО), полилактида (ПЛА), полиметилметакрилата (ПММА), полиакриловой кислоты (ПАК), полиметакрилата (ПМА) и др. [43, 44].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гайворонский Андрей Владимирович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Shuai, S. The preparation and property of photo- and thermo-responsive hydrogels with a blending system / S. Shuai, S. Zhou, W. Huo, Y. Liu. // Journal of Materials Science. - 2020. - Vol. 55, N 2. - P. 786-795.

2. Ward, M. A. Termoresponsive polymers for biomedical applications / M. A. Ward, T. K. Georgiou. // Polymers. - 2011. - Vol. 3, N 4. - P. 1215-1242.

3. Kohe, S. Brachytherapy using Y-90-labeled thermo-responsive polymers thatself-aggregate in tumor / S. Kohe, R. Yuko, et al. // Journal of nuclear medicine. - 2016. - Vol. 57, N supplement 2. - P. 473.

4. Liu, W. Brachytherapy using injectable seeds that are self-assembled from genetically encoded polypeptides in situ / W. Liu, J. McDaniel, X. Li, D. Asai; F. G. Quiroz et al. // Cancer Research. - 2012. - Vol. 72, N 22. - P. 5956-5965.

5. Галаев, И. Ю. «Умные» полимеры в биотехнологии и медицине / И. Ю. Галаев. // Успехи химии. - 1995. - Т. 64, № 5. - С. 505-524.

6. Gao, Y. Stimuli-responsive polymers: fundamental considerations and applications

/ Y. Gao, M. Wei, L. Xue, W. Xu, A. Ahiabu, J. Perdiz, Z. Liu, M. J. Serpe. // Macromolecular Research. - 2017. - Vol. 25, N 6. - P. 513-527.

7. Kim, S. Engineered polymers for advanced drug delivery / S. Kim, J.-H. Kim, O. Jeon, I. C. Kwon, K. Park. // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. - 2009. - Vol. 71, N 3. - P. 420-430.

8. Bertrand, N. Pharmacokinetics and biodistribution of N-isopropylacrylamide copolymers for the design of pH-sensitive liposomes / N. Bertrand, J. G. Fleischer, K. M. Wasan, J.-C. Leroux. // Biomaterials. - 2009. - Vol. 30, N 13. - P. 25982605.

9. Irie, M. Photoresponsive polymers / M. Irie. // Advances in Polymer Science / New Polymer Materials. - 1990. - Vol. 94. - P. 27-26.

10. Xiong, X. Photoresponsive polymers / X. Xiong, A. del Campo, J. Cui. 2019. - 87153 p.

11. Pang, J. Synthesis and investigation of macromolecular photoswitches / J. Pang, J. Kong, J. Xu, X. Mao, X. Hu. // Sec. Semiconducting Materials and Devices. - 2020.

- Vol. 7, N 120. - P. 1-10.

12. Polymeric nanostructures and their applications: polymer nanostructures / ; Ed. by Nalwa H.S. USA: American Scientific Publishers, 2007. P. 545.

13. Beharry, A. A. Azobenzene photoswitches for biomolecules / A. A. Beharry, G. A. Woolley. // Chemical Society Reviews. - 2011. - Vol. 40, N 8. - P. 4422-4437.

14. Fernández, M. Advances in functionalized photosensitive polymeric nanocarriers / M. Fernández, J. Orozco. // Polymers. - 2021. - Vol. 13, N 15. - P. 2464.

15. Zhao, Y. Photocontrollable block copolymer micelles: what can we control? / Y., Zhao. // Journal of Materials Chemistry. - 2009. - Vol. 19, N 18. - P. 4887-4895.

16. Aguilar, M. R.Smart polymers and their applications / M. R. Aguilar, J. S. Roman.

- UK : Woodhead Publishing, 2014. - 687 p.

17. Liu, J. pH-Sensitive nano-systems for drug delivery in cancer therapy / J. Liu, Y. Huang, A. Kumar, A. Tan, S. Jin, A. Mozhi, X.-J. Liang. // Biotechnology Advances. - 2014. - Vol. 32, N 4. - P. 693-710.

18. Nilmani, P. G. pH - responsive polymers and its application in drug delivery system and pharmaceutical field / P. G. Nilmani, N. Damodharan. // Research Journal of Pharmacy and Technology. - 2019. - Vol. 12, N 2. - P. 944-958.

19. Kocak, G. pH-Responsive polymers / G. Kocak, C. Tuncer, V. Bütün. // Polymer Chemistry. - 2017. - Vol. 8, N 1. - P. 144-176.

20. Chang, M. Smart linkers in polymer-drug conjugates for tumor-targeted delivery / M. Chang, F. Zhang, T. Wei, T. Zuo, Y. Guan, G. Lin et al. // Journal of Drug Targeting. - 2016. - Vol. 24, N 6. - P. 475-491.

21. Bami, M. S. pH-responsive drug delivery systems as intelligent carriers for targeted drug therapy: Brief history, properties, synthesis, mechanism and application / M.

S. Bami, M. A. Estabragh, P. Khazaeli, M. Ohadi. // Journal of Drug Delivery Science and Technology. - 2022. - Vol. 70, N 4.

22. Kelley, E. G. Stimuli-responsive copolymer solution and surface / E. G. Kelley, J. N. L. Albert , M. O. Sullivan, T. H. Epps. // Chemical Society Reviews of Chemistry. - 2013. - Vol. 42, N 17. - P. 7057-7071.

