Исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов

Лупанова, Ирина Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов
ВАК РФ 03.01.06, Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)

Автореферат диссертации по теме "Исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов"

На иравахрукописи

ЛУПАНОВА ИРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРИМЕРЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ И ФЛАВОНОИДНЫХ ГЛИКОЗИДОВ

Специальность: 03.01.06 - биотехнология (в том числе бионаногехнологии)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 ЯНВ 2012

""5005769

МОСКВА 2011

005005769

Диссертационная работа выполнена в ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии)

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

МИНЕЕВА Майя Федоровна

доктор медицинских наук КОЛХИР Владимир Карлович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук

КОНДАКОВА Нелли Васильевна доктор технических наук, профессор КЕДИК Станислав Анатольевич

Ведущая организация:

Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской академии наук (г. Улан-Удэ).

Защита состоится «23» января 2012 г. в 14— на заседании Диссертационного Совета Д 006.070.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии)(117216 г.Москва, ул. Грина, д. 7) по адресу: 123056, г. Москва, ул. Красина, д. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВИЛАР по адресу: 117216 г. Москва, ул. Грина, д. 7.

Автореферат разослан «_» декабря 2011 года.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д 006.070.01 Доктор фармацевтических наук

А.И. Громакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время чрезвычайно актуальны биотехнологические разработки, позволяющие оптимизировать создание и производство новых лекарственных препаратов. Одной из задач современной биотехнологии является поиск новых методов и подходов для изучения механизмов действия лекарственных препаратов на организм, а также поиск новых веществ, обладающих биологической активностью. Перспективным направлением научных исследований является биотсхнологическое изучение препаратов, созданных на основе растений.

Проведение такого рода исследований требует адекватного инструмента для оценки тонких механизмов действия этих объектов на молекулярном уровне. В качестве одного из таких инструментов исследования молекулярных механизмов действия биологически активных веществ (БАВ) мы предлагаем применение нанобиотехнологических подходов в условиях опытов in vitro, к которым можно отнести разработанные в ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии специфические ферментные биотест-системы - нанобиотехнологические модели, позволяющие на молекулярном уровне избирательно выявлять корреляты фармакологической активности.

Применение специфических ферментных биотест-систем in vitro в первую очередь направлено на определение эффективности воздействия исследуемых веществ на ключевые регуляторные процессы, поддерживающие гомеостаз организма. Использование такого инструмента позволяет расширить наши знания о существующих и потенциальных возможностях БАВ растительного происхождения, а также фитопрепаратов, созданных на их основе; целенаправленно проводить поиск новых биологических свойств фитообъектов с учетом понимания взаимодействия «структура - действие» на молекулярном уровне.

Для России с ее богатейшими растительными ресурсами, где к медицинскому применению разрешено более 200 видов растительного сырья, характерен широкий масштаб производства фитопрепаратов, которые составляют около 40% номенклатуры лекарственных средств, выпускаемых в нашей стране (Уминский A.A. и соавт., 2007). Как правило, в состав действующих веществ фитопрепаратов входят представители таких широко распространенных в растительном мире классов химических соединений, как тритерпеновые гликозиды и флавоноиды. Эти соединения хорошо изучены, обладают, как правило, высокой биологической активностью различной направленности и низкой токсичностью, что дает основание рассматривать их в качестве веществ, перспективных для создания высокоэффективных полифункциональных лекарственных препаратов. Поэтому в рамках данной диссертационной работы мы применяли разработанный биотехнологический подход для исследования молекулярных механизмов действия БАВ растительного происхождения на примере тритерпеновых гликозидов и флавоноидов, зависимости биологической активности веществ or характеристики их углеводной составляющей и строения агликона.

Известно, что тритерпеновые гликозиды обладают нейротропными, адаптогенными, антимикробными, иммуномодулирующими,

противоопухолевыми, противовоспалительными, гепатонротекторными и др. свойствами (George F. et al., 2002). Благодаря широкому спектру биологической активности и низкой токсичности в медицинской практике применяется большое число лекарственных средств и биологически активных добавок (БАД), созданных на основе тритерпеновых гликозидов: Глицерам, Ликвиритон, Флакарбин, Эскузан, Аосцин, Патримин, Гербион Женьшень, Геримакс и др. Не менее популярны и флавоноидпые гликозиды, которые обладают антиоксидантными, противовоспалительными,

