Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Любопытно проследить динамику производства алюминия за полтора столетия, прошедших с тех пор, как человек впервые взял в руки кусочек легкого серебрис...полностью>>
'Кодекс'
Согласно положениям статьи 227 Гражданского кодекса Российской Федерации под находкой понимается обретение имущества, хозяин которого не известен, а ...полностью>>
'Вопросы к экзамену'
11. Поход князей Аскольда и Дира на Константинополь. 1 . Правление князя Игоря. 13. Правление княгини Ольги. 14. Правление князя Святослава....полностью>>
'Документ'
Бибигон – это полузабытый герой поэмы Корнея Ивановича Чуковского, крохотный лилипут, который свалился на Землю с Луны и победил злобного индюка-колду...полностью>>

Российская академия наук (3)

Главная > Тезисы
Сохрани ссылку в одной из сетей:

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКИМИ

СВОЙСТВАМИ И СОСТАВОМ ФОСФОЛИПИДОВ И

ХАРАКТЕРИСТИКАМИ СФОРМИРОВАННЫХ ИЗ НИХ

ЛИПОСОМ

Шишкина Л.Н., Климович М.А., Козлов М.В., Парамонов Д.В.,

Трофимов В.И.

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, г. Москва, ул. Косыгина, 4, Shishkina@

НТЦ «Лекбиотех», г. Москва

Фосфолипиды (ФЛ) являются не только одними из основных структурных компонентов биомембран, но и активно участвуют в процессах окисления, выступая как антиоксиданты, синергисты или антагонисты природных антиоксидантов, а также субстраты окисления. Поверхностно-активные свойства ФЛ широко используются для формирования из них липосом. Поскольку физико-химические свойства поверхностно-активных веществ (ПАВ) в растворе определяются соотношением размеров их гидрофобной и полярной групп, то это позволяет предположить, что состав и физико-химические свойства липосом обусловлены природой исходных липидов. Стабильность водной дисперсии липосом определяется химической резистентностью их ФЛ к окислению и гидролизу, а агрегационная устойчивость дисперсии зависит, в частности, от pH среды и наличия в ней различных примесей.

Обобщены результаты исследований взаимосвязей между физико-химическими свойствами (антипероксидная активность, содержание пероксидов, диеновых конъюгатов, кетодиенов и ТБК-активных продуктов) и составом исходных липидов и аналогичными показателями липидов сформированных из них липосом. Для формирования липосом были использованы следующие липиды: лецитин разной степени окисленности (смесь природных липидов с содержанием фосфатидилхолина 86 – 90% от общего количество ФЛ в виде 10% спиртового раствора лецитин стандарта), липиды печени и головного мозга беспородных мышей, антиоксидантный статус и состав которых модифицировали проведением экспериментов в разные сезоны. Показано, что для липосом, сформированных из лецитина с низким содержанием продуктов окисления (нативный) значения волнового экспонента n в спектрах мутности, характеризующего средний размер липосом, практически постоянно в интервале pH среды от 5 до 11, а содержание этанола в среде в концентрации до 2 моль/л не оказывает существенного влияния на оптическую плотность дисперсии липосом при =500 нм. Наиболее низкое значение pH среды выявлено в дисперсии липосом, сформированных из окисленного лецитина. Содержание продуктов, реагирующих с 2-ТБК, в липосомах возрастает в ряду: нативный лецитин < окисленный лецитин < липиды головного мозга < липиды печени мышей. Показано наличие прямой корреляции между соотношением лизоформы ФЛ/фосфатидилхолин (ФХ) и содержанием ФЛ в составе липидов липосом, сформированных из нативного лецитина. В процессе формирования липосом из природных липидов также происходит изменение степени их окисленности и перераспределение фракций ФЛ. Показано, что отношение ФХ/фосфатидилэтаноламин и уменьшение доли более легкоокисляемых фракций ФЛ играют важную роль в формировании липосом из природных липидов, а соотношение [стерины]/[ФЛ] оказывает влияние на размер сформированных из них липосом.

Совокупность полученных экспериментальных данных и анализ литературы свидетельствуют о том, что состав, химическая структура молекул и степень окисленности ФЛ, вследствие способности ПАВ регулировать кинетику фазовых превращений, обусловливают состав и физико-химические свойства сформированных из них липосом, модифицируя при этом и показатели среды.

ПРОЦЕСС ИНИЦИИРУЕМОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТИЛОЛЕАТА КАК МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ ВТОРИЧНОГО НЕКРОЗА ПРИ ОГНЕСТРЕЛЬНЫХ РАНЕНИЯХ

Штолько В.Н., Богданов Г.Н.

Институт проблем химической физики РАН, г. Чегноголовка,

mdv@

Открытие свободнорадикальной природы явления возникновения и развития вторичного некроза лежит в основе молекулярных механизмов патогенеза огнестрельных ран. Чисто химический аспект этих механизмов составляют реакции пероксидного окисления жирнокислотных фрагментов липидного бислоя биологических мембран.