23. Liu, Y. pH-sensitive polymeric micelles triggered drug release for extracellular and intracellular drug targeting delivery / Y. Liu, W. Wang, J. Yang, C. Zhou, J. Sun. // Asian Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2013. - Vol. 8, N 3. - P. 158-167.

24. Abuwatfa, W. H. Thermosensitive polymers and thermo-responsive liposomal drug delivery systems / W. H. Abuwatfa, N. S. Awad, W. G. Pitt, G. A. Husseini. // Polymers. - 2022. - Vol. 14, N 5. - P. 20.

25. Sponchioni, M. Thermo-responsive polymers: applications of smart materials in drug delivery and tissue engineering / M. Sponchioni, U. C. Palmiero, D. Moscatelli. // Materials Science and Engineering: C. - 2019. - Vol. 102. - P. 589- 605.

26. Pasparakis, G. Multiresponsive polymers: nano-sized assemblies, muli-sensitive gels and smart surfaces / G. Pasparakis, M. Vamvakaki. // Polymer Chemistry. -2011. - Vol. 2, N 6. - P. 1234-1248.

27. Liu, F. Recent advances and challenges in designing stimuli-responsive polymers / F. Liu, M. W. Urban. // Progress in Polymer Science. - 2010. - Vol. 35, N 1-2. - P. 3-23.

28. Киреев, В. В. Высокомолекулярные соединения. В 2 ч. Ч.1 / В. В. Киреев. -Москва: Издательство Юрайт, 2016. - 365 с.

29. Handbook of polymer blends and composites /. - Shawbury: Rapra Technology Ltd., 2003.

30. Southall, N. T. A view of the hydrophobic effect / N. T. Southall, K. A. Dill, A. D. J. Haymet. // Journal of Physical Chemistry B. - 2002. - Vol. 106, N 10. - P. 521533.

31. Klouda, L. Thermoresponsive hydrogels in biomedical applications / L. Klouda, A. G. Mikos. // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. - 2008. -Vol. 68, N 1. - P. 34-45.

32. Danhier, F. To exploit the tumor microenvironment: passive and active tumor targeting of nanocarriers for anti-cancer drug delivery / F. Danhier, O. Feron, V. Preat. // Journal of Controlled Release. - 2010. - Vol. 148, N 2. - P. 135-146.

33. Shi, Y. П-П Stacking increases the stability and loading capacity of thermosensitive polymeric micelles for chemotherapeutic drug / Y. Shi, M. J. van Steenbergen, E.

A. Teunissen, L. Novo et al. // Biomacromolecules. - 2013. - Vol. 14, N 6. - P. 1826-1837.

34. Negussie, А. H. Synthesisand in vitro evaluation of cyclic NGR peptide targeted thermally sensitive liposome / А. H. Negussie, J. L. Miller, G. Reddy, S. K. Drake,

B. J. Wood , M. R. Dreher. // Journal of Controlled Release. - 2010. - Vol. 143, N 2. - P. 265-273.

35. Петровский, А. В. Брахитерапия с использованием постоянных источников при раке предстательной железы / А. В. Петровский, М. И. Нечушкин, Б. В. Бухаркин. // Онкорулогия. - 2007. - Т. 4. - С. 63-72.

36. Sund-Levander, M. Normal oral, rectal, tympanic and axillary body temperature in adult men and women: a systematic literature review / M. Sund-Levander, C. Forsberg, L. K. Wahren. // Scandinavian Journal of Caring Sciences. - 2002. - Vol. 16, N 2. - P. 122-128.

37. Vitiello, M. V. Circadian temperature rhythms in young adults and aged men / M. V. Vitiello, R. G. Smallwood, D. H. Avery, R. A. Pascually, P. N. Printz. // Neurobiol Aging. - 1986. - Vol. 7. - P. 97-100.

38. French, A.C. High-purity discrete PEG-oligomer crystals allow structural insight / A. C. French, A. L. Thompson, B. G. Davis. // Angewandte Chemie. - 2009. - Vol. 48, N 7. - P. 1248-1252.

39. Kojima, C. Temperature-sensitive hyperbranched poly(glycidol)s with oligo(ethylene glycol) monoethers / C. Kojima, R. Yoshimura, A. Harada, Y. Sakanishi, K. Kono. // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. -2010. - Vol. 48, N 18. - P. 4047-4054.

40. Russo, E. Poloxamer hydrogels for biomedical applications / E. Russo, C. Villa. // Pharmaceutics. - 2019. - Vol. 11, N 671. - P. 1-17.

41. Hu, Z. B. Thermoresponsive oligo(ethylene glycol)-methacrylate-based polymers and microgels / Z. B. Hu, T. Cai, C. L. Chi. // Soft Matter. - 2010. - Vol. 6. - P. 2115-2123.

42. Yoon, J. A. Comparison of the thermoresponsive deswelling kinetics of poly(2 -(2-methoxyethoxy)ethyl methacrylate) hydrogels prepared by atrp and frp / J. A. Yoon, C. Gayathri, R. R. Gil, T. Kowalewski, K. Matyjaszewski. // Macromolecules. -2010. - Vol. 43. - P. 4791-4797.

43. Becer, C. R. Libraries of methacrylic acid and oligo(ethylene glycol) methacrylate copolymers with LCST behavior / C. R. Becer, S. Hahn, W. M. Fijten, M. L. Thijs, R. Hoogenboom, U. S. Schubert. // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2008. - Vol. 46, N 21. - P. 7138-7147.