капилляроукрешшощими, желчегонными, противолучевыми,

иммуномодулирующими и другими свойствами (Уминский A.A. и соавт., 2007). Являясь малотоксичными, лекарственные средства, имеющие в своем составе флавоноиды, проявляют высокую эффективность и широко применяются в медицине. Так, при лечении нарушений мозгового кровообращения с успехом используют препараты, содержащие флавоноидный экстракт из листьев Гинкго Билоба (Милопольская И.М., 2001), в качестве антиоксиданта, ангиопротектора и препарата с противовоспалительным действием — Диквертин, как кардиопротекторное средство - Корвитин, для укрепления сосудов - Аскорутин - комбинированный препарат, обладающий антиоксидантными свойствами и способностью депонировать аскорбиновую кислоту в тканях. Показан ингибирующий эффект кверцетша на рост меланомы и образование метастазов (CookN. С. et al., 1996).

Вместе с тем, как свидетельствует анализ литературы, до сих пор систематического изучения молекулярных механизмов действия тритерпеновых гликозидов и флавоноидов не проводилось. Это связано со сложной структурой молекулы тритерпеновых гликозидов и флавоноидов, недостаточной изученностью характера их воздействия на органы, ткани и другие мишени в организме; в процессе изучения таких фитообъектов исследователи сталкиваются с проблемой их биодоступности и прохождения через биологические мембраны, испытывают затруднения в определении вектора биологического воздействия. В настоящее время появились публикации, посвященные определению взаимосвязи между строением углеводного остатка в молекуле некоторых гликозидов и их биологической активностью (Cook N. С. et al., 1996; George F. et al., 2002), что весьма актуально.

Учитывая вышеизложенное, исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов представляет значительный теоретический и практический интерес.

Цель работы

Системное изучение молекулярных механизмов действия фитопрепаратов и фитообъектов, содержащих тритерпеновые гликозиды и флавоноиды, с применением биотехнологических методов тестирования в условиях опытов in vitro, основанных на специфических ферментных биотест-системах, и

исследование зависимости их биологической активности от строения углеводного остатка и агликоиа.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать методические биотехнологические подходы и принципы биохимического тестирования для выявления веществ, обладающих адаптогенными, антиоксидантными, антимикробными, иммуномодулирующими, дофаминергическими, антитоксическими и энергизирующими свойствами.

2. Изучить молекулярные механизмы действия индивидуальных тритерпеновых гликозидов: биколорозида А и В (БКА, БКВ) из качима двуцветного (Gypsophila bicolor), натринозида Д из патринии средней (Patrinia Intermedia), а также сухих экстрактов корней женьшеня (Panax ginseng), содержащих сумму тритерпеновых гликозидов - панаксозидов.

3. Изучить молекулярные механизмы действия индивидуальных флавоноидов: кверцетина, дигидрокверцетина, рутина, а также флавоноидной фракции из Гинкго Билоба (Ginkgo biloba).

4. Исследовать роль строения углеводной составляющей и/или генина в молекулах тритерпеновых гликозидов для проявления их фармакологической активности.

5. Исследовать роль строения углеводного остатка и/или агликона в молекулах флавоноидов для проявления их фармакологической активности.

6. Разработать методические рекомендации для выполнения биохимических исследований с применением специфических ферментных биотест-систем с целью выявления дофаминергических, энергизирующих и венотонизирующих свойств у изучаемого объекта.

Научная новизна

1. Впервые в одном исследовании изучены молекулярные механизмы действия тритерпеновых гликозидов и флавоноидов, а также некоторых растительных экстрактов, перспективных для создания на их основе новых оригинальных фитопрепаратов, с применением биотехнологических подходов, используя в качестве тест-объектов ключевые ферменты гомеостаза.

2. Впервые установлено, что гликозиды, имеющие различия в строении агликона и/или углеводного остатка, оказывают прямое, неодинаковое влияние на скорость ферментативных реакций, различаясь по знаку и выраженности проявляемого эффекта.

3. Доказано, что от строения углеводной части тритерпеновых гликозидов зависит их влияние на активность ключевых ферментов иммунной и антиоксидантной систем - НАДФН-оксидазы, каталазы и глутатионредуктазы, различающееся по степени выраженности эффекта.

4. Показано, что тритерпеновые гликозиды и флавоноиды обладают различным сродством к тирозингидроксилазе, что также может определять характер их фармакологической активности.