В патофизиологии огнестрельных ран в околораневом пространстве принято подразделять зону первичного некроза и примыкающие к ней трудно дифференцируемые зоны контузии и коммоции, где в течение первых трех суток формируется зона вторичного некроза. Здесь нами установлено более чем двукратное увеличение содержания продуктов ПОЛ (диеновых конъюгатов и малонового диальдегида). В связи с этим в данной работе было изучено окисление химически чистого метилолеата (МО), инициируемое окисленными in vivo липидами (ОЛ), выделяемыми из разных зон околораневого пространства.

Реакцию проводили при 36 С и барботировании воздуха, инициируя процесс добавлением аликвоты ОЛ. Иодометрически определяли увеличение концентрации пероксидов и по кинетическим кривым определяли время достижения глубины окисления МО, где концентрация пероксидов составляла 0,04 ммоль. Это время соответсвовало периоду индукции процессов как автокаталитического окисления МО, так и соокисления МО с окисленными in vivo липидами мембран из зоны вторичного некроза.

В условиях эксперимента период индукции реакции автоокисления МО составлял 36 час. и практически не изменялся при добавлении липидов из мышц интактных животных (=34 час). Как и следовало ожидать, добавление липидов из зоны вторичного некроза приводило к резкому ускорению соокисления МО, так что период индукции снижался в 4 раза (=9 час).

При лечении огнестрельных ран антиоксидантами турунды с темполом или фенозаном вводили в раневой канал непосредственно после ранения, а по истечении 72 час. из образцов ткани выделяли ОЛ, с которыми проводили соокисление с МО. Под влияние темпола или фенозана период индукции возрастал до 20 час. и 23 час., соответственно, т.е. соокисление МО тормозилось.

По нашему мнению, реакция соокисления МО с ОЛ удачно моделирует свободнорадикальные механизмы развития вторичного некроза при огнестрельных ранениях и его торможения при лечении ран. Такая модель может быть использована при мониторинге биоантиоксидантов в качестве эффективных ранозаживляющих средств.

ВЛИЯНИЕ ТИПА И МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ НА ТОКСИЧНОСТЬ ЗАМЕЩЕННЫХ ФЕНОЛОВ

Белостоцкая И.С., Бурлакова Е.Б., Мисин В.М., Никифоров Г.А., Храпова Н.Г., Штолько В.Н.

Институт биохимической физики им Н.М. Эмануэля РАН, 119334 Москва, ул. Косыгина, 4; (495)939-74-09; e-mail:

Проведены системные исследования по оценке токсичности ряда фенольных соединений, имеющих одинаковые 2,6-ди-трет-бутильные заместители и различные п-заместители (R4=–(CH2)nX; R3=R5=H). Токсичность определяли на мышах (самцах) линии Balb (масса 17-22 г) при однократном внутрибрюшинном введении. Токсичность соединений оценивали величинами МПД, ЛД50, и ЛД100 (мг/кг).

n

Х=CN

Х=NH2

Х=NHCOCH3

Х=ОН

МПД, мг/кг

ЛД50, мг/кг

ЛД100, мг/кг

МПД, мг/кг

ЛД50, мг/кг

ЛД100, мг/кг

МПД, мг/кг

ЛД50, мг/кг

ЛД50, мг/кг

0

300

450

525

40

80

100

-

-

390

1

50

95

180

30

70

130

350

425

-

2

200

360

475

60

75

80

-

175

300

3

-

-

-

50

60

-

75

125

225

4

-

-

-

50

-

-

-

-

В целом токсичность уменьшается в ряду фенолов, имеющих следующие п – заместители (n=0): -NH2 > -CH2NH2 > -CH3 > -OH > -C(CH3)3 > -CN

Обнаружено увеличение токсичности фенолов с увеличением длины мостика –(CH2)n– для всех исследованных типов заместителей (–NH2 , –NHCOCH3 , –OH , –CN) как электронодонорных, так и электроноакцепторных. Однако, в случае 2,6-ди-трет-бутилфенола с п – заместителем –CN, отделенным одной группой –CH2– (n=1) от бензольного ядра, наблюдали резкое увеличение токсичности по сравнению с токсичностью фенола, имеющего п – заместитель –CN непосредственно у бензольного ядра (n=0). В дальнейшем для соединений с увеличивающимися мостиками –(CH2)n– токсичность резко понижается. Но она остается большей, чем токсичность фенола, имеющего заместитель –CN непосредственно у бензольного ядра (n=0). Эта экстремальная зависимость повторяется для всех величин, характеризующих токсичность соединения (МПД, ЛД50, ЛД100).