44. Lee, J. Unexpected conformational behavior of poly(poly(ethylene glycol) methacrylate)-poly(propylene carbonate)-poly(poly(ethylene glycol) methacrylate) (PPEGMA-PPC-PPEGMA) amphiphilic block copolymers in micellar solution and at the air-water interface / J. Lee, J.Pan, J. Chun, Y.-Y. Won. // Journal of Colloid and Interface Science. - 2020. - Vol. 566. - P. 304-315.

45. Devi, D. R. Poloxamer: A novel functional molecule for drug delivery and gene therapy / D. R. Devi, P. Sandhya, B. V. Hari. // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. - 2013. - Vol. 5, N 8. - P. 159-165.

46. Fernandez-Tarrio, M. Pluronic and tetronic copolymers with polyglycolyzed oils as self-emulsifying drug delivery systems / M. Fernandez-Tarrio, F. Yanez, K.

Immesoete, C. Alvarez-Lorenz. // American Association of Pharmaceutical Scientists. - 2008. - Vol. 9, N 2. - P. 471-479.

47. Figueiras, A. New advances in biomedical application of polymeric micelles / A. Figueiras, C. Domingues, I. Jarak, A. I. Santos et al. // Pharmaceutics. - 2022. -Vol. 14, N 8. - P. 1700.

48. Drug targeting and stimuli sensitive drug delivery systems / Ed. by A. M. Grumezescu. - UK : William Andrew, 2018. - 806 p.

49. Lutz, J. F. Preparation of ideal peg analogues with a tunable thermosensitivity by controlled radical copolymerization of 2-(2-methoxyethoxy)ethyl methacrylate and oligo(ethylene glycol) methacrylate / J. F. Lutz, A. Hoth. // Macromolecules. - 2005.

- Vol. 39, N 2. - P. 893-896.

50. Lutz, J. F. Polymerization of oligo(ethylene glycol) (meth)acrylates: toward new generations of smart biocompatible materials / J. F. Lutz. // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2008. - Vol. 46, N 11. - P. 3459-3470.

51. Rauck, B. M. Biocompatible reverse thermal gel sustains the release of intravitreal bevacizumab in vivo / B. M. Rauck, T. R. Friberg, C. A. M. Mendez et al. // Investigative Ophthalmology & Visual Science. - 2014. - Vol. 55, N 1. - P. 469476.

52. Yang, B. Preventing postoperative abdominal adhesions in a rat model with PEG-PCL-PEG hydrogel / B. Yang, C. Gong, X. Zhao, S. Zhou et al. // International Journal of Nanomedicine. - 2012. - Vol. 7. - P. 547-557.

53. Xi, L. Evaluation of an injectable thermosensitive hydrogel as drug delivery implant for jcular glaucoma surgery / L. Xi, T. Wang, F. Zhao, Q. Zheng et al. // Plos One.

- 2014. - Vol. 9, N 6. - P. 1-12.

54. Jeong, B. Biodegradable thermoreversible gelling PLGA-g-PEG copolymers / B. Jeong, L. Wang, A. Gutowska. // Chemical Communications. - 2001. - Vol. 16, N 16. - P. 1516-1517.

55. Патент Соединенные Штаты Америки №US 7,087,244 B2. A61K 9/00, C08L 51/00, C08L 53/00. Thermogelling Oligopeptide Polymers: 10/124,614: заявл 16.04.2002: опубл. 22.04.2004/ Jeong B., Gutovska A.

56. Патент Соединенные Штаты Америки №US 6,841,617 B2. A61K 31/765, C08G 63/08, C08L 67/04, C08L 71/02. Thermogelling Biodegradable Aqueous Polymer Solution: 09/833,460: заявл 11.04.2002: опубл. 11.01.2005/ Jeong B.M., Gutowska A.

57. Патент Российская Федерация №RU 2 665 140 C2. A61K 31/00, A61K 51/02, A61K 103/00, A61P 35/00. Способ получения термочувствительного радиофармпрепарата: 2016121394: заявл. 31.05.2016 : опубл. 28.08.2018/ Больбит Н.М., Дубова Е.А., Дуфлот В.Р., Замараева Т.В., Лобанова Е.И., Рыбкин Н.

58. Hocine, S. Thermoresponsive self-assembled polymer colloids in water / S. Hocine, M.-H. Li. // Soft Matter. - 2013. - Vol. 9. - P. 5839-5861.

59. Мокшин, Н. Я. Синтез и характеристика экологически безопастных водорастворимых полимеров на основе N-виниламида / Н. Я. Мокшин, О. А. Пахомава, А. В. Соколова В. П. Закусилов, И. Е. Кузнецов. // Ученые записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского Биология. Химия. - 2021. - Т. 7, № 73. - С. 306-315.

60. Kozlovskaya. V. Self-Assemblies of thermoresponsive poly(N-vinylcaprolactam) polymers for applications in biomedical field / V. Kozlovskaya. E. Khadarnpieva. // ACS Applied Polymer Materials. - 2020. - Vol. 2, N 1. - P. 26-39.

61. Furyk, S. Effects of end group polarity and molecular weight on the lower critical solution temperature of poly(N-isopropylacrylamide) / S. Furyk, Y. Zhang, D. Ortiz-Acosta, P. S. Cremer, D. E. Bergbreiter. // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2006. - Vol. 44. - P. 1492-1501.