5. Установлена энергизирующая активность исследуемых соединений, а также количественно и качественно различное действие на ферменты биотрансформации и детоксикации - цитохром Р450 и глутатионтрансферазу.

Практическая значимость работы

Настоящая работа является частью комплексных научных исследований, проводимых в отделе экспериментальной и клинической фармакологии (руководитель - д.м.н. В.К.Колхир) ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) (директор - академик РАМН и РАСХН В.А. Быков) по «Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2011 гг.», задание 04.13. - разработка технологии производства высокоэффективных лечебных и профилактических препаратов из растительного сырья.

Благодаря результатам биотехнологического изучения молекулярных механизмов действия тритерпеновых гликозидов и флавоноидов с применением специфических ферментных биотест-систем в опытах in vitro, установлены направления расширенного фармакологического изучения тритерпен- и флавоноидсодержащих фитообъектов.

Предложенные и усовершенствованные в работе специфические ферментные биотест-системы in vitro могут использоваться не только для изучения молекулярных механизмов действия БАВ и выявления сходства и различия в фармакологической активности между близкими по структуре соединениями, но и в качестве экспресс-тестов при первичном скрининге БАВ с целью выбора перспективных объектов для углубленного изучения и разработки оригинальных лекарственных препаратов.

Подготовлены и утверждены на секции по поиску БАВ, технологии получения лекарств, фармацевтической химии, фармакогнозии Ученого совета (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) методики определения дофаминергических, эпергизирующих и венотонизирующих свойств изучаемых фитообъектов.

Внедрение полученных результатов в практику

Алгоритм изучения новых БАВ с использованием биотехнологических приемов в условиях опытов in vitro одобрен на заседании секции по поиску БАВ, технологии получения лекарств, фармацевтической химии, фармакогнозии Ученого Совета (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) и реализуется в отделе экспериментальной и клинической фармакологии Центра медицины ВИЛАР при проведении научно исследовательской работы по поиску и разработке фитопрепаратов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Изучение молекулярных механизмов действия фитообъектов,

содержащих тритерпеновые гликозиды и флавоноиды, возможно с

применением биотехнологического подхода, включающего специфические

ферментные биотест-системы in vitro, где в качестве тест-объектов используются ключевые ферменты гомеостаза.

2. Специфическая фармакологическая активность тритериеновых гликозидов и флавоноидов изменяется в зависимости от химической характеристики их углеводной составляющей и строения их агликона.

3. Применение биотехнологических подходов (специфических ферментных биотест-систем in vitro) позволяет выявить сходства и различия в молекулярных механизмах действия тритерпеновых гликозидов, в том числе различающихся на одну молекулу глюкозы в гликозидной части, и объяснить различия в их биологической активности.

4. Флавоноиды, различающиеся между собой строением агликона и/или наличием гликозидного остатка, оказывают непосредственное неодинаковое влияние на скорость глутатионредуктазной, каталазной, НАДФН-оксидазпой, тирозингидроксилазной, пируваткиназной реакций, а также реакций с участием ферментов биотрансформации и детоксикации -цитохрома Р450 и глутатионтрансферазы, различаясь по знаку и выраженности проявляемого эффекта, что отражается в различиях спектров их фармакологического действия.

Личное участие автора являлось основополагающим на всех этапах работы и состояло в постановке цели исследования, разработке экспериментальных и теоретических подходов при выполнении эксперимента и обобщении полученных результатов.

Апробация работы. Результаты исследования были доложены и обсуждены па второй научно-практической конференции с международным участием «Достижения клинической фармакологии в России», приуроченной к 25-летию организации кафедры клинической фармакологии ММА им. И.М. Сеченова (Москва, 7-8 сентября 2009) и XVII Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 12-16 марта 2010), на секции «Современная фитофармакология и фитотерапия»

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 работ, в том числе в научных изданиях, входящих в перечень ВАК по теме диссертационной работы, 3 статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, заключения, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 131 страницах машинописного текста, включая 20 таблиц и 20 рисунков. Список литературы содержит 155 наименований, из которых 77 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении обозначены актуальность темы, цель и задачи исследования, научная новизна, научно-практическая значимость исследования, сведения об апробации работы и основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. В Литературном обзоре обсуждена информация из доступной нам литературы о тритерпеновых гликозидах, флавоноидах и известных по применению в отечественной и мировой медицинской практике препаратах на их основе. Вещества сгруппированы по классам химических соединений. Представлено описание специфических ферментных биотест-систем, которые служили основным инструментом определения молекулярных механизмов действия БАВ.