Экстремальная токсичность фенолов, имеющих мостик –CH2– в п – положении, по-видимому, можно объяснить большей лабильностью этих фенолов по сравнению с другими фенолами за счет реакций возникновения феноксильных радикалов с последующей реакцией димеризации или диспропорционирования.

Для фенолов, имеющих пара - заместитель –CH(CH3)NH2 , изучено влияние типа R2 и R6 заместителей на токсичность фенолов. По величинам, описывающим токсичность (МПД, ЛД50 , ЛД100 ), токсичность фенолов увеличивается с уменьшением количества трет-бутильных групп , находящихся в двух орто - положениях этих фенолов в ряду:

трет-бутил + трет-бутил < трет-бутил + изо-пропил < изо-пропил + изо-пропилТакое увеличение токсичности может быть объяснено как уменьшением стерических препятствий, создаваемых электронодонорной группе –ОН объемными трет-бутильными заместителями, так и эффектом гиперконьюгации о – заместителей.

Восстановление ионов железа в присутствии таксифолина

Шубина В.С., Шаталин Ю.В.

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, г. Пущино, ул. Институтская, д. 3, 8(4967)739357,

Пущинский государственный университет, г.Пущино пр. Науки, д. 3

Многогранность биологической активности флавоноидов является поводом для дискуссии уже достаточно долгое время. Механизм их антиоксидантного действия изучается на различных моделях в условиях in vitro и in vivo. Тем не менее, остается открытым вопрос об участии этого класса соединений в индукции окислительного стресса. Флавоноиды, как соединения полифенольной природы, способны элиминировать ветвление свободнорадикальной цепи, переходя в стабильные хиноновые и семихиноновые формы. Недавние исследования показали, что данные реакции являются частью довольно сложного процесса, названного окислительной полимеризацией полифенолов, в результате которой образуются более сложные соединения, способные вступать в дальнейшую реакцию с активными формами кислорода. Другой особенностью флавоноидов является их хелатирующая способность, благодаря которой, как утверждает ряд ученых, металлы переменной валентности не участвуют в развитии окислительного стресса. Тем не менее, на in vitro моделях было показано, что флавоноиды способны восстанавливать ионы металлов до их активного состояния. Целью данной работы являлось изучение способности таксифолина восстанавливать ионы металла в условиях in vitro и оценка восстановительной способности данного флавоноида в зависимости от условий среды. Уровень восстановленного железа определяли спектрофотометрическим методом. Было показано, что в условиях низких значений pH среды (pH=5,5) при изменении соотношения Fe(III)/таксифолин от 1 до 10 восстанавливающая способность флавоноида снижается, при этом одна молекула флавоноида способна восстанавливать от 0,37±0,02 до 1,40±0,08 ионов железа соответственно. При физиологических значениях pH восстанавливающая способность таксифолина снижается таким образом, что в пересчете на одну молекулу флавоноида восстанавливаются от 0,15±0,03 до 0,55±0,05 ионов железа при изменении отношения Fe(III)/таксифолин от 1 до 10 соответственно. Низкая восстанавливающая способность таксифолина при физиологических значениях pH хорошо коррелирует с процессом комплексообразования и напрямую зависит от места связывания металла в комплексе. Стоит также отметить, что данный процесс может играть важную роль при патологиях, сопровождающихся избытком ионов железа и меди в организме. Кроме того благодаря высокой диффузионной способности флавоноидов данные соединения, по-видимому, могут приводить к генерации активных форм кислорода посредством вовлечения в трансферрин-Fe(II)-TRP1 захват железа клетками.

Работа выполнена при финансовой поддержке Рособразования в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» № 2.1.1/6872.

АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ЭНТЕРОСОРБЕНТОВ В

ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМИ РАСПРОСТРАНЕННЫМИ ДЕРМАТОЗАМИ С ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИЕЙ.

Щелчкова Н. А., Печуркина Ю.В.

Биохимическая лаборатория ФГУ «Научно – исследовательский кожно – венерологический институт Росздрава», Нижний Новгород,

603950 Нижний Новгород, Ковалихинская, 49Г,

В настоящее время общепризнано, что адаптивный или патологический процессы протекают на фоне образования активных форм кислорода и интенсификации свободно-радикального окисления (СРО) биосубстратов. У больных с различными альтерациями кожи наблюдается активация процессов СРО в 80% случаев. Многолетними исследованиями установлено, что на течение и терапию дерматозов значительное влияние оказывает эндогенная интоксикация (ЭИ). Знание механизмов формирования ЭИ лежит в основе разработки подходов к коррекции эндотоксичности и в дальнейшем терапии. В зависимости от наличия ЭИ организма, в комплексную терапию хронических распространенных дерматозов (ХРД) включают энтеросорбенты (ЭС). Свойства этих препаратов основаны на способности сорбировать и выводить через ЖКТ токсины экзогенной и эндогенной природы, аллергены, ксенобиотики и другие вредные компоненты. Целью настоящего исследования явилось изучение антиоксидантных возможностей ЭС.

