CC BY
23
Химия растительного сырья. 2015. №1. С. 89-94. DOI: 10.14258/jcprm.201501229
УДК 542.06, 543.51, 543.645
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ САМОАССОЦИАЦИИ МОЛЕКУЛ ГЛИЦИРРЕТИНОВОЙ КИСЛОТЫ
© С.Н. Борисенко, A.B. Лекарь, Е.В. Ветрова, О.В. Филонова, Н.И. Борисенко
НИИ физической и органической химии Южного федерального университета, пр. Стачки, 194/2, Ростов-на-Дону, 344090 (Россия), e-mail: [email protected]
Масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением использована для изучения процессов формирования автоассоциатов агликона глицирризиновой кислоты - глицирретиновой кислоты (ГЛК). На примере стереоизомеров глицирретиновой кислоты впервые показано, что оба стереоизомера по аналогии с тритерпеновыми сапонинами со свободными карбоксильными группами могут образовывать автоассоциаты. Способность глицирретиновой кислоты образовывать самоассоциаты подтверждают показания масс-спектров. Установлено, что ионизация ассоциатов ГЛК с образованием аниона происходит достаточно слабо. Ионизация ГЛК в режиме положительных ионов происходит эффективно и позволяет регистрировать многомерные структуры от 1 до 8 молекул для 18а-ГЛК и от 1 до 9 молекул для 18Р-ГЛК. Наиболее полная картина по строению ассоциатов ГЛК и их устойчивости представлена в масс-спектрах положительных ионов. В целом набор и интенсивность пиков для 18а-ГЛК и 18ß-OK сопоставимы. Результаты масс-спектрометрических исследований демонстрируют способность 18а-ГЛК и 18ß-OK образовывать самоассоциаты, что указывает на высокий потенциал глицирретиновой кислоты в образовании нековалентных взаимодействий при формировании супрамолеклярных комплексов. Стереоизомеры глицирретиновой кислоты по аналогии с сапонинами солодки и плюща могут стать потенциальной основой для синтеза нового поколения нековалентных молекулярных комплексов и новых высокоэффективных лекарственных субстанций за счет как возможного улучшения биодоступности, так и возможных синергетических эффектов.
Ключевые слова: самоассоциация, глицирретиновая кислота, глицирризиновая кислота, масс-спектрометрия, ионизация электрораспылением, супрамолекулярные комплексы.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 13-03-01318, 13-03-12271 офи м.
Введение
Лекарственные препараты на основе модифицированных природных соединений часто превышают исходные вещества по эффективности. В связи с этим исследование химии биологически активных веществ на основе вторичных растительных метаболитов стало важнейшим направлением в современной медицинской химии и в настоящее время являются объектом многочисленных исследований во всем мире.
Так, например, глицирризиновая кислота - один из основных растительных метаболитов корней солодки голой Glycyrrhiza glabra L. и Gl. uralensis F., демонстрирует огромный потенциал для синтеза новых высокоэффективных фармацевтических соединений и субстанций на ее основе [1, 2]. Аг-ликон ГК - глицирретиновая кислота (ГЛК) также оказалась в последние несколько лет предметом многочисленных исследований и приложений благодаря своей высокой противовоспалительной, противоязвенной, антиаллергической, гепатопро-текторной и противовирусной активности [3-6].
Поскольку глицирретиновая кислота является агликоном глицирризиновой кислоты и имеет
Борисенко Сергей Николаевич - старший научный сотрудник, кандидат химических наук, e-mail: [email protected]
Лекарь Анна Владимировна - младший научный сотрудник лаборатории суб- и суперкритических флюидных технологий, e-mail: [email protected] Ветрова Елена Владимировна - старший научный сотрудник лаборатории суб- и суперкритических флюидных технологий, кандидат биологических наук, e-mail: [email protected]
Филонова Ольга Владимировна - младший научный сотрудник лаборатории суб- и суперкритических флюидных технологий, e-mail: [email protected] Борисенко Николай Иванович - главный научный сотрудник лаборатории суб- и суперкритических флюидных технологий, доктор химических наук, e-mail: [email protected]
* Автор, с которым следует вести переписку.