62. Matsumoto, M. Rapid phase separation in aqueous solution of temperature-sensitive poly(N,N-diethylacrylamide) / M. Matsumoto, R. Wakabayashi, T. Tada, T. Asoh

et al. // Macromolecular Chemistry and Physics. - 2016. - Vol. 217, N 23. - P. 25762583.

63. Djokpe, E. N-isopropylacrylamide and N-isopropylmethacryl-amide: cloud points of mixtures and copolymers / E. Djokpe, W. Vogt. // Macromolecular Chemistry and Physics. - 2001. - Vol. 202, N 5. - P. 750-757.

64. Urosevic, M. Hydrogels based on N-isopropylmethacrylamide and N-isopropylacrylamide / M. Urosevic, L. Nikolic, S. S. Ilic-Stojanovic, V. D. Nikolic, S. Petrovic, A. Zdravkovic. // Advanced Technologies. - 2018. - Vol. 7, N 1. - P. 79-91.

65. San. M. V. Biodegradable and thermoresponsive micelles of triblock copolymers based on 2-(N,N-dimethylamino)ethyl methacrylate and epsilon-caprolactone for controlled drug delivery / M. V. San, A. J. Limer, D. M. Haddleton, F. Catalina, C. Peinado. // European Polymer Journal. - 2008. - Vol. 44. - P. 3853-3863.

66. Zhou, M. A facile preparation of pH-temperature dual stimuli-responsive supramolecular hydrogel and its controllable drug release / M. Zhou, K. Liu, X. Qian. // Journal of Applied Polymer Science. - 2016. - Vol. 133, N 15. - P. 43279.

67. Seuring, J. First example of a universal and cost-effective approach: polymers with tunable upper critical solution temperature in water and electrolyte solution / J. Seuring, S. Agarwal. // Macromolecules. - 2012. - Vol. 45, N 9. - P. 3910-3918.

68. Rao, K. M. Stimuli responsive poly(vinyl caprolactam) gels for biomedical applications / K. M. Rao, K. S. V. K. Rao, C.-S. Ha. // Gels. - 2016. - Vol. 2, N 6. - P. 1-19.

69. Кущев П.О. Водные дисперсии сополимеров N-винилкапролактама, синтез, коллоидно-химические свойства и применение / П. О. Кущев // Диссертация кандидата химимических наук 02.00.06. Москва. 2018. 143 с.

70. Кирш, Ю.Э. Поли-Ы-винилпиралидон и другие поли-Ы-виниламиды: Синтез и физико-химические свойства / Ю. Э. Кирш. - Москва : Наука, 1998. - 252 с.

71. Solomon, O. F. Properties of solutions of poly-N-vinylcaprolactam / O. F. Solomon, M. Corciovei, I. Ciuta, C. Boghina. // Journal of Applied Polymer Science. - 1968. - Vol. 12, N 8. - P. 1835-1842.

72. Heskins, M. Solution properties of poly(N-isopropylacrylamide) / M. Heskins, J. E. Guillet. // Journal of Macromolecular Science, Part A. - 1968. - Vol. 2, N 8. - P.

1441-1455.

73. Tager, A. A. Thermodynamics of aqueous solutions of polyvinylcaprolactam / A. A. Tager, A. P. Safronov, S. V. Sharina, I. Yu. Galayev. // Polymer Science U.S.S.R. - 1990. - Vol. 32, N 3. - P. 496-474.

74. Lau, A. C. W. Thermally sensitive and biocompatible poly(N-vinylcaprolactam): synthesis and characterization of high molar mass linear chains / A. C. W. Lau, C. Wu. // Macromolecules. - 1999. - Vol. 32, N 3. - P. 581-584.

75. Kubota, K. Solution properties of poly(N-isopropylacrylamide) in water / K. Kubota, S. Fujishige, I. Ando. // Polymer Journal. - 1990. - Vol. 20, N 1. - P. 1520.

76. Afroze, F. Phase transitions in the system poly(N-isopropylacrylamide)/water and swelling behaviour of the corresponding networks / F. Afroze, E. Nies, H. Berghmans. // Journal of Molecular Structure. - 2000. - Vol. 554, N 1. - P. 55-68.

77. Longhi, G. Molecular dynamics simulation of a model oligomer for poly(N-isopropylamide) in water / G. Longhi, F. Lebon, S. Abbate, S. L. Fornili. // Chemical Physics Letters. - 2004. - Vol. 386, N 1-3. - P. 123-127.

78. Singh, R. Controlling the aqueous solubility of PNIPAM with hydrophobic molecular units / R. Singh, S. A. Deshmukh. // Computational Materials Science. -2017. - Vol. 126, N 15. - P. 191-203.

79. Deshmukh, S. A. Role of solvation dynamics and local ordering of water in inducing conformational transitions in poly(N-isopropylacrylamide) oligomers through the LCST / S. A. Deshmukh, S. K. R. S. Sankaranarayanan, K. Suthar, D. C. Mancini. // Journal of Physical Chemistry B. - 2012. - Vol. 116, N 9. - P. 2651-2663.

80. Kamath, G. Thermodynamic considerations for solubility and conformational transitions of poly-N-isopropyl-acrylamide. / G. Kamath, S.A. Deshmukh, G. A. Baker, D. C. Mancini, S. K. R. S. Sankaranarayanan. // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2013. - Vol. 15, N 30. - P. 12667-12673.