Проведено исследование показателей ПОЛ и ЭИ в плазме и эритроцитах крови 79 больных ХРД, таких как псориаз и атопический дерматит. Контрольную группу составили 35 практически здоровых лиц. Выявлено статистически значимое повышение по сравнению с контрольной группой первичных (ДК) и вторичных (МДА) продуктов ПОЛ на мембранах эритроцитов (5,45±0,34, 11,82±1,1; контроль - 3,25±0,2, 5,34±0,3 мкмоль/л, соответственно). В сыворотке крови статистически значимые отличия не обнаружены. Одним из проявлений нарушения про- и антиоксидантных систем является развитие у больных тяжелыми хроническими дерматозами ЭИ, регистрируемой по уровню молекул средней массы (МСМ) в сыворотке крови и эритроцитах. Для объективной оценки мы использовали коэффициент эндогенной нагрузки: КЭН = (МСМпл + МСМэр)*(МСМпл/ МСМэр). КЭН в группе больных ХРД достоверно выше, чем в контроле и составил 23,09±1,18 и 14,93±0,45 соответственно. Были проанализированы показатели ПОЛ в зависимости от градации группы больных по данному коэффициенту. Высокие значения КЭН позволили диагносцировать у больных наличие ЭИ. При высоком значении КЭН показатели ПОЛ у больных ХРД достоверно выше (ДК- 5,94±0,47; МДА – 13,11± 1,61 мкмоль/л), чем в контроле и при низком КЭН (4,51±0,42 и 9,57±0,88 мкмоль/л).

Лекарственные препараты с антиоксидантным действием широко используются в медицине для коррекции избыточной интенсивности СРО при различных заболеваниях. На следующем этапе исследования был проведен анализ показателей ПОЛ у больных ХРД с высоким значением КЭН в зависимости от вида лечения. В комплексную терапию одной подгруппы был включен курс дезинтоксикационной терапии с применением ЭС. Вторая подгруппа такого лечения не получала. Оказалось, что помимо нормализации количества МСМ в крови применение ЭС у исследованных больных приводило и к снижению уровня ДК и МДА на эритроцитах по сравнению с группой больных не получавшей такого лечения (5,01±0,61, 9,81±0,7; 6,5±0,33, 17,0±2,57 мкмоль/л).

Таким образом, проведенные исследования позволяют заключить, что применение ЭС в комплексном лечении больных ХРД приводит к снижению активности процессов ПОЛ на мембранах эритроцитов, уменьшая их мембранотоксическое влияние.

ВЛИЯНИЕ ГИДРАТИРОВАННЫХ ФУЛЛЕРЕНОВ В

СВЕРХМАЛЫХ ДОЗАХ НА СТАБИЛЬНОСТЬ РЯДА ФЕРМЕНТОВ И НА ФЛУКТУАЦИИ ИХ АКТИВНОСТИ.

Яблонская О.И., Воейков В.Л.

Биологический факультет, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Ленинские горы, 119991, (495) 939-12-68,

Гидратированные фуллерены (ГФ) -- это молекулы фуллеренов С60, заключенные в многослойные гидратные оболочки. ГФ проявляют своеобразную «каталитическую» антиоксидантную активность [1]. Мы изучали влияние ГФ при расчетных концентрациях 10-9-10-23 М, на активность и стабильность бактериальной люциферазы, щелочной фосфатазы и пероксидазы. Было выявлено стабилизирующее действие сверх-малых доз ГФ на ферменты, подвергающиеся действию различных повреждающих факторов. Так, при непрерывном перемешивании растворов бактериальной люциферазы на мешалке при комнатной температуре активность фермента в контроле снижалась за 5 суток на 70%. В присутствии ГФ в диапазоне концентраций 10-19 – 10-23 М активность фермента снижалась менее, чем на 50%. В присутствии 10-15 М ГФ активность пероксидазы в перемешиваемых растворах практически не снижается, а в контроле ее активность падает почти на 50%. Активность пероксидазы после прогревания при 70 оС в течение 5 мин снижалась на 80%, но при прогревании в присутствии ГФ (10-15 М) активность снижалась лишь на 30%. Через 5 суток после прогревания активность в контроле почти полностью исчезала, а в препаратах с ГФ она составляла 50% от исходной. Прогревание щелочной фосфатазы снижало ее активность на 80-90%, но если к прогретому ферменту добавляли ГФ (10-15 М), то наблюдалось «возрождение» его активности до 75-80% от контроля.