Глава 2. В Экспериментальной части изложено планирование эксперимента, объекты, материалы и методы исследования.

В результате анализа и обобщения результатов теоретических и экспериментальных исследований необходимо было применить биотехнологический подход для системного изучения молекулярных механизмов действия выбранных объектов исследования и исследования их биологической активности в зависимости от строения углеводного остатка. Для этого нами была предложена схема исследований, представленная на рис. 1, и включающая в себя применение специфических ферментных биотест-систем. Нами были также были усовершенствованы разработанные ранее биотест-системы (в частности, адаптированы к биохимическому анализатору Clima СМ-15, Испания).

X §

(а Я

та о

С'ХЕЛЬ* ПРОВЕДЕНИЯ БНОТЕХНОЛОГПЧЕСКОГ О ИССЛЕДОВАНИЯ

Тршерпешвые гликомоы

Применение специфических ферментных бнотест-сдатем ш чао

Флавошиды

За

о *

с\

о н а X

я о

а л

За О ш

К ¡а

Имлувомодулаторы Иммуноетпрессоры

НАДФН- окевдазназ | Гаутатионрсаукгазиа* Катал азная П{ груваткнназ к а* Гнрсатгидроксклазная : Иг оснса ипте.трома и хл^гати ев :р анс ф ергзь: 1

1 ■

11ммуномодулируюш11е свойства Алшнжнше Прохиво микробные А иттакс кдакпше свойства Энерг ш крующпе свойства Дофаминерппеекле свойства Антптогаиескпе ГБОЙСТБа

Адаптогенны Актиокецзаигы Проптюшкробныс препараты

БАБ.

повышающие энергетический потенциал клетки

Дофаулшергнчеекие БАВ

Гегатопротекторы

Объекты изучения

В биохимических исследованиях использовали вещества растительного происхождения, полученные и охарактеризованные, как правило, в химико-технологическом подразделении ГНУ ВИЛАР (под руководством Шейченко О.П.). Биколорозиды А и В, патринозид Д охарактеризованы в центре коллективного пользования МГУ им. М.В. Ломоносова с использованием лазерной десорбционно-ионизационной масс-спектроскопии с участием матрицы (MALDI), рутин и флавоноидная фракция из листьев Гинкго Билоба - коммерческие препараты. Основные фитообъекты:

1. Биколорозид А - индивидуальное вещество (Рис. 2), выделенное из широкораспространенного на территории Азербайджана качима двуцветного ('Gypsophila bicolor - сем. Гвоздичные). Вещество относится к гипсогенинсодержащим тритерпеновым гликозидам. Всего биколорозид А содержит 9 гликозидных остатков.

2. Биколорозид В - индивидуальное вещество (Рис. 2), выделенное из качима двуцветного (Gypsophila bicolor - сем. Гвоздичные). Вещество относится к гипсогенинсодержащим тритерпеновым гликозидам. Всего биколорозид В содержит 10 гликозидных остатков.

Рисунок 2 - строение биколорозидов А и В

3. Патринозид Д - гликозид олеаноловой кислоты, индивидуальное вещество (Рис. 3), выделенное из патринии средней (Patrinia Intermedia Roem. et Schull. - сем. Валериановые). Патринозид Д содержит 7 моносахаридных остатков, присоединенных к олеаноловой кислоте в положении С3 и C2g-

ДлябиколорозидаВ: R=Ri R1= К

Рисунок 3 - строение патринозида-Д

4. Дигидроквердетин - 3,3',4',5,7-пентагидроксифлавон (Рис. 4), из

лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.- сем. Сосновые).

,он

он о

Рисунок 4 - строение дигидрокверцетина

5. Кверцетин - 3,3',4',5,7- пентагидроксифлавон (Рис. 5), является агликоном флавоноидных гликозидов и относится к витаминам группы Р.

он о

Рисунок 5 - строение кверцетина

6. Рутин - б-бета-Ь-рамнозид-Б-глюкозид-квсрцстина (Рис. б).

,он

он о

Рисунок 6 - строение рутина

О—(С,ДО)

7. Стандартный образец флавоноидной фракции из листьев Гинкго Билоба (Ginkgo biloba L.- сем. Гинкговые) (Рис. 7).