аналогичный с ней молекулярный скелет, то можно ожидать, по аналогии с супрамолекулярными фарм-субстанциями глицирризиновой кислоты [2], проявления новых свойств у супрамолекулярных комплексов, создаваемых на основе глицирретиновой кислоты -за счет как возможного улучшения биодоступности [2], так и возможных синергетических эффектов [7].
ГЛК может существовать в виде двух изомеров: 18Р-ГЛК представляет собой ^ис-изомер и 18а-ГЛК-транс-взомер (рис. 1). Молекулам изомеров ГЛК также присуще наличие различных реакционных центров (-СООН и -ОН), поэтому изомеры ГЛК, по аналогии с гликозидами ГК, могут образовывать самоассоциаты. Однако до сих пор прямые доказательства существования таких молекулярных ансамблей отсутствуют.
Важно отметить, что ГЛК за счет возможности самоорганизации таких супрамолекулярных образований, так же, как и ГК, может связывать лекарственные субстанции в виде нековалентных молекулярных комплексов и, как следствие, давать новые фармацевтические субстанции.
В недавних работах авторов [8-11] показано, что масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением (ЕС-МС) позволяет быстро и надежно оценить возможности образования самоассоциатов тритер-пеновых растительных метаболитов и изучить качественный состав образуемых полидентантных супрамолекулярных комплексов и их количественные характеристики.
Поэтому целью данной работы явилось изучение процессов самоассоциации цис- и транс-изомеров глицирретиновой кислоты методами масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением для последующей оценки возможностей создания и изучения супрамолекулярных комплексов глицирретиновой кислоты с фармацевтическими субстанциями.
н,с, v=oon
но
Зр-гидрокси-11-оксо-18а,20р-олеан-12-ен-29-овая кислота (18а-ГЛК)
н3с сн3
Зр-гидрокси-11-оксо-18р,20р-олеан-12-ен-29- овая кислота (18ß- ГЛК)
Рис. 1. Структурные формулы глицирризиновой кислоты I и стереоизомеров глицирретиновой кислоты (Сз0И46О4), 18а-ГЛК II и цис-изомер -18Р-ГЛК III
Экспериментальная часть
Масс-спектры ГЛК получены с использованием масс-спектрометра «Bruker Daltonics micrOTOF-Q». Ионизация молекул осуществлялась путем электрораспыления при введении пробы напрямую. Детектирование отрицательных и положительных ионов осуществлялось в интервале от 50 до 3000 Да с точностью не менее 1*10-2 Да. Напряжение на капилляре распылителя ±4200 В, параметры газа-осушителя (азот «осч», 5 л/мин, 200°С) и энергия ионов на квадруполе (5,0 эВ) оптимизированы для детектирования пиков ассоциатных ионов. Программное обеспечение micrOTOFcontrol TM2.2 использовано для анализа масс спектров. Все пики идентифицированы по значениям m/z и соответствующим изотопным распределениям. Программа, моделирующая изотопные распределения, использована для верификации изотопных распределений, полученных экспериментально.
Для исследований использовали 18 а-ГЛК и 18 ß-ГЛК производства Sigma. Для прямого ввода применяли растворы ГЛК в метаноле (фирма Merck, квалификация HPLC/MS) в концентрации 0,1 мг/мл.
Результаты и обсуждение
Эффективность образования самоассоциатов стереоизомеров ГЛК изучена в режиме генерации как отрицательных, так и положительных ионов. Результаты масс-спектрометрических исследований 18а-ГЛК и 18ß-OK представлены в таблице.
Основной пик m/z 469,37 в масс-спектре отрицательных ионов как для 18а-ГЛК, так и для 18ß-OK принадлежал депротонированнои молекуле ГЛК [Мглк-Н]-. Зафиксирован депротонированныи димер [2МГЛК-Н]-, причем в случае 18Р-ГЛК димер более устойчив, чем 18а-ГЛК (интенсивность пика m/z 939 в 3 раза выше для 18ß-OK). Только в случае 18ß-OK зафиксирован слабоинтенсивный пик m/z 1410,14 депротонированного тримера [3МГЛК-Н]-. Полученные результаты указывают на то, что ионизация ассо-циатов 18а-ГЛК и 18ß-OK в анион происходит достаточно слабо, в масс-спектрах отрицательных ионов зафиксированы лишь однозарядные ионы.