Более полувека тому назад С.Э. Шноль обнаружил явление «аномального разброса результатов» (макроскопические флуктуации, МФ) при измерении активности ферментов, которое отражало синхронные конформационные колебания молекул ферментов в водных растворах [2]. Были получены указания на влияние активных форм кислорода на амплитуду МФ. Мы столкнулись с явлением МФ при изучении влияния ГФ на активность ферментов. ГФ в сверхмалых дозах достоверно снижали значения стандартных отклонений от средних значений активности щелочной фосфазазы и пероксидазы в параллельных пробах и при последовательных измерениях активности. С другой стороны, при 30%-ном недостатке субстрата в присутствии ГФ в диапазоне концентраций 10-7 – 10-11 М ферментативная реакция протекает как бы «рывками»: скорость наработки продукта то резко возрастает, то снижается.

Стабилизирующее действие ГФ в сверх-малых концентрациях на ферменты можно объяснить тем, что объемная водная оболочка, окружающая молекулы С60, обладает особыми свойствами, характерными для пограничной воды, находящейся на границе раздела между гидратированной твердой поверхностью и объемной водой. Вода в этой фаза сильно поляризована и может выступать в роли донора электронов [3]. Это может влиять на характер окислительно-восстановительных процессов в водных системах, в которой часть воды представлена такой фазой. В результате меняются условия ферментативных реакций, тормозятся процессы, приводящие к денатурации ферментов, в частности, окислительной деструкции белков.

1. Andrievsky G.V. et al. Free Radical Biology & Medicine 47 (2009) 786–793

2. Шноль С.Э. В сб.: «Молекулярная биофизика» П/ред.Г.М. Франка. М. «Наука»,1965. С. 56-82.

3. Zheng, J.-M., Pollack, G. H.  In: Water and the Cell, ed. GH Pollack, IL Cameron, and DN Wheatley, Springer, 2006. Pp. 165 – 174.

ВЛИЯНИЕ ФЛАВОНОИДОВ И ИХ КОМПЛЕКСОВ С МЕТАЛЛАМИ НА ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ ФОСФОЛИПИДНЫХ МЕМБРАН

Ягольник Е.А.1, Сабырбек Ж. Б.2, Тулеуханов С. Т. 2, Алексеева О.М. 3, Ким Ю.А.4, Тараховский Ю.С.5, Музафаров Е.Н. 6

1Тульский Государственный университет, г. Тула, 2 Казахский национальный университет имени аль-Фараби, г. Алматы, Республика Казахстан. 3Институт Биохимической физики РАН г. Москва.

4Институт биофизики клетки РАН, г. Пущино142290, ул Институтская д.3, E-mail: yuk01@rambler.ru.

5Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН г. Пущино.

6Институт фундаментальных проблем биологии РАН, г. Пущино

Молекулы флавоноидов богаты сопряженными структурами, что позволяет им выступать в качестве ловушек для свободных электронов, а их способность хелатировать переходные металлы - ингибировать реакции свободно-радикального окисления за счет связывания катионов, катализирующих реакции образования активных форм кислорода. Блокирование свободнорадикальной липопероксидации связано со способностью флавоноидов взаимодействовать с мембранами, встраиваться и изменять их структуру, проникая через липидный бислой. В работе представлены результаты исследований действия флавоноидов и их комплексов с металлами на фазовый переход в фосфолипидных мембранах методом дифференциальной сканирующей калориметрией (ДСК). Молекулы кверцетина, дигидрокверцетина, морина и флоретина существенно различаются по способности влиять на процесс плавления липидов в многослойных липосомах, сформированных из синтетического фосфолипида димиристоилфосфатидилхолина. Это, по-видимому, связано с различием мест встраивания и локализации тестируемых веществ в бислойной липидной мембране. На основании полученных результатов и литературных данных предположено, что кверцетин локализуется на границе между полярной и неполярной областями бислоя. Действие кверцетина на жидкостные свойства мембраны сопоставимы с действием холестерина, поэтому предполагается возможность проникновения молекул кверцетина в гидрофобную область бислоя и взаимодействие с ацильными цепочками липида. Действие флоретина на мембраны существенно отличалось от кверцетина, прежде всего, значительным снижением температуры плавления липида в липосомах. Ранее методом ЯМР спектроскопии было показано, что молекула флоретина преимущественно локализуется на поверхности мембраны, что подтверждается и нашими данными ДСК. Возможно, что флоретин может влиять на распределение заряженных групп фосфолипидов. В отличие от кверцетина, длинная ось молекулы флоретина, вероятно, должна располагаться вдоль плоскости мембраны, что может привести к существенному увеличению объема полярной области липида. Одним из факторов, определяющих биологическую эффективность флавоноидов, является присутствие в среде ионов металла переменной валентности, что, по-видимому, связано с образованием комплексов. Известно, что комплексы флавоноидов с металлами проявляют более высокую биологическую активность и, как оказалось, они вызывают и более выраженные изменения в фазовом поведении липидных мембран. Обсуждается способность исследованных веществ и комплексов с ионами металлов регулировать фазовое состояние и сегрегацию липидов, которые ответственны за структурную и функциональную гетерогенность мембран.

СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИЕ ПРОИЗВОДНЫЕ

3-(4-ГИДРОКСИАРИЛ)ПРОПИЛЬНОГО РЯДА КАК НОВЫЕ

ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АНТИОКСИДАНТЫ

Ягунов С.Е., Трубникова Ю.Н., Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е.

НИИ химии антиоксидантов

Новосибирского государственного педагогического университета

630126, г. Новосибирск, ул. Вилюйская, 28. Тел/факс: (383)244-18-56, E-mail: chemistry@ngs.ru

Симметричные и несимметричные сульфиды, дисульфиды, а также различные гидрофильные производные ω-(4-гидроксиарил) алкильного ряда зарекомендовали себя как высокоэффективные антиоксиданты гибридного типа и биологически активные вещества широкого спектра действия [1]. В настоящей работе осуществлен синтез селенсодержащих аналогов указанных серосодержащих веществ.

Взаимодействие бромидов I с селеносульфатом натрия приводило к селеносульфонатам II и диселенидам III, являющихся конечными продуктами гидролиза солей II. Селениды IV-VI получали взаимодействием селенолов, in situ получаемых из диселенидов III, с соответствующими галогенидами [2]:

Строение синтезированных соединений подтверждено данными элементного анализа, спектроскопии ЯМР 1Н и масс-спектрометрии.

Проведены исследования антиоксидантных свойств соединений III-VI в сравнении с их серосодержащими аналогами. Показано, что синтезированные селениды, диселениды и селенсодержащие карбоновые кислоты значительно превосходят свои серосодержащие аналоги по противопероксидной активности.

1. Н.К. Зенков, Н.В. Кандалинцева, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньшикова, А.Е. Просенко, Фенольные биоантиоксиданты, Новосибирск: СО РАМН, 2003.

2. W.H.H. Gunther, H.G. Mautner, The synthesis of selenocoenzyme A 1,2 // J. Am. Chem. Soc., 87 (1965), 12, 2708–2716.

КВАТЕРНИЗАЦИЯ ТРИФЕНИЛФОСФИНА БРОМИДАМИ

Ω-(4-ГИДРОКСИАРИЛ)АЛКИЛЬНОГО РЯДА

Ягунов С.Е.,Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е.

НИИ химии антиоксидантов

Новосибирского государственного педагогического университета

630126, г. Новосибирск, ул. Вилюйская, 28. Тел/факс: (383)244-18-56, E-mail:

К настоящему времени известно, что антиоксиданты (АО) могут быть успешно использованы для профилактики и терапии различных патологических состояний, сопряженных с активацией окислительного стресса [1].

Повышение эффективности антиоксидантной терапии может быть достигнуто путем специфической адресации молекулы АО компартментам клетки, наиболее подверженным оксидативным процессам. Так, липофильные катионы (например, трифенилфосфоний) способны специфически накапливаться во внутренней митохондриальной мембране, что позволяет использовать их для доставки молекулярных грузов в митохондрию [2, 3].

Целью данной работы явился синтез новых, митохондриально-адресованных АО на основе пространственно-затрудненных фенолов.

В качестве исходных синтонов нами были использованы ω-(4-гидроксиарил)алкил бромиды Ia-g. Фосфониевые соли IIa-g получены с хорошими выходами (до 94%).

Строение синтезированных соединений подтверждено данными элементного анализа и спектроскопии ЯМР 1Н.

1. Зенков Н.К., Кандалинцева Н.В., Ланкин В.З. и др. Фенольные биоантиоксиданты. – Новосибирск: СО РАМН, 2003.

2. Свиряева И.В. Свободные радикалы кислорода и антиоксиданты в митохондриях сердца и модельных системах: автореф. Дис… канд. хим. наук. – Москва, 2008.

3. Скулачев В.П. // Биохимия. – 2007. – Т.72, вып. 12.- С.1700-1714.

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) маркеров окислительного стресса. Новая профилактическая медицина

Яшин Я. И., Яшин А. Я., Черноусова Н.И., Федина П.А.

ОАО НПО «Химавтоматика» г.Москва,

Предшественником многих опасных болезней является окислительный (оксидантный) стресс. В этом состоянии у человека нарушен окислительно-восстановительный баланс, концентрация свободных радикалов и других реакционных кислородных и азотных соединений выше нормы. Свободные радикалы окисляют жизненноважные молекулы ДНК, белков, липидов и сахаров. Эти радикалы особенно активно взаимодействуют с мембранными липидами, содержащими ненасыщенные связи, и изменяют проницаемость клеточных мембран. Липопротеины низкой плотности после окисления могут откладываться на стенках сосудов, что приводит к атеросклерозу и сердечно-сосудистым заболеваниям. Активные свободные радикалы разрывают связи в молекулах ДНК, повреждая генетический код клеток, регулирующий их рост, что приводит к онкологическим заболеваниям.