81. Laukkanen, A. Formation of colloidally stable phase separated poly(N-vinylcaprolactam) in water: a study by dynamic light scattering, microcalorimetry, and pressure perturbation calorimetry / A. Laukkanen, L. Valtola, F. Winnik, H. Tenhu. // Macromolecules. - 2004. - Vol. 37, N 4. - P. 2268-2274.

82. Lozinsky, V. I. Synthesis of N-vinylcaprolactam polymers in water-containing media / V. I. Lozinsky, I. A. Simenel, E. A. Kurskaya, V. K. Kulakova, I. Yu. Galaev, B. Mattiasson, V. Ya. Grinberg, N. V. Grinberg, A. R. Khokhlov. // Polymer. - 2000. - Vol. 41, N 17. - P. 6507-6518.

83. Maeda, Y. Hydration and phase behavior of poly(N-vinylcaprolactam) and poly(N-vinylpyrrolidone) in water / Y. Maeda, T. Nakamura, I. Ikeda. // Macromolecules.

- 2002. - Vol. 35, N 1. - P. 217-222.

84. Meeussen, F. Phase behaviour of poly(N-vinyl caprolactam) in water / F. Meeussen, E. Nies, H. Berghmans, S. Verbrugghe, E. Goethals, F. D. Prez. // Polymer. - 2000.

- Vol. 41, N 24. - P. 8597-8602.

85. Winnik, F. M. Fluorescence studies of aqueous solutions of poly(Nisopropylacrylamide) below and above their LCST / F. M. Winnik. // Macromolecules. - 1990. - Vol. 23, N 1. - P. 233-242.

86. Tokuhiro, T. NMR study of poly(N-isopropylacrylamide) gels near phase transition

/ T. Tokuhiro, T. Amiya, A. Mamada, T. Tanaka. // Macromolecules. - 1991. - Vol. 24, N 10. - P. 2936-2943.

87. Meeussen, F. Molecular complex formation in the system poly(vinyl methyl ether)/water / F. Meeussen, Y. Bauwens, R. Moerkerke, E. Nies. // Polymer. - 2000.

- Vol. 41, N 10. - P. 3737-3743.

88. Moerkerke, R. Phase transitions in swollen networks. 3. Swelling behavior of radiation cross-linked poly(vinyl methyl ether) in water / R. Moerkerke, F. Meeussen, R. Koningsveld, H. Berghmans, W. Mondelaers, E. Schacht, K. Dusek, K. Sole. // Macromolecules. - 1998. - Vol. 31, N 7. - P. 2223-2229.

89. Halligan, S. C. Synthesis, characterisation and phase transition behaviour of temperature-responsive physically crosslinked poly (N-vinylcaprolactam) based polymers for biomedical applications / S. C. Halligan, M. B. Daltonc, K. A. Murray, Y. Dong, W. Wang, J. G. Lyons, L. M. Geever. // Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications. - 2017. - Vol. 79. - P. 130- 139.

90. Matsuoka, H. Monodisperse microspheres exhibiting discontinuous response to temperature change / H. Matsuoka, K. Fujimoto, H. Kawaguchi. // Polym Gels Netw. - 1998. - Vol. 6, N 5. - P. 319-332.

91. Singh, N. Synthesis of multifunctional nanogels using a protected macromonomer approach / N. Singh, L. A. Lyon. // Colloid and Polymer Science. - 2008. - Vol. 286. - P. 1061-1069.

92. Барабанова, А. И. Синтез, термочувствительное поведение и каталитические свойства амфифильных диблок-сополимеров N-винилкапролактама и N-винилимидазола / А. И. Барабанова, И. В. Благодатских, О. В. Вышиванная, А. В. Муранов, А. С. Перегудов, А. Р. Хохлов. // Высокомолекулярные соединения А. - 2021. - Т. 63, № 4. - С. 263-282.

93. Chung, J. E. Reversibly thermo-responsive alkyl-terminated poly (N-isopropylacrylamide) core-shell micellar structures / J. E. Chung, M. Yokoyama, K. Suzuki, T. Aoyagi. // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. - 1997. - Vol. 9. -P. 37-48.

94. Du, H. Molecular dynamics simulations of PNIPAM-Co-PEGMA copolymer hydrophilic to hydrophobic transition in NaCl solution / H. Du, X. Qian. // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2011. - Vol. 49, N 15. - P. 11121122.

95. Zhao, Y. PEGylated thermo-sensitive poly(amidoamine) dendritic drug delivery systems / Y. Zhao, X. Fan, D. Liu, Z. Wang. // International Journal of Pharmaceutics. - 2011. - Vol. 409, N 1-2. - P. 229-236.

96. Keerl, M. Synergistic depression of volume phase transition temperature in copolymer microgels / M. Keerl, W. Richtering. // Colloid and Polymer Science. -2007. - Vol. 285. - P. 471-474.

97. Xu, F. Thermosensitive poly(N-isopropyl acrylamide-co-N,N-dimethyl acryl amide)-block-poly(D,L-lactide) amphiphilic block copolymer micelles for prednisone drug release / F. Xu, T. Yan, Y. L. Luo. // Journal of Bioactive and Compatible Polymers. - 2013. - Vol. 28, N 1. - P. 66-85.

98. Shinde, V. S. Thermoresponsive polystyrene-B-poly(N-isopropylacrylamide)copolymers by atom transfer radical polymerization / V. S. Shinde, M. R. Girme, V. U. Pawar. // Indian Journal of Chemistry. - 2011. - Vol. 50A. - P. 781-787.

