Ципрофлоксацин применяют для лечения заболеваний инфекционно-воспалительного типа. Препарат может обладать побочными эффектами, связанными с тем, как он ведет себя под воздействием света, поэтому важно было выяснить, как соединение трансформируется под действием излучения, не образуются ли более токсичные вещества.
«Если антибиотик попадает в окружающую среду, то бактерии, которые там живут, могут к нему привыкнуть, из-за чего падает терапевтический эффект лекарства. Например, антибиотики фторхинолонового ряда, к которым относится ципрофлоксацин, существуют уже в четвертом поколении. Обычно для того, чтобы понизить резистентность бактерий, такие лекарства модифицируют с помощью добавления атомов фтора в структуру молекулы антибиотика. Однако такая модификация часто приводит к тому, что под воздействием солнечного ультрафиолета появляется побочный фототоксический эффект, по симптомам схожий с солнечным ожогом. Человек, который принимает такой антибиотик, потом не может спокойно выйти на солнце», – рассказал старший научный сотрудник лаборатории фотохимии ИХКГ Иван Поздняков.
Фторхиналоны относятся к одним из самых фототоксичных типов лекарственных препаратов. Фотохимия и фототоксичность фторхиналонов связана с наличием атома фтора в молекуле лекарственного соединения. Когда молекула антибиотика поглощает свет, происходит практически мгновенный разрыв связи углерод – фтор и образуются активные короткоживущие частицы, которые легко вступают в реакцию с компонентами клеток кожи, что может приводить к повреждениям, передает издание СО РАН «Наука в Сибири».
Сибирские ученые использовали источники стационарного облучения – эксилампы высокой мощности. Облученные образцы анализировали в ЦКП Международного томографического центра СО РАН методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии высокого разрешения.
Чтобы разобраться, какие процессы протекают сразу после поглощения кванта света молекулой ципрофлоксацина, была задействована уникальная для России установка наносекундного лазерного импульсного фотолиза, созданная в лаборатории фотохимии ИХКГ СО РАН. Суть метода состоит в облучении образца очень коротким лазерным импульсом, который генерирует в изучаемой системе короткоживущие частицы. Их появление приводит к изменению оптических свойств образца.
У ципрофлоксацина есть несколько форм. Каждая из них по-разному фотоактивна и по-своему реагирует на облучение. Исследователи полностью изучили механизмы фотодеградации ципрофлоксацина: от поглощения кванта света до итоговых продуктов распада.
«Дальше мы планируем исследовать, как структура химических соединений влияет на фототоксический эффект, то есть на то, как эти соединения реагируют на свет и какие вызывают токсические реакции в клетках или организмах. Мы сосредоточимся на наборе из четырех различных антибиотиков фторхинолонового ряда. Все они имеют схожую химическую структуру, но различаются по заместителям — это могут быть разные группы атомов или молекул, которые присоединены к основной структуре молекулы. Мы хотим исследовать, как эти заместители могут влиять на различные аспекты соединения, такие как его стабильность, способность поглощать свет, взаимодействовать с клеточными структурами и, следовательно, на его фототоксический эффект», – прокомментировала научный сотрудник лаборатории фотохимии Юлия Тютерева.
