Модельные системы для подбора лекарственных препаратов на основе органических нитроэфиров Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

МОДЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОДБОРА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ НИТРОЭФИРОВ

Малкова Е.С., Сырцова JI.A., Шкондина Н.И., Котельников А.И.

Институт проблем химической физики РАН (г. Черноголовка).

E-mail: malkova(ä),bk.ru

Two model systems for selection of medicinal preparations on the base of organic nitro ester have been proposed. 1-st test system is for evaluation of rate of nitrite formation in the presence of cysteine (Cys), process correlating with vasodilator activity of nitro ester. Nitroglycerol, 3,3'-bis(nitroxymethyl)oxetan and nicorandil have been compared. 2-nd test system for analysis of NO formation consists of Cys, nitro ester and hemoglobin as trap of NO and nitrite reductase.

Данные о многоликой биологической активности NO и его нитрозильных аддуктов in vivo используются при разработке фундаментальных основ создания нового поколения лекарственных препаратов, применяемых в терапии сердечнососудистых и онкологических заболеваний. Цель данного исследования - создание тестовых систем для изучения механизма биотрансформации органических нитроэфиров и выявления потенциальных лекарственных препаратов - экзогенных доноров N0 - для выяснения возможности их практического применения в медицине. При выборе тестовых систем мы исходили из биохимии и физиологии нитрита. Известно, что в процессе метаболизма тринитроглицерин (TNG) и другие органические нитроэфиры дают в качестве первого продукта нитрит-ион. В случае TNG эта реакция катализируется альдегиддегидрогеназой (AD), гемоглобином (Hb)- нитритредуктазой и рядом других ферментов. Нитрит превращается в N0 путём реакции с Hb и другими белками. Нитрит-ион, присутствующий в крови в концентрации 300 нМ, представляет собой самую большую форму хранения N0 внутри сосудов и тканей. Скорость образования нитрит-иона из нитратов коррелирует с их вазодилататорной активностью. Нами показано, что тестовая система нитроэфир-цистеин (аналог тиолового кофактора AD) может использоваться для анализа эффективности образования нитрит-иона из органических нитроэфиров. Мы исследовали процесс образования нитрита в реакции цистеина с TNG, 3,3'-бис(нитроксиметил)оксетаном (NMO) и никорандилом (NKR). Относительная скорость образования нитрита в данной тестовой системе даёт ряд от 1,5 до 0,02 мкМ нитрит-иона в минуту.

Предложена другая тестовая система, включающая Hb, цистеин, нитроэфир для анализа их эффективности в реакции образования NO. Hb является «ловушкой» NO. HbNO имеет характерный спектр поглощения, отличающийся от спектра поглощения Hb. Регистрируя накопление HbNO и раскладывая спектры на составляющие с помощью программы MathCad, можно регистрировать кинетику образования N0. Этот метод имеет ряд преимуществ перед всеми другими методами анализа образования N0. Кроме того, Hb представляет собой самый большой пул природного восстановителя нитрита, так как его концентрация в крови составляет 12 мМ.

Установлено, что тройная тестовая система должна быть реализована при постоянных концентрациях реагентов. Это можно осуществить для предлагаемой тестовой системы in vitro. Но если использовать в качестве теста не индивидуальные ферментные системы, а физиологические, то в этом случае невозможно зафиксировать реакционную систему постоянного состава. В этом преимущество предлагаемого подхода.

* Авторы выражают благодарность Королеву A.M. за предоставление препаратов NMOhNKR.