99. Nuopponen, M. Aggregation behaviour of well defined amphiphilic diblock copolymers with poly(N-isopropylacrylamide) andhydrophobic blocks / M. Nuopponen, J. Ojala, H. Tenhu. // Polymer. - 2004. - Vol. 45. - P. 3643-3650.

100. Ko, C. Temperature-dependent phase behavior of the thermoresponsive polymer poly(N-isopropylmethacrylamide) in an aqueous solution / C. Ko, K.-L. Claude, B.-J. Niebuur, F. A. Jung, J.-J. Kang et al. // Macromolecules. - 2020. - Vol. 53, N 16. - P. 6816-6827.

101. Berndt, I. Doubly temperature sensitive core-shell microgels / I. Berndt, W. Richtering. // Macromolecules. - 2003. - Vol. 36, N 23. - P. 8780-8785.

102. Berndt, I. Temperature-sensitive core-shell microgel particles with dense shell / I. Berndt, J. Pedersen, W. Richtering. // Angewandte Chemie International Edition. -2006. - Vol. 45, N 11. - P. 1737 -1741.

103. Tauer, K. Thermal property changes of poly(N-isopropylacrylamide) microgel particles and block copolymers. / K. Tauer, D. Gau, S. Schulze, A. Volkel, R. Dimova. // Colloid and Polymer Science. - 2009. - Vol. 287, N 3. - P. 299-319.

104. Saunders, B. On the structure of poly(N-isopropylacrylamide) microgel particles / B. Saunders. // Langmuir. - 2004. - Vol. 20. - P. 3925-3932.

105. Патент Соединенные Штаты Америки №US 2002/0131935 A1. A61K 51/00. Fibrin carrier compound for treatment of disease: 09/994,509: заявл. 26.11.2001: опубл. 19.09.2002/ Fisher D., Weller R.E., Lind M.A., Gutowska A., Campbell A.A.

106. Патент Соединенные штаты №US 2004/0228794 A1. A61K 51/00, A61K 33/42. Therapeutic agent carrier compositions: 10/784,147: заявл. 19.02.2004: опубл. 18.11.2004/ Weller R.E., Fisher D.R., Lind M.A., Campbell, A.A., Gutowska A., Habeger C.F.

107. Платэ, Н. А. Физиологически активные полимеры / Н. А. Платэ, А. Е. Васильев. - Москва : Химия, 1986. - 293 с.

108. Marchalonis, J. J. An enzymic method for the trace iodination of immunoglobulins and other proteins / J. J. Marchalonis. // Biochemical Journal. - 1969. - Vol. 113, N 2. - P. 299-305.

109. Raoufinia, R. Overview of albumin and its purification methods / R. Raoufinia, A. Mota, N. Keyhanvar, F. Safari. // Advanced Pharmaceutical Bulletin. - 2016. - Vol. 6, N 4. - P. 495-507.

110. Gl^b, T. K. Potential of casein as a carrier for biologically active agents / T. K. Gl^b, J. Boratynski. // Topics in Current Chemistry. - 2017. - Vol. 71.

111. Cao, Z. A novel temperature- and ph-responsive polymer-biomolecule conjugate composed of casein and poly(n-isopropylacrylamide) / Z. Cao, Y. Jin, B. Zhang, Q. Miao, C. Ma. // Iranian Polymer Journal. - 2010. - Vol. 19, N 9. - P. 689-698.

112. Liu, Y. pH-dependent structures and properties of casein micelles / Y. Liu, R. Guo. // Biophysical Chemistry. - 2008. - Vol. 136, N 2-3. - P. 67-73.

113. Chakraborty, A. pH-induced structural transitions of caseins / A. Chakraborty, S. Basak. // Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. - 2007. - Vol. 87, N 3. - P. 191-199.

114. Kamiya, N. Transglutaminase-mediated protein immobilization to casein nanolayers created on a plastic surface / N. Kamiya, S. Doi, J. Tominaga, H. Ichinose, M. Goto. // Biomacromolecules. - 2005. - Vol. 6, N 1. - P. 35-38.

115. Sahu, A. Fluorescence study of the curcumin-casein micelle complexation and its application as a drug nanocarrier to cancer cells / A. Sahu, N. Kasoju, U. Bora. // Biomacromolecules. - 2008. - Vol. 9, N 10. - P. 2905-2912.

116. Jayakrishnan, A. Cascin microspheres: preparation and evaluation as a carrier for controlled drug delivery / A. Jayakrishnan, W. A. Knepp, E. P. Goldberg. // International Journal of Pharmaceutics. - 1994. - Vol. 106, N 3. - P. 221-228.

117. Jinsmaa, Y. Enzymatic release of neocasomorphin and P-casomorphin from bovine p-casein / Y. Jinsma, M. Yoshikawa. // Peptides. - 1999. - Vol. 20, N 8. - P. 957962.

118. Hruby, M. Thermoresponsive polymers as promising new materials for local radiotherapy / M. Hruby, V. Subr, J. Kuckab, J. Kozempel, O. Lebeda, A. Sikora. // Applied Radiation and Isotopes. - 2005. - Vol. 63, N 4. - P. 423-431.

119. Патент Российская Федерация №RU 2478401. A61K 51/02, A61K 33/42. Термочувствительный интерполимерный носитель радионуклидов: 2478401: заявл. 11.03.2015 : опубл.10.04.2013/ Больбит Н.М., Дубова Е.А., Дуфлот В.Р., Петриев В.М.