В масс-спектре положительных ионов основной пик принадлежал протонированной молекуле ГЛК с m/z 471,44. Помимо этого, присутствует группа пиков (с H+, Na+, K+) для одно- и двузарядных ионов ГЛК. Так, формирование однозарядного катиона с Na+ m/z 493,43 происходит в 2,8 раз эффективнее, чем с K+ m/z 509,41. Также присутствует однозарядный пик m/z 511,44 катионизированного натрием иона с включением одной молекулой воды [MrjK+Na+H2O]+.
Двузарядные катионизирован-ные мономеры представлены в масс-спектре отрицательных ионов достаточно широко. Особенно широко представлены катионы с калием. Так, наибольшей интенсивностью в ряду двузарядных мономеров обладает пик m/z 275,75 (9,87) для иона [Мглк+2К]2+. В 4 раза меньший по интенсивности наблюдали пик m/z 267,73, принадлежащий иону, катио-низированному и К+, и Na+ [MrnK+K+Na] 2+. Принятие молекулы ГЛК с калием протона и воды приводит также к уменьшению устойчивости иона (в 2-3 раза уменьшается интенсивность относительно пика с двумя ионами калия). В целом эффективность ионизации катионизи-рованных мономеров и соответствующий набор пиков для 18 а-ГЛК и 18Р-ГЛК сопоставимы. Пртониро-ванных двузарядных мономеров ГЛК в масс-спектрах не выявлено.
В масс-спектрах положительных ионов наблюдали одинаковый набор пиков, принадлежащих диме-рам 18а-ГЛК и 18Р-ГЛК, причем ди-меры представлены в виде как одно-, так и двузарядных ионов.
Наибольшей интенсивностью обладает пик m/z 941,87, принадлежащий однозарядному протониро-ванному димеру ГЛК [2МГЛК+Н]+,
Наличие и строение автоассоциатов стереоизомеров
глицирретиновой кислоты
Строение иона 18 а - ГЛК 18 ß-ГЛК
m/z I, % m/z I, %
[М1ЛК-Н]" 469,37 100 469,39 100
[2МГЛК-Н]" 939,75 13,75 939,77 42,22
[3МГЛК-Н]" - - 1410,14 0,01
[Мглк+Н]+ 471,44 100 471,44 100
[MraK+Na]+ 493,42 36,88 493,43 46,88
[Мглк+К]+ 509,40 15,21 509,41 16,64
[MrjlK+Na+H2O]+ 511,43 11,06 511,44 6,80
[Мглк+2К]2+ 275,72 7,94 275,75 9,87
[MraK+K+Na]2+ 267,73 1,95 267,73 2,43
[Мглк+К+Н]2+ 255,20 5,84 255,20 1,26
[Мглк+К+Н20+Н]2+ 264,66 4,78 264,21 0,82
[2МГЛК+Н]+ 941,87 87,25 941,87 36,59
[2МГЛК+К]+ 979,83 7,25 979,83 8,13
[2МГЛК+2К]2+ 510,41 3,24 510,41 3,47
[2Мглк+К+Н]2+ 490,41 12,59 490,42 10,92
[2MraK+Na+H]2+ 482,42 2,28 482,42 2,43
[2Mглк+K+Na] 2+ 502,94 0,88 502,95 1,09
[2МГЛК+К+Н+Н20]2+ 499,42 2,17 499,43 1,33
[2Мглк+2К+Н20] 2+ 519,94 0,74 519,94 0,93
[2M™K+Na]+ и [4Mглк+2Na]2+ 963,85 23,60 963,86 19,71
[3MГЛK+Na+H]2+ 717,64 2,84 717,65 2,43
[3Мглк+К+Н]2+ 725,62 9,49 725,64 8,99
[3Mглк+2Na]2+ 728,62 4,52 728,64 3,89
[3Mглк+Na+2н2O+H]2+ 736,63 0,85 736,61 1,48
[3МГЛК+2К]2+ 744,61 0,18 744,62 0,23
[3Mглк+Na]+ и 6MraK+2Na]2+ 1434,28 17,22 1434,29 14,63
[3МГЛК+К]+ и [6Мглк+2К]2+ 1450,25 2,56 1450,27 1,63
[4Mглк+Na+н]2+ 953,36 2,77 953,37 7,25
[4МГЛК+К+Н]2+ 960,84 5,53 960,84 3,95
[4Mглк+K+Na] 2+ 971,85 1,99 971,89 2,09
[4MГЛK+Na]+ 1904,70 24,68 1904,68 11,04
