Slide 1

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 2

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 3

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 4

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 5

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 6

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 7

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 8

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 9

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 10

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 11

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 12

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 13

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 14

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 15

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 16

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 17

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 18

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 19

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 20

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 21

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 22

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 23

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 24

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 25

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 26

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 27

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 28

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 29

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 30

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 31

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 32

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 33

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 34

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 35

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 36

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик


Slide 37

МІЖДИСЦИПЛІНАРНИЙ ЛЕКТОРІЙ
з актуальних проблем сучасної науки

Фотокеровані
лікарські засоби:
новітній напрям в
медичній хімії
І.В.Комаров
Інститут високих технологій
Київського національного університету
імені Тараса Шевченка

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

- ХІМІЧНА СПОЛУКА, ЩО ВЗАЄМОДІЄ З
БІОЛОГІЧНОЮ СИСТЕМОЮ І ВИКЛИКАЄ ЇЇ
ТИМЧАСОВІ ЧИ ПОСТІЙНІ ЗМІНИ, ЩО
СПРЯМОВАНІ НА УСУНЕННЯ СИМПТОМІВ ЧИ
ЛІКУВАННЯ ХВОРОБ

O

Ph
H H
N

H3 C

H
S

C H3

O
N
O

O

C H3
COOH

пеніцилін

C H3
N

N
N

N

H3C

N
OH
O

C H3

OH

кофеїн

морфін

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
ТОП-3 (РЕКОРДСМЕНИ ПРОДАЖУ), 2012 р.

РЕЦЕСІЯ ФАРМІНДУСТРІЇ

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?

СУЧАСНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ?
- вчитися у природи!

наприклад:

при запаленні верхніх
дихальних шляхів
клітини імунної системи
активуються
в потрібний момент
і в потрібному місці

ФОТОКЕРОВАНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

можуть бути введені в
організм людини в
неактивному стані,
але під дією світла
активовані
в потрібний момент
і в потрібному місці

ВЗАЄМОДІЯ СВІТЛА З РЕЧОВИНОЮ

M

hn

M*

M

ЗАХВОРЮВАННЯ НА РАК

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології
ім. Р.Є. Кавецького НАН України

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
Злоякісна
пухлина
Барвник
(фотосенсибілізатор)

M.O.Davydenko, E.O.Radchenko, V.M.Yashchuk, Yu.I.Prylutkyy, O.P.Matishevs'ka.
A.A.Golub. Sensibilization of fulerene C60 immobilizied at silica nanoparticles for cancer
photodynamic therapy // Journal of Molecular Liquids.- 2006.- Vol.127. - P.145-147

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
барвники для фотодинамічної терапії раку – похідні порфірину,
або фталоціаніну

(клінічні випробовування)

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” (“caged”)

фотодеструкція
“клітки”

H
O
NO

hn
N O2

-H

+

+

O

+

N
O

біологічно неактивна
сполука

високоактивна
сполука

ФОТОДИНАМІЧНА ТЕРАПІЯ РАКУ
лікарські засоби “в клітці” - приклад

Photoregulated Release of Caged Anticancer Drugs from Gold Nanoparticles. J Am
Chem Soc. 2009; 131(16): 5728–5729

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

Reversible photocontrol of biological systems by the incorporation of molecular
photoswitches. Chem. Rev. 2013; 113, 6114-6178

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
фотоконтроль відчуття болю - фотоконтрольовані анальгетики

Rapid optical control of nociception with an ion-channel photoswitch. Nature Methods,
2012, doi:10.1038

МОЛЕКУЛИ-”ФОТОПЕРЕМИКАЧІ”
диарилетилени

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ У МОЛЕКУЛЯРНІЙ
ЕЛЕКТРОНІЦІ

ДИАРИЛЕТИЛЕНИ - АНТИБІОТИКИ
фрагметн диарилетилену у складі молекул антимікробних
пептидів

NH

NH

.

O

NH
O

UV

.

NH

S Me Me S

NH
R

O

R

O

O

O

R

Vis

Me

O
NH

Me
NH

O

R

O

NH

.

S

R

.

NH

S

NH

O
O

R

O

АНТИМІКРОБНІ ПЕПТИДИ

магаїнін, лактоферицин, Psd1,
індоліцидин

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

АНТИМІКРОБНІ ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
NH2

O

O
H
N

N
N
O

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N
H

N

N
H

O
N

N
O

O

G ra m ic id in S
H 2N

Перший радянський антибіотик,
Гаузе, Бражнікова,1942

Г.Ф.Гаузе та М.Г.Бражнікова в
лабораторії,1940. ©2005–2013 Портал журналу «Наука
и жизнь»

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

O

H

O

H

N

N
H

O
N

N
O

O

H 2N

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O
O

O
H
N

N
N
O
N
H

S
N

H

O

H

O

H

O

N

N
H

NH

CH3
O

N
O

O

G S -S w (L F )
H 2N

S
N

H

CH3

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
H

N

H
N

N
H

O

H
N

O

O
S

O

O
N
H

O

H
N

N
H
O

H

O

N

H 3C

S
H 3C
H 2N

G S -S w (F P )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

NH2

O

O
H
N

N
N
O
N
H

H
N

N

H

O

H

O

H

O

HN
S

N

N
H
O

O

O

O

N
CH3 H
S
CH3

H 2N
G S -S w (P V )

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
мінімальна інгібуюча концентрація, мкг/мл
E. coli

GS-SwLF

GS-SwFP
GS-SwPV
Граміцидин
S

S. aureus

S. epidermidis

S. xylosus

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

Видиме
світло

УФ

64

>128

8

64

16

128

8

128

>128

128

4

32

8

64

8

32

>128

>128

4

16

4

32

4

32

8

2

2

1

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
Колонії S. Xylosus
в присутності
GS-SwLF в
неактивній
фотоформі

Колонії бактерій не
ростуть там, де
GS-SwLF було
активовано видимим
світлом

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ

ФОТОЧУТЛИВІ АНТИМІКРОБНІ
ЛІКАРСЬКІ ЗАСОБИ
дослідження методами молекулярної динаміки

активний
антибіотик

неактивний
антибіотик