120. Rao, N. V. Recent progress and advances in stimuli-responsive polymers for cancer therapy / N. V. Rao, H. Ko, J. Lee, J. H. Park. // Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. - 2018. - Vol. 6, N 110. - P. 1-15.

121. Hermanson, G. T. Bioconjugate Techniques / G. T. Hermanson. - 3rd ed. 2013. -1200 p.

122. Патент Соединенные Штаты Америки №US 7,786,213 B2. A61K 9/16, A61K 47/48, C08L 89/00, C08B 37/00. Biomacromolecule polymer conjugates: 10/576,038: заявл. 02.02.2007: опубл. 31.08.2010/ Maynard H.D., Bontempo D.

123. Abuchowski, A. Effect of covalent attachment of polyethylene glycol on immunogenicity and circulating life of bovine liver catalase / A. Abuchowski, J. R. McCoy, N. C. Palczuk, T. V. Es, F. F. Davis. // Journal of Biological Chemistry. -1977. - Vol. 252, N 11. - P. 3582-3586.

124. He, H. PEGylated Poly(amidoamine) dendrimer-based dual-targeting carrier for treating brain tumors / H. He, Y. Li, X.-R. Jia, J. Du, X. Ying, W.-L. Lu, J.-N. Lou, Y. Wei. // Biomaterials. - 2011. - Vol. 32, N 2. - P. 478-487.

125. Таканаев, А. А. Пути биодеградации иэлиминации синтетических полимеров in vivo как теоретическая основа для изучения разделов дисциплины "Биохимия" / А. А. Таканаев, М. А. Яроватая. // Ученые записки Орловского государственного университета. - 2018. - Т. 4, № 81. - С. 428-431.

126. Klok, H. A. Biological-synthetic hybrid blockcopolymers: combining the best from two worlds / H. A. Klok. // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry.

- 2005. - Vol. 43, N 1. - P. 1-17.

127. Tao, L. Alpha-aldehyde terminally functional methacrylic polymers from living radical polymerization: application in protein conjugation "pegylation" protein conjugation "pegylation" / L. Tao, G. Mantovani, F. Lecolley, D. M. Haddleton. // Journal of the American Chemical Society. - 2004. - Vol. 126, N 41. - P. 1322013221.

128. Dirks, A. J. Protein-polymer hybrid amphiphiles / A. J. Dirks, R. Nolte, J. L. M. Cornelissen. // Advanced Materials. - 2008. - Vol. 20. - P. 3953-3957.

129. Hannink, J. M. Protein-polymer hybrid amphiphiles / J. M. Hannink, J. J. L. M. Cornelissen, J. A. Farrera, P. Foubert, F. C. Schryver, N. A. J. M. Sommerdijk, R. J. M. Nolte. // Angewandte Chemie International Edition. - 2001. - Vol. 40, N 24.

- P. 4732-4734.

130. He, C. Novel temperatureand pH-responsive graft copolymers composed of poly(L-glutamic acid) and poly(N-isopropylacrylamide) / C. He, C. Zhao, X. Guo, Z. Guo, X. Chen, X. Zhuang, S. Liu, X. Jing. // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2008. - Vol. 46, N 12. - P. 4140-4150.

131. Bontempo, D. Versatile grafting of polysaccharides in homogeneous mild conditions by using atom transfer radical polymerization / D. Bontempo, G. Masci, P. D. Leonardis, L. Mannina, D. Capitani, V. Crescenzi. // Biomacromolecules. -2006. - Vol. 7, N 7. - P. 2154-2161.

132. Li, Y. Synthesis, self-assembly, and thermosensitive properties of ethyl cellulose-g-P(PEGMA) amphiphilic copolymers / Y. Li, R. Liu, W. Liu, H. Kang, M. Wu, Y. Huang. // Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry. - 2008. - Vol. 46, N 20. - P. 6907-6915.

133. Morinloto, N. Dual stimuli-responsive nanogels by selfassembly of polysaccharides lightly grafted with thiol-terminated poly(N-isopropylacrylamide) chains / N. Morinloto, X. P. Qiu, F. M. Winnik, K. Akiyoshi. // Macromolecules. - 2008. - Vol. 41, N 16. - P. 5985-5987.

134. Boyer, C. Well-defined protein-polymer conjugates via in situ RAFT polymerization / C. Boyer, V. Bulmus, J. Liu, T. P. Davis, M. H. Stenze, C. Barner-Kowollik. // Journal of the American Chemical Society. - 2007. - Vol. 129, N 22. - P. 7145-7154.

135. De, P. Temperature-regulated activity of responsive polymer-protein conjugates prepared by graftingfrom via RAFT polymerization / P. De, M. Li, S. R. Gondi, B. S. Sumerlin. // Journal of the American Chemical Society. - 2008. - Vol. 130, N 34. - P. 11288-11289.

136. Li, P. New route to amphiphilic core-shell polymer nanospheres: graft copolymerization of methyl methacrylate from water-soluble polymer chains containing amino groups / P. Li, J. M. Zhu, P. Sunintaboon, F. W. Harris. // Langmuir. - 2002. - Vol. 18, N 22. - P. 8641-8646.

137. Leung, M. F. New route tosmart core-shell polymeric microgels: synthesis and properties / M. F. Leung, J. M. Zhu, F. W. Harris, P. Li. // Macromolecular Rapid Communications. - 2004. - Vol. 25, N 21. - P. 1819-1823.

