Нанотехнологии в медицине: фуллерены, и водные растворы фуллеренов.

Григорий Владимирович Андриевский из Харьковского Института терапии АМН Украины давно и успешно исследует водные растворы фуллеренов. Фуллерен – открытая в 1985 году форма углерода, молекулы фуллерена имеют шарообразную форму или форму, близкую к шару. Так, например, молекула фуллерена С60 имеет форму футбольного мяча, а молекула фуллерена С70-форму мяча для регби. Существуют и фуллерены, состоящие из большого числа атомов углерода. Все фуллерены обладают рядом удивительных свойств, которые исследуют специалисты самых разных направлений.

Украинскими авторами был разработан метод получения гидратированного фуллерена С60 (HyFn) в водном молекулярно-коллоидном растворе (FWS). Метод был разработан ещё в 1993 году, но до сих пор никем не воспроизведен в полной мере. Растворы HyFn, разработанные в Украине, являются основой лекарственных препаратов совершенно нового класса для терапии и профилактики широчайшего круга заболеваний.

Основной структурной единицей раствора FWS является молекула фуллерена, окруженная симметричной сеткой воды С60@nH2O. Фуллерен, встроенный в структуру воды, и не нарушающий её естественной (нативной) структуры становится сильнейшим антиоксидантом. Антиоксидантная активность фуллерена в 100 – 1000 превышает действие известных антиоксидантов (например, витамин Е, дибунол, бета-каротин).  

Причем гидратированный фуллерен не подавляет естественного уровня свободных радикалов в организме, а становится активным лишь в условиях повышения их концентрации. И чем больше образуется свободных радикалов в организме, тем активнее гидратированный фуллерен их нейтрализует. Механизм антиоксидантного действия фуллерена принципиально отличается от действия известных, применяемых в практике антиоксидантов. Так, для нейтрализации одного радикала необходима одна молекула традиционного антиоксиданта. А одна молекула гидратированного фуллерена способна нейтрализовать неограниченное количество активных радикалов. Это своего рода антиоксидант-катализатор. Причем, сама молекула фуллерена не участвует в реакции, а является лишь структурообразующим элементом водного кластера. Свободные радикалы концентрируются, и рекомбинируют между собой в слоях водного кластера, превращаясь в нейтральные молекулы.

Фуллерены изменяют структурный состав воды, делая её биологически активной, близкой к тому состоянию, в котором находится вода, окружающая биологические объекты – молекулы ДНК, белки и ферменты. Гидратированный фуллерен создает благоприятные условия для клеток живого организма, поддерживая рядом с клеткой естественное значение Рн. Вопреки общепринятому мнению, что фуллерены практически не растворимы в воде, украинским ученым под руководством Г.В. Андриевского удалось растворить фуллерены в воде без использования солюбилизаторов и специальной химической модификации.

FWS, исключительно водные растворы фуллеренов (фуллерен+вода), разработанные в Харькове, могут иметь концентрацию, эквивалентную 2,0 мг/мл и более. Растворы высокостабильны, могут храниться без потери своих свойств годами. Раствор фуллеренов не токсичен, также они  не иммуногенны и не аллергенны, не обладают канцерогенными и мутагенными свойствами.
Раствор фуллеренов является самым мощным антиоксидантом на сегодняшний день, причем антиоксидантом направленного, “разумного” действия. Даже однократный прием небольшой дозы раствора фуллерена оказывает антиоксидантное, регулирующее действие в течение длительного времени (дни и недели) без побочных реакций со стороны организма.

К дополнительным свойствам раствора фуллеренов следует отнести  иммунномодулирующие, антиаллергические, противораковые, противовирусные, антиатеросклеротические, противовоспалительные, нейротропные, мембраностабилизирующие, радиопротекторные свойства. Имеет раствор фуллеренов также  тканерегенерирующие, гепатопротекторные, и восстанавливающие репродуктивные функции. Такая широчайшая биологическая активность фуллеренов может объясняться вполне оправданной гипотезой о том, что фуллерены, и фуллереноподобные структуры в сочетании с молекулами воды были той матрицей, в которой происходило зарождение органических молекул, жизни на Земле.

Поэтому гидратированный фуллерен способен защищать и стабилизировать биологические структуры, ведь он не воспринимается живым организмом, как чужеродное вещество. Его можно применять не только для нужд фармацевтики, то также и для нужд косметологии, для разработки и создания совершенно нового поколения разнообразных вакцин и сывороток, а также улучшения эффективности уже известных.

Разработки украинских ученых высоко оценили ученые многих зарубежных стран. Особо отметили уникальный характер украинских разработок сэр Харольд Крото из Англии, (первооткрыватель фуллеренов, получивший за это открытие Нобелевскую премию), и японский исследователь Е. Осава, который в 1970 г., т.е. задолго до открытия фуллеренов (в 1985 г.), предсказал и рассчитал их структуру.

Автор статьи Григорий Владимирович Андриевский.