В настоящее время сотни болезней связывают с окислительным стрессом. Окислительный стресс играет также ключевую роль в патогенезе старения.

В связи с вышеизложенным, исключительно важно диагностировать начало развития окислительного стресса, пока он не перерос в серьезное заболевание.

Контроль маркеров окислительного стресса – это, по существу, новая эффективная профилактическая медицина.

Окислительный стресс может быть определен путем измерения антиоксидантного статуса, т.е. суммарного содержания антиоксидантов в организме человека на приборе «ЦветЯуза-01-АА». Таким образом суммарное содержание антиоксидантов определяют в пяти медицинских учреждениях г.Москвы. Оценивать оксидантный стресс по специальным индивидуальным маркерам, которые появляются в биологических жидкостях при окислении липидов, белков и молекул ДНК можно методом ВЭЖХ.

Основные маркеры окислительного стресса: 8-гидроксидеоксигуанозин, производные тирозина, малоновый диальдегид, 8-изопростан, отношение глутатиона к глутатиондисульфиду, отношение убихинола к убихинону и цистеина к цистину. Основные трудности их определения – низкие концентрации, необходимость концентрирования и выделения в некоторых случаях из сложных биологических смесей.

Внедрение методов определения маркеров окислительного стресса позволит предотвратить возникновение опасных болезней и старения на ранних стадиях их возникновения, сократить смертность населения, увеличить продолжительность жизни, значительно сократить затраты на лечение и в конечном итоге повысить качество жизни населения РФ.

В докладе будет показана возможность определения маркеров окислительных стрессов на отечественных жидкостных хроматографах ЦветЯуза с амперометрическим, фотометрическим и флуориметрическим детекторами в реальных биологических пробах.

ТОРМОЖЕНИЕ ГАЛОИД- АНИОНАМИ ОКИСЛЕНИЯ ЭПОКСИДА СТИРОЛА В КИСЛЫХ ПОЛЯРНЫХ СРЕДАХ, СОПРОВОЖДАЕМОЕ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ АКТИВНОЙ ФОРМЫ ИНГИБИТОРА

Петров Л.В., Психа Б.Л., Соляников В.М.

Институт проблем химической физики РАН г.Черноголовка Московской обл., пр-т акад. Н.Н. Семенова, д. 1; 496-52-25577;

Стирол, один из крупнейших по объему выпуска, органический полупродукт мирового химического производства (26 млн тонн в 2008 г.), широко используется в России и за рубежом при получении различных пластиков, других ценных продуктов применяемых в бытовых и промышленных целях. В случае контакта, при попадании в живой организм, стирол в клетках печени подвергается ферментативному (пероксидазному) окислительному превращению с образованием эпоксида стирола и бензальдегида. Механизм этого катаболитического превращения исследуется биохимиками США, Германии, Японии, Нидерландов и др. стран уже несколько десятилетий. Было установлено, что скорость образования бензальдегида и эпоксида стирола в этом процессе в некоторых случаях существенно зависит от кислотности среды. Нами показано, что при химическом превращении эпоксида стирола в присутствии кислорода в слабокислой полярной среде, в отсутствие пероксидазных ферментов, образуется бензальдегид. Кинетическое исследование поведения этой химической модельной системы позволило обнаружить ряд результатов, предполагающих механизм с образованием активной промежуточной частицы – фенилкарбена [1]. Эпоксид стирола (ЭС) медленно окисляется по радикально-цепному механизму даже при высокой температуре 413 K в присутствии дикумилпероксида, инициатора свободных радикалов [2]. Введение в растворы ЭС в ацетонитриле или смешанном растворителе БУХ (90% об. трет.бутанола + 10% об. хлорбензола) каталитических количеств пара-толуолсульфокислоты (ТСК), серной кислоты или хлорной кислоты, наряду с быстрым брутто-расходованием ЭС, вызывает интенсивное поглощение молекулярного кислорода в отсутствие инициатора при 343 K. Ввод инициатора в последнем случае скорость поглощения не увеличивал. По нашим данным, реакция окисления двойной системы (ЭС + кислота) не радикальная. При совместном присутствии эпоксида и кислоты, в бескислородной атмосфере такая система разрушает вводимые в нее гидропероксиды различного строения в десятки раз быстрее , чем при кислотно-катализируемом распаде в этих условиях. Нами обнаружено явление торможения процессов, протекающих в двойных системах (ЭС + ТСК), малыми количествами (10-4 ÷ 10-3 моль/л; концентрации использовавшихся кислот в десятки раз большие) галогенидов калия, лития и органических аммонийных солей. Соли хлора, брома и иода тормозят реакцию окисления кислородом двойной системы ЭС + ТСК и разложение гидропероксидов этилбензола и кумола, индуцируемое двойной системой в отсутствие кислорода. Исследованные галогенид-анионы проявляют себя как ингибиторы многократного действия, действуя как отрицательный катализатор нерадикального окисления.