138. Sarko, D. Bifunctional chelators in the design and application of radiopharmaceuticals for oncological diseases / D. Sarko, M. Eisenhut, U. Haberkorn, W. Mier. // Current Medicinal Chemistry. - 2012. - Vol. 19, N 17. - P. 2667-2688.

139. Price, E. W. Matching chelators to radiometals forradiopharmaceuticals / E. W. Price, C. Orvig. // Chemical Society Reviews. - 2014. - Vol. 43, N 1. - P. 260-270.

140. Nam, K. S. Gadolinium Complexes of Bifunctional Diethylenetriaminepentaacetic Acid (DTPA)-bis(amides) as copper responsive smart magnetic resonance imaging contrast agents (MRI CAs) / K. S. Nam, J.-A. Park, K.-H. Jung, Y. Chang, T.J. Kim. // Bulletin of the Korean Chemical Society. - 2013. - Vol. 34, N 10. - P. 29002904.

141. Huclier-Markai, S. A comparative thermodynamic study of the formation of scandium complexes with DTPA and DOTA / S. Huclier-Markai, C. Alliot, J. Sebti, B. Brunelc, J. Aupiaisc. // RSC Advances. - 2015. - Vol. 5, N 121. - P. 9960699617.

142. Реутов, О. А. Органическая химия: в 4-х частях Ч. 3 / О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. - 4-е изд. - Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. - 544 с.

143. Платэ, Н. А. Макромолекулярные реакции в расплавах и смесях полимеров: теория и эксперимент / Н. А. Платэ, А. Д. Литманович, Я. В. Кудрявцев. -Москва : Наука, 2008. - 380 с.

144. Kirsh, Y. E. Transformations of poly-N-vinylcaprolactam in aqueous-organic mixtures / Y. E. Kirsh, A. V. Krylov, T. A. Belova, G. G. Abdel'sadek, I. I. Pashkin. // Russian Journal ofPhysical Chemistry A. - 1996. - Vol. 70, N 8. - P. 1302-1306.

145. Гитис С. С., Практикум по органической химии: Органический синтез / С. С. Гитис, А. И. Глаз, А. В. Иванов. - М: Высшая школа, 1991. - 303 с.

146. Yang, J. T. Changes in the Intrinsic Viscosity and Optical Rotation of Bovine Plasma Albumin Associated with Acid Binding / J. T. Yang, J. F. Foster. // Journal of the American Chemical Society. - 1954. - Vol. 76, N 6. - P. 1588-1595.

147. Bokias, G. Positively charged amphiphilic polymers based on poly(N-isopropylacrylamide): phase behavior and shear- induced thickening in aqueous solutions / G. Bokias, D. Hourdet, I. Iliopoulos. // Macromolecules. - 2000. - Vol. 33, N 8. - P. 2929-2935.

148. Цветков, В. Н. Структура макромолекул в растворе / В. Н. Цветков, В. Е. Эскин, С. Я. Френкель. - Москва : Наука, 1964. - 719 с.

149. McFARLANE, A. S. Efficient Trace-labelling of Proteins with Iodine / A. S. McFARLANE. // Nature. - 1958. - Vol. 182, N 53. - P. 53.

150. Pavia, D. L. Introduction to spectroscopy / D. L. Pavia, G. M. Lampman, G. S. Kriz, J. A. Vyvyan. - Stamford: Cengage Learning, 2009. - 766 p.

151. Громов, В. Ф. Влияние растворителей на скорость реакции и обрыва цепей при радикальной полимеризации / В. Ф. Громов, П. М. Хохловский. // Успехи химии. - 1979. - Т. 48, № 11. - С. 1943-1966.

152. Громов, В. Ф. Особенности радикальной полимеризации водорастворимых мономеров / В. Ф. Громов, Е. В. Бунэ, Э. Н. Телешов. // Успехи химии. - 1994.

- Т. 63, № 6. - С. 530-542.

153. Владимиров, Ю. А. Фотохимия и люминесценция белков / Ю. А. Владимиров.

- Москва : Наука, 1965. - 232 с.

154. Богородская, М. А. Химическая технология радиофармацевтических препаратов: курс лекций: учеб. пособие / М. А. Богородская, Г. Е. Кодина. -Москва : ФГУ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России, 2010. - 462 с.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АЭМ - 2-аминоэтилметакрилат

БСА - бычий сывороточный альбумин

ВКТР - верхняя критическая температура растворения

ГХ АЭМ - 2-аминоэтилметакрилат гидрохлорид

ДТПА - диэтилентриаминпентауксусная кислота

MBA - ^,№-метиленбис(акриламид)

НИПА - N-изопропилакриламид

НИПА-ААм - N-изопропилакриламид-аллиламина

НИПА-АЭМ -Ы-изопропилакриламид-2-аминоэтилметакрилата

НИПМА - N-изопропилметакриламид

НКТР - нижняя критическая температура растворения

ПЛА - полилактид

ПМА - полиметилметакрилат

ПММА - полиметилметакрилат

ПНИПА - поли-N-изопропилакриламид

ПНИПА-БСА - №изопропилакриламид-(бычий сывороточный альбумин)

ПНИПМА - поли-№изопропилметакриламид

ППО - полипропиленоксид

ПС- полистерол

ПЭГ - полиэтиленгликоль

РФП - радиофармпрепарат

РХЧ - радиохимическая чистота

СПЗ - составное полимерное звено

ТБГП -третбутила гидроперекись

ТФП - температура фазового перехода