[4МГЛК+К]+ 1920,67 0,26 1920,69 0,37
причем для 18а-ГЛК интенсивность пика (87,25%) существенно выше, чем для 18ß-TOK (36,59%). Однозарядные димеры, катионизированные натрием [2MrnK+Na]+, также имели высокую интенсивность пика m/z 963,86 (23,60 и 19,71% для 18а-ГЛК и 18ß-TOK соответственно). Причем данный пик принадлежит и дву-зарядному тетерамеру ГЛК с двумя катионами натрия [4Mrm+2Na]2+ или [(2Мглк+№)...(2Мглк+№)]2+. Интенсивность второго изотопного пика 964,35 составила порядка 5%. Комплексы, катионизированные калием, представлены в виде одно- и двузарядного димера ГЛК [2Мглк+К]+ с m/z 979.83 и [2Мглк+2К]2+ с m/z 510.41. Катионы димера с калием и натрием [2MrnK+K+Na]2+ представлены в виде пика m/z 502.95 с интенсивностью ~ 1 %.
Формирование двузарядных димеров с одним катионом и протоном, таких как [2Мглк+К+Н] 2+ и [2MrnK+Na+H]2+, представлено пиками m/z 490,41 и m/z 482,42, причем комплекс с калием 4,5 раза более устойчив, чем с натрием. Присоединение молекулы воды также формирует комплексы [2Мглк+2К+Н20] 2+ с m/z 519.94 и [2Мглк+К+Н+Н20]2+ с m/z 499.43, но интенсивность соответствующих пиков невысока.
Тримеры ГЛК представлены в масс-спектрах пиками катионизированных натрием и калием однозарядных и двузарядных ионов как для 18а-ГЛК, так и 18ß-TOK. Протонированных ассоциатов с включением 3-х и более молекул ГЛК в масс-спектрах не обнаружено. Наиболее устойчивыми оказались однозарядные катионизированные натрием триммеры 18а-ГЛК и 18ß-OK. Так, интенсивность пика m/z 1434,29 для [3MrnK+Na]+ в 3,8 раз выше, чем для пика m/z 728,64 двузарядного катионизированного натрием иона [3MrnK+2Na]2+. В случае комплексов с калием интенсивность пика m/z 1450,27 однозарядного иона [3М +К] в 7 раз выше, чем m/z 744,62 двузарядного иона [3М +2К] . Причем пики для тримеров ГЛК, катионизированных натрием ионов, значительно выше, чем для аналогичных ионов, катионизированных калием (в 11,8 раз в случае однозарядных и в 16,9 раз в случае двузарядных ионов). Идентифицированы пики m/z 725,64 (8,99%) и m/z 717,65 (2,43%), принадлежащие [3Мглк+К+Н]2+ и [3Mrm+Na+H]2+ соответственно. Двузарядный тример ГЛК с двумя молекулами воды
[3Mrm+Na+2H20+H]2+ представлен
пиком m/z 736,61 в масс-спектрах 18а-ГЛК и 18р-ГЛК.
Ассоциаты в виде как тетрамеров 18а-ГЛК, так и 18Р-ГЛК широко представлены в масс-спектрах положительных ионов. Катионизированные тетрамеры ГЛК представлены несколькими пиками: m/z 1904,70 для [4Mrm+Na]+ и m/z 1920,69 (0,37%) для [4Мглк+К]+, причем комплексы с натрием устойчивей, чем с калием. Тетрамер 18а-ГЛК, катионизированный натрием, оказался в 2 раза устойчивей, чем соответствующий тетрамер 18Р-ГЛК. Двузарядные комплексы тетрамеров ГЛК представлены пиками m/z 953,37 для [4M +Na+H]2 и m/z 971,89 для иона [4M +К+П]2 . Аналогично предыдущим случаям в масс-спектре идентифицирован ион
[4Мглк+К+№]2+ с
соответствующим пиком m/z 971,89.