он о

Аментофлавон R1=H R2=H

Билобетин R1=H R2=CH3

Гинкгетин R1=CH3 R2=CH3

Рисунок 7 - Строение флавоноидов из листьев Гинкго Билоба

8. Женьшеня корня экстракт сухой - очищенный сухой экстракт, полученный в химико-технологическом подразделении ГНУ ВИЛАР из корней женьшеня обыкновенного (Panax ginseng СЛ. Мгу - сем. Аралиевых). Основными компонентами являются тритерпеновые гликозиды - панаксозиды, в пересчете на панаксозид Rbl и абсолютно сухую массу не менее 10%. Соответствует требованиям ГФ XI. Растворитель для экстракции: этанол 30% об/об. Подлинность: - ТСХ, наличие не менее четырех пятен в области Rf 0,240,82 (тритерпеновые гликозиды).

9. Женьшеня корпя экстракт сухой - очищенный сухой экстракт, коммерческий препарат из корней женьшеня настоящего {Panax ginseng radix -сем. Аралиевых). Основными компонентами являются панаксозиды, в пересчете на панаксозид Rbl не менее 4,2 мг на 0,300 г абсолютно сухой массы. Соответствует требованиям ГФ XI. Растворитель для экстракции: этанол 50% об/об. Подлинность: - ТСХ, наличие фиолетовых пятен в области Rf 0,24-0,82 (тритерпеновые гликозиды).

Основные биохимические тесты in vitro

В биохимических экспериментах использовали реактивы квалификации «хч» отечественного производства. Ферменты глутатионредуктаза, каталаза, пируваткиназа («Сигма», США), а также глутатион окисленный, НАДФН, НАДН («Sigma», США) - высокоочищенные препараты. Источником НАДФН-оксидазы и тирозингидроксилазы служил гомогенат клеток крови кроликов.

Скорость всех ферментативных реакций, кроме реакций с участием цитохрома Р450 и глутатионтрансферазы, измеряли спектрофотометрически на анализаторе для клинической химии Clima МС-15 (Испания). Скорость реакций с участием цитохрома Р450 и глутатионтрансферазы измеряли на спектрофотометре MPF-2 фирмы «Shimadzu» (Япония). В качестве источника НАДФН-оксидазы и тирозингидроксилазы использовали гомогенат клеток крови кроликов. Монооксигеназную активность цитохрома Р450 определяли с использованием субстрата I типа - анилина (реакция N-гидроксилирования) (Nash Т., 1953) и субстрата II типа - диметиланилина (реакция N-деметщшрования) (Канаева И.П. и соавт., 2004). В качестве источника цитохрома Р450 использовали микросомальную фракцию печени крыс,

полученную дифференциальным центрифугированием (Карузина И.П. и соавт., 1979). Содержание цитохрома г 450 в микросомах регистрировали спектрофотометрически (Omura Т. at al., 1964). Содержание белка в микросомалыюй фракции печени крыс определяли по методу Lowry и соавт. (Арчаков А.И. и соавт., 1979). Скорость глутатионредуктазной и каталазной реакций определяли по Beutter (Beutter Е., 1986), НАДФН-оксидазной реакции по (Daniels RH. at al., 1994), тирозингидроксилазиой реакции - по (Минеева-Вялых М.Ф., 1976), пируваткиназной реакции по (Куприянов В.В. и соавт., 1979).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ статистического анализа Statislica 6,0 (StatSoft, США). Для оценки значимости отличий между выборками с распределением, приближающимся к нормальному, использовался t-критерий Стыодеита (Хабриев Р.У., 2005). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05. Данные в тексте и таблицах представлены в виде М±т. Где М - средняя арифметическая величина, ш - ошибка средней арифметической.

Глава 3. Результаты и их обсуждение

Изучение молекулярных механизмов действия БАВ растительного происхождения имеет особенности, обусловленные сложностью извлечений из растений, в которых могут одновременно содержаться БАВ различной химической структуры и разной биологической активности. В связи с этим для повышения эффективности и экономичности скрининга рационально в качестве первого этапа изучить молекулярные механизмы действия БАВ в условиях опытов in vitro с использованием принципов биохимического тестирования. Применение адекватных тестов позволяет не только выявить биологическую активность и изучить молекулярные механизмы действия, но и прогнозировать направленность фармакологического влияния изучаемых объектов. С 1994 года в Центре медицины стало развиваться новое направление одной из основных задач которого является создание оригинальных специфических ферментных биотест-систем in vitro для направленного выявления биологически активных веществ с целевой биологической активностью. Ранее на базе ГНУ ВИЛАР были разработаны специфические ферментные моно- и комплексные биотест-системы для выявления БАВ с адаптогенной (Патент РФ №2181890 «Способ выявления веществ, обладающих адаптогенными свойствами, in vitro», антиоксидантной (Патент № 2181892 «Способ выявления веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, in vitro)), антимикробной и противовирусной (Патент №2181891 «Способ выявления веществ, обладающих противомикробными и противовирусными свойствами, in vitro) и иммуностимулирующей (Патент №2194077 «Способ выявления веществ с потенциальной иммуномодулирующей активностью, in vitro с применением NADPH-оксидазной тест-системы») активностью. Данные тест-системы базируются на фундаментальных представлениях фармакологии и биохимии, прежде всего - на известных представлениях о существовании специфических фармакофоров, то есть определенных специфических структур, в составе фармакологически активных соединений, комплиментарных соответствующим

биохимическим мишеням и определяющих направленность фармакологической активности или принадлежность к определенной фармакологической группе. Данные тест-системы основываются на представлениях о специфическом избирательном взаимодействии фармакофоров с эндогенными мишенями, в качестве которых могут выступать лимитирующие ферменты, играющие ключевую роль в биохимических процессах, обеспечивающих соответствующие физиологические функции.

Из литературных данных известно, что тритерп'еноиды и флавоноиды обладают иммуномодулирующими, дофаминергическими, тонизирующими, антиоксидантными и другими свойствами (Вичканова С.А. и соавт., 2009; Грек O.P., 1999; Досенко В.Е. и соавт., 2006; Уминский A.A. и соавт., 2007; George F. et al., 2002). Поэтому для изучения молекулярных механизмов действия выбранных объектов исследования нами был предложен системный биотехнологический подход, заключающийся в определении влияния веществ на активность ключевых ферментов гомеостаза, имеющие сложную, в том числе - аллоетерическую, регуляцию нейротрансмиттерами, гормонами, другими эндогенными факторами.

Все тесты (за исключением тестов с цитохромом Р45о и глутатионтрансферазой) были модифицированы с целью проведения исследований, используя современный анализатор для клинической химии Clima МС-15 (Испания), который, в отличие от двулучевого спектрофотометра MPF-2 фирмы «Shimadzu» (Япония), позволяет провести единоразово до 13 измерений.

В процессе отработки тестов в опытах in vitro определяли влияние изучаемых веществ и веществ с известной фармакологической активностью (взятых в качестве эталонных), на ферменты, избранные нами в качестве тест-объектов.

Адаптогенную, антиоксидантную и антимикробную активности выявляли по скорости реакций, катализируемых ферментами глутатионредуктазой (ГР) и каталазой (КАТ) (Патенты №2181890; №2181892; №2181891). Как было доказано ранее (Патент №2181890), БАВ адаптогенной направленности избирательно повышают скорость ГР реакции и снижают, или не влияют, на скорость КАТ реакции в опытах in vitro; БАВ антиоксидантного действия активируют ГР и КАТ (Патент №2181892), БАВ противомикробного действия ингибируют ГР и КАТ (Патент №2181891). Иммуномодулирующую активность БАВ определяли по влиянию на активность лимитирующего фермента терминальной стадии фагоцитоза - НАДФН-оксидазу (Патент №2194077). Биотест-система на основе тирозингидроксилазы (ТГ) (Минеева-Вялых М.Ф., 1976), лимитирующего фермента дофаминовой нейромедиаторной системы, позволяет выявлять вещества с дофаминергическими свойствами. Пируваткиназа (ПК) - гликолитический фермент, катализирующий (при наличии ионов магния и калия) предпоследнюю реакцию гликолиза - перенос остатка фосфорной кислоты от фосфоенолпирувата (ФЕП) на АДФ с образованием АТФ и пирувата (пировиноградной кислоты). Ускорение ПК-реакции приводит к увеличению фонда аденозинтрифосфата, что особенно важно в условиях недостатка кислорода (Куприянов В.В. и соавт., 1979).

Гепатопротекторную и детоксицирующую активность определяли по влиянию БАБ на скорости монооксигеназиых реакций (гидроксилазной и деметилазной), катализируемых цитохромом Р450 (цит Р4;0), и реакции конъюгации с участием глутатионтрансферазы (ГТФ) in vitro (Кондакова Н.В. и соавт., 2009). Известно, что данные ферменты играют важную роль в формировании приспособительных, компенсаторных реакций в экстремальных условиях (Голиков С.Н. и соавт., 1996). Для выявления энергизирующей активности определяли влияние БАВ на скорость реакции, катализируемой пируваткиназой.

В начале нашей экспериментальной работы мы показали, что скорость изучавшихся ферментативных реакций зависит от концентрации объектов исследования и описывается кривой с максимумом. В качестве примера на рис. 8 ноказан график зависимости скорости пируваткиназной реакции от концентрации биколорозидов А и В.

Скорость ПК-реакщш,

Концентрация БКА и БКВ, мкг/мп

Рисунок 8 - Скорость пируваткиназной реакции в зависимости от концентрации биколорозидов А и В; по оси ординат - скорость реакции, нмоль/(мин-1 мг белка), по оси абсцисс - концентрация биколорозидов А и В, мкг/мл

На рисунках 9-13 представлены результаты комплексного исследования влияния индивидуальных тритерпеновых гликозидов и флавоноидов: биколорозида А (3,3 мкг/мл), биколорозида В (6,6 мкг/мл), патринозида Д (3,3 мкг/мл), кверцетина (0,066 мкг/мл), дигидрокверцетина (0,0066 мкг/мл), рутина (0,066 мкг/мл); а также сухих экстрактов корня женьшеня, полученных экстрагированием на 30% спирте (0,66 мкг/мл) и на 50% спирте (0,066 мкг/мл) и суммарной флавоноидной фракции их листьев Гинкго Билоба (0,66 мкг/мл) в наиболее эффективных концентрациях на активность ключевых ферментов гомеостаза в опытах in vitro.

Согласно литературным данным (George F. et al., 2002), многие тритерпеновые гликозиды обладают адаптогенными (панаксозиды женьшеня), антиоксидантными (тритерпеновые гликозиды из листьев березы бородавчатой) и противомикробными (тритерпеновые гликозиды из плодов мукуросси) свойствами. Флавоноиды широко применяются в медицине благодаря своим антиоксидантным и венотонизирующим (например, рутин, дигидрокверцетин)

и противомикробным (например, флавоноиды из листьев красного винограда) свойствам (Уминский A.A. и соавт., 2007). Поэтому на первом этапе предложенного нами алгоритма исследования изучались адаптогенные, антиоксидантные и противомикробные свойства выбранных объектов с помощью специфических ферментных биотест-систем на основе ключевых ферментов антиоксидантной защиты - КАТ и ГР. Результаты определения прямого влияния тритерпеновых пшкозидов: биколорозвдов А и В (БКА, БКВ), патринозида Д, женьшеня обыкновенного корня экстрактов сухих, полученных экстрагированием на 30% спирте (Женьшень №1) и на 50% спирте (Женьшень №2); флавоноидов: кверцетина, дигидрокверцетина, рутина, а также суммарной флавоноидной фракции из листьев Гинкго Билоба (Флавоноидная фракция) на активность глутатионредуктазы и каталазы в опытах in vitro представлены на рисунке 9. Контролем служила проба, в которую не добавлялись объекты исследования.

Эффект, % 4

Ш -

9 ' 10 Вариант опыта

Рисунок 9 - Гистограммы распределения скоростей глутатионредуктазной и каталазной реакций in vitro (эффект, %) в присутствии тритерпеноидов и флавоноидов. 1 - контроль; 2 - биколорозид А; 3 - биколорозид В; 4- патринозид-Д; 5 - Женьшень №1; 6 - Женьшень №2; 7 - дигидрокверцетин; 8 - кверцетин; 9 - рутин; 10 - Флавоноидная фракция.

Примечание: далее везде * - статистическая значимость отличий от контроля при р<0,05

Как видно из рис. 9, БКА и БКВ практически не оказывали влияния на скорости реакций, катализируемые ферментами ГР и КАТ в условиях опытов in vitro. Следовательно, согласно данным (Патенты №2181890; №2181892; №2181891), биколорозиды А и В не проявляли специфических адаптогенных, антиоксидантных или антимикробных свойств.