1. Петров Л.В., Соляников В.М. Разложение гидропероксидов сопряженное с превращением эпоксида стирола в присутствии п-толуолсульфокислоты.// Нефтехимия. 2005. Т. 45. № 3. С. 225 - 231.

2. Петров Л.В., Психа Б.Л., Соляников В.М. Оценка конкурентной способности радикального и нерадикального механизмов в кислотно-каталитическом окислении эпоксида стирола.// Нефтехимия. 2009. Т. 49. № 3. С. 263-267.

ВЛИЯНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ НА ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ СЕМИХИНОННЫХ РАДИКАЛОВ БИОАНТИОКСИДАНТОВ ХИНОННОГО ТИПА

Гадомский С.Я., Варламов В.Т.

Институт проблем химической физики Российской академии наук,

Черноголовка Моск. обл., e-mail: ,

varlamov@

Биоантиоксиданты хинонного типа (коэнзимы Q, витамины группы K) участвуют как в гетеролитических процессах (в реакциях переноса электрона), так и в гомолитических (радикальных) реакциях, что в значительной степени определяется полярностью среды. Например, коэнзимы являются элементами дыхательной митохондриальной электронтранспортной цепи, но в жирах (полярность которых гораздо меньше по сравнению с водой) убихиноны участвуют, в основном, в гомолитических реакциях, действуя как энергичные акцепторы атома Н. В результате таких реакций возникают семихинонные радикалы. Последние образуются также при взаимодействии образующихся в системе кислородных свободных радикалов с молекулами соответствующих полностью восстановленных форм указанных хинонов – соответствующими гидрохинонами. Ключевой реакцией гибели семихинонных радикалов является реакция их диспропорционирования. В настоящее время такие реакции изучены импульсными методами, причем только в полярных средах (вода, спирты, ацетонитрил и т.п.), что связано с малой растворимостью гидрохинонов (источников семихинонных радикалов) в слабополярных средах. Мы разработали и экспериментально испытали новый метод изучения реакции диспропорционирования семихинонных радикалов, позволяющий определять константу скорости таких реакций в средах разной полярности. В основе метода лежит изучение кинетических закономерностей цепных обратимых реакций хинониминов с гидрохинонами в нестационарном режиме. С помощью нового метода впервые удалось определить значения константы скорости модельной реакции диспропорционирования 2,5-дихлорсемихинонных радикалов в хлорбензоле, бензоле и декане:

Растворитель

kd, л моль-1с-1

Хлорбензол

(3.0 ± 0.5)  106

Бензол

(5.0 ± 2.2) × 106

Декан

(1.1 ± 0.4) × 108

Видно, что природа растворителя оказывает довольно сильное влияние на константу скорости реакции. По-видимому, отличие значений kd в декане от kd в бензоле и хлорбензоле свидетельствует о сольватации семихинонных радикалов ароматическими растворителями по типу образования водородосвязанных комплексов.

Работа поддержана грантом в рамках программы № 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение природы химической связи и механизмов важнейших химических реакций и процессов» ОХНМ РАН.

1. Гадомский С.Я, Варламов В.Т. //Журн. Физ. Химии. 2009. Т. 83. № 10. C. 1888.

2. Варламов В.Т., Гадомский С.Я. // Кинетика и катализ. 2010. Т. 51. № 3. С. 415.

3. Гадомский С.Я., Ерматова А.Б., Варламов В.Т. // ДАН. 2010. Т. 434. № 6.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Российская академия наук (7)

    Диссертация
    Специальность: 12.00.12 – финансовое право, бюджетное право, налоговое право, банковское право, валютно-правовое регулирование, правовое регулирование выпуска и обращения ценных бумаг,
  2. Российская академия наук (2)

    Документ
    Все работы велись в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008 - 2012 годы, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 февраля 2008 г.
  3. Российская академия наук (8)

    Документ
    Все работы велись в соответствии с Основными направлениями фундаментальных исследований РАН, утвержденными постановлением Президиума РАН от 1 июля 2003 г.
  4. Российская Академия Наук (10)

    Документ
    Необходимость решения возникших научно-технических проблем в период становления производительных сил Мурманской области предопределили создание на Кольском полуострове стационарного научного учреждения Академии наук - Хибинской горной
  5. Российская Академия Наук (4)

    Документ
    Здравствуй, дорогой Соратник. Да, да - это именно к тебе обращаются Авторы книги, которую ты держишь в руках. Почему Соратник? Соратник очень древнее красивое слово, слагаемое из двух сокровенных смыслов.

Другие похожие документы..