18а-ГЛК и 18Р-ГЛК эффективно образуют достаточно устойчивые ассоциаты из 5 молекул. Однозарядный ион, катионизированный калием пентамер ГЛК, представлен слабоинтенсивным пиком m/z 2391,05. Среди двузарядных ионов наибольшей интенсивностью обладает пик m/z 1196,06, сответствующий иону
гп^ 2+ "ГЛ"^ 2+ "ГЛ"^ 2+
[5М +К+Щ2 . Ионы [5М +К+№]2 и [5М +2Na]2 также представлены в масс-спектре в виде пиков m/z 1207,04 и m/z 1199,05 с интенсивностью 4,30 и 8,54% для 18а-ГЛК, 5,95 и 2,97% для Щ-ГЛК соответственно.
Ассоциты 18а-ГЛК и 18Р-ГЛК, состоящие из 6 катионизированных молекул, представлены в масс-спектрах в виде двузарядных ионов, причем более устойчивы комплексы в случае 18а-ГЛК. Двузарядные катионизированные комплексы ГЛК представлены пиками m/z 1450,25 для [6Мглк+2К]2+, m/z 1434,29 для [6Mrm+2Na]2+, а также m/z 1431,35 для иона ^M^^H]24" и m/z 1442,27 для [6Мглк+К+№]2+. Интенсивности соответствующих пиков были немного выше для 18а-ГЛК.
Ассоциаты 18а-ГЛК и 18ß-TOK, состоящие из 7 катионизированных молекул, также представлены в виде двузарядных катионизированных ионов. Наибольшая интенсивность пика m/z 1677,51, а, следовательно, и большая устойчивость в ряду автоассоциатов из 7 молекул ГЛК соответствуют катиону [7Мглк+К+№]2+, причем комплекс более устойчив в случае 18а-ГЛК.
В масс-спектре положительных ионов также зафиксированы слабоинтенсивные пики для самоассо-циатов, состоящих из 8 молекул ГЛК. Так, идентфицированы пики, соответствующие катионизированным калием и натрием, трехзарядные комплексы из 8 молекул ГЛК в виде трехзарядных катионов. Комплексы в случае 18а-ГЛК более устойчивы, чем для 18Р-ГЛК. Только в масс-спектрах 18Р-ГЛК зафиксированы слабоинтенсивные пики m/z 2137,43 и m/z 2148,44 для автоассоциатов из 9 молекул ГЛК ^M^^^H]2^ [9Мглк+К+№]2+ соответственно.
Таким образом, способность к образованию автоассоциатов у агликонов 18а-ГЛК и 18ß-TOK подтверждают данные масс-спектрометрии.
Наиболее очевидной причиной аналогичного характера ассоциации агликонов II, III и гликозида-глицирризиновой кислоты I представляется сходное строение молекул этих соединений: димерные ассо-
циаты по типу «голова к хвосту» с полостью; основное связывание единиц ассоциата обеспечивают карбоксильные группы, расположенные по краям изогнутой молекулы сапонина. Последнее продемонстрировано авторами ранее [8].
Таким образом, на примере стереоизомеров глицирретиновой кислоты II и III впервые показано, что оба стереоизомера по аналогии с тритерпеновыми сапонинами со свободными карбоксильными группами [8, 10] могут образовывать автоассоциаты, причем устойчивость этих супрамолекулярных комплексов достаточна для преодоления кулоновского отталкивания.
Следовательно, стереоизомеры глицирретиновой кислоты II и III по аналогии с сапонинами солодки и плюща [8-11] могут стать потенциальной основой для синтеза нового поколения нековалентных молекулярных комплексов и новых высокоэффективных лекарственных субстанций, за счет как возможного улучшения биодоступности [2], так и возможных синергетических эффектов [7].
Заключение
Масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением использована для изучения процессов формирования автоассоциатов агликона глицирризиновой кислоты - глицирретиновой кислоты.
На примере стереоизомеров глицирретиновой кислоты впервые показано, что оба стереоизомера по аналогии с тритерпеновыми сапонинами со свободными карбоксильными группами могут образовывать автоассоциаты.
Стереоизомеры глицирретиновой кислоты по аналогии с сапонинами солодки и плюща могут стать потенциальной основой для синтеза нового поколения нековалентных молекулярных комплексов и новых высокоэффективных лекарственных субстанций, за счет как возможного улучшения биодоступности, так и возможных синергетических эффектов.
Список литературы
1. Толстиков Г.А., Балтина Л.А., Шульц Э.Э., Покровский А.Г. Глицирризиновая кислота // Биоорганическая химия. 1997. Т. 23, №9. C. 691-703.
2. Толстикова Т.Г., Толстиков А.Г., Толстиков Г.А. На пути к низкодозным лекарствам // Вестник Российской академии наук. 2007. Т. 77, №10. С. 867-874.
3. Li H.-E., Qiu J.-Z., Yang Z.-Q., Dong J., Wang J.-F., Luo M.-J., Pan J., Dai X.-H., Zhang Y., Song B.-L., Deng X.-M. Glycyrrhetinic acid protects mice from Staphylococcus aureus pneumonia // Fitoterapia. 2012. Vol. 83, N1. Pp. 241-248.
4. Lai Y., Shen L., Zhang Z., Liu W., Zhang Y., Ji H., Tian J. Synthesis and biological evaluation of furoxan-based nitric oxide-releasing derivatives of glycyrrhetinic acid as anti-hepatocellular carcinoma agents // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2010. Vol. 20, N22. Pp. 6416-6420.
5. Yamaguchi H., Noshita T., Yu T., Kidachi Y., Kamiie K., Umetsu H., Ryoyama K. Novel effects of glycyrrhetinic acid on the central nervous system tumorigenic progenitor cells: Induction of actin disruption and tumor cell-selective toxicity // European Journal of Medicinal Chemistry. 2010. Vol. 45, N7. Pp. 2943-2948.
6. Krausse R., Bielenberg J., Blaschek W. and Ullmann U. In vitro anti-Helicobacter pylori activity of Extractum liquiritiae, glycyrrhizin and its metabolites // Journal of Antimicrobial Chemotherapy. 2004. Vol. 54, N1. Pp. 243-246.
7. Zhou X., Zhao L., Liu X., Li X., Jia F., Zhang Y., Wang Y. Antimycobacterial and synergistic effects of 18P-Glycyrrhetinic acid or glycyrrhetinic acid-30-piperazine in combination with isoniazid, rifampicin or streptomycin against mycobacterium bovis // Phytother. Res. 2012. Vol. 26. P. 253-258.
8. Борисенко C.H., Лекарь A.B., Милов A.A., Ветрова Е.В., Борисенко Н.И. Масс-спектрометрия и квантовохи-мическое исследование процессов самоассоциации молекул глицирризиновой кислоты // Химия растительного сырья. 2013. №2. С. 85-92.
9. Лекарь А.В., Ветрова Е.В., Борисенко Н.И., Яковишин Л.А., Гришковец В.И. Масс-спектрометрическое исследование молекулярного комплексообразования растительных гликозидов со стрептоцидом (сульфаниламидом) // Химия растительного сырья. 2011. №2. С. 103-106.
10. Lekar' A.V., Vetrova E.V., Borisenko N.I., Yakovishin L.A., Grishkovets V.I. Mass spectrometric study on plant gly-cosides molecular complexation with streptocid (sulfanylamide) // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2012. Vol. 38(7). Pp. 749-752.
11. Lekar' A.V., Yakovishin L.A., Vetrova E.V., Rudnev M.I., Borisenko N.I. Mass Spectrometry of the Self-Association and Complexation of Triterpene Saponins and Cholesterol // Journal of Analytical Chemistry. 2011. Vol. 66. N13. Pp. 44-48.
12. Borisenko S.N., Lekar' A.V., Vetrova E.V., Borisenko N.I. Mass Spectrometry of Supramolecular Complexes of Glycyrrhizic Acid and Benzimidazole Derivatives // Chemistry of Natural Compounds. 2013. Vol. 49, N5. Pp. 969-971.
13. Толстикова Т.Г., Сорокина И.В., Брызгалов А.О., Лифшиц Г.И., Хвостов М.В. Использование подхода комплексообразования с глицирризиновой кислотой для создания новых кардиотропных средств // Биомедицина. 2006. №4. С. 115-117.
Поступило в редакцию 25 декабря 2013 г.
После переработки 27 января 2015 г.
94
C.H. Bophcehko, A.B. .Tekapb, E.B. Betpoba h a;p.
Borisenko S.N., Lekar' A.V., Vetrova E.V., Filonova O.V., Borisenko N.I.* MASS SPECTROMETRIC STUDY OF MOLECULES SELF-ASSEMBLY OF GLYCYRRHETINIC ACID
Institute of Physical and Organic Chemistry at Southern Federal University, Stachka Ave., 194/2, Rostov-on-Don, 344090 (Russia), e-mail: [email protected]
Mass spectrometry with the electrospray ionization was used to study the processes of self-association of glycyrrhetinic acid, which is the aglycone of glycyrrhizic acid. It was shown that stereoisomers of glycyrrhetinic acid can form self-associates by analogy with triterpene saponins with the free carboxyl groups. The ability glycyrrhetinic acid to form self-associates was registered in the mass spectra. It has been established that the ionization of associates GLA to form the anion occurs quite weak. At the same time, GLA ionization in the positive ion mode occurs efficiently and allows registering multidimensional structures 1 to 8 molecules of 18a-GLA and 1 to 9 molecules of 18P-GLA. The most comprehensive structure of associates GLA is presented in the mass spectra of positive ions. The results demonstrated the ability of 18a- and18P-GLA to form self-associates, and high potential of GLA to form supramolecular complexes. Stereoisomers of glycyrrhetinic as licorice saponins may be a basis for the synthesis of a new generation of non-covalent molecular complexes and new highly medicinal substances for both improvement of bioavailability.
Keywords: self-association, glycyrrhetinic acid, glycyrrhizic acid, mass spectrometry with electrospray ionization, supramolecular complexes.
References
1. Tolstikov G.A., Baltina L.A., Shul'ts E.E., Pokrovskii A.G. Bioorganicheskaia khimiia, 1997, vol. 23, no. 9, pp. 691-703. (in Russ.).
2. Tolstikova T.G., Tolstikov A.G., Tolstikov G.A. Vestnik Rossiiskoi akademii nauk, 2007, vol. 77, no. 10, pp. 867874. (in Russ.).
3. Li H.-E., Qiu J.-Z., Yang Z.-Q., Dong J., Wang J.-F., Luo M.-J., Pan J., Dai X.-H., Zhang Y., Song B.-L., Deng X.-M. Fitoterapia, 2012, vol. 83, no. 1, pp. 241-248.
4. Lai Y., Shen L., Zhang Z., Liu W., Zhang Y., Ji H., Tian J. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2010, vol. 20, no. 22, pp. 6416-6420.
5. Yamaguchi H., Noshita T., Yu T., Kidachi Y., Kamiie K., Umetsu H., Ryoyama K. European Journal of Medicinal Chemistry, 2010, vol. 45, no. 7, pp. 2943-2948.
6. Krausse R., Bielenberg J., Blaschek W., Ullmann U. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2004, vol. 54, no. 1, pp. 243-246.
7. Zhou X., Zhao L., Liu X., Li X., Jia F., Zhang Y., Wang Y. Phytother. Res., 2012, vol. 26, pp. 253-258.
8. Borisenko S.N., Lekar' A.V., Milov A.A., Vetrova E.V., Borisenko N.I. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2013, no. 2, pp. 85-92. (in Russ.).
9. Lekar' A.V., Vetrova E.V., Borisenko N.I., Iakovishin L.A., Grishkovets V.I. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2011, no. 2, pp. 103-106. (in Russ.).
10. Lekar' A.V., Vetrova E.V., Borisenko N.I., Yakovishin L.A., Grishkovets V.I. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 2012, vol. 38(7), pp. 749-752.
11. Lekar' A.V., Yakovishin L.A., Vetrova E.V., Rudnev M.I., Borisenko N.I. Journal of Analytical Chemistry, 2011, vol. 66, no. 13, pp. 44-48.
12. Borisenko S.N., Lekar' A.V., Vetrova E.V., Borisenko N.I. Chemistry of Natural Compounds, 2013, vol. 49, no. 5, pp. 969-971.
13. Tolstikova T.G., Sorokina I.V., Bryzgalov A.O., Lifshits G.I., Khvostov M.V. Biomeditsina, 2006, no. 4, pp. 115117. (in Russ.).
Received December 25, 2013 Revised January 27, 2015
* Corresponding author.