Установлено прямое влияние рутина на активность ГР и КАТ в условиях in vitro. Рутин в 1,7 раза увеличивал скорость ГР-реакции и в 1,2 раза - КАТ-реакции; дигидрокверцетин ускорял ГР-реакцию в 1,5 раз и КАТ-реакцию - в 1,2 раза. Известно, что наблюдаемый эффект выявлен для БАВ антиокеидантного действия (Патент №2181892). Как видно из приведенных данных, кверцетин снижал скорости реакций - ГР на 18%, а КАТ на 20%, проявляя, согласно (Патент №2181891), свойства антимикробной направленности.

Таким образом, при исследовании адаптогенных, антиоксидантных и антимикробных свойств у тритсрпеновых гликозидов, а также флавоноидов, различающихся по структуре и количеству глюкозных остатков, с помощью специфических ферментных биотест-систем, основанных на ГР и КАТ, в опытах in vitro, установлены различия в проявлении специфической биологической активности. Следовательно, полученные результаты свидетельствуют о том, что различие в структуре тритсрпеновых гликозидов и флавоноидов в содержании и количестве глкжозного компонента может влиять на биологическую активность и свойства молекулы.

Многие тритерпеповые гликозиды и флавоноиды обладают выраженными иммуномодулирующими свойствами (Уминский A.A. и соавт., 2007; George F. et al., 2002), поэтому на втором этапе комплексного биотехнологического подхода к изучению молекулярных механизмов действия БАВ мы применяли специфическую ферментную биотест-систему in vitro на основе ключевого фермента иммунной системы - НАДФ1I-оксидазы. Данный тест позволяет выявлять иммуномодулирующую активность у изучаемых БАВ (Патент №2194077).

Результаты сравнительного изучения скоростей НАДФН-оксидазной реакции в опытах in vitro в присутствии изучавшихся тритсрпеновых гликозидов и флавоиоидов, а также протимозина-а, представлены рис. 10.

В спокойных (не стимулированных) лейкоцитах НАДФН-оксидаза не активна (Патент №2194077). При добавлении к гомогенату спокойных лейкоцитов иммуномодулятора, НАДФН-оксидаза активируется. Для сравнительной количественной оценки величины влияния изучаемых соединений на активность НАДФН-оксидазы in vitro, соотносили скорости реакций, полученные в упомянутых пробах, со скоростью НАДФН-оксидазной реакции в пробе, содержавшей известный природный иммуноактиватор протимозина-а (кислый белок, выделенный из тимуса крысы), принимая ее за 100%. Концентрация про гимозина-а составляла 1 мкг/мл пробы.

Процент скорости реакняа по отноигенпю к скорости реакция в присутствии протимозина-а

Вариант опыта

Рисунок 10. Скорость НАДФН-оксидазной реакций in vitro (в %) в присутствии тритерпеноидов и флавоноидов (скорость реакции с участием природного иммуноактиватора - протимозина-а принята за 100%). 1 - контроль; 2 - протимозин-а; 3 - биколорозид А; 4 - биколорозид В;

5 - патринозид Д; 6 - Женьшень №1; 7 - Женьшень №2; 8 - дигидрокверцетин; 9 - кверцетин; 10 - рутин; 11 - Флавоноидная фракция

В контрольной пробе, не содержащей БАВ, скорость НАДФН-оксидазной реакции равна 0. При добавлении в пробу, к гомогенату спокойных лейкоцитов, протимозина-а наблюдали активацию НАДФН-оксидазы: НАДФН окислялся со скоростью 26,7 нмоль/мин на 10 мкл гомогената, что принимали за 100%. При добавлении женьшеня обыкновенного корня экстракта сухого, полученного на 30% спирте, в пробу также происходила активация НАДФН-оксидазы. При этом активация НАДФН-оксидазной реакции составила 87% от эффекта протимозина-а. БКА и БКВ также активировали фермент, но их эффекты оказались количественно неодинаковыми: БКА увеличивает скорость реакции на 39% от эффекта протимозина-а, а БКВ - на 69%. Патринозид Д и женьшеня обыкновенного корня экстракт сухой, полученный на 50% спирте, также увеличивали скорость НАДФН-оксидазной реакции в опытах in vitro.

Таким образом, в НАДФН-оксидазном тесте установлены количественные различия БКА и БКВ по их влиянию на активность НАДФН-оксидазы: влияние БКВ было более выражено, чем влияние БКА. Точно такой же эффект наблюдали при сравнении иммуномодулирующей активности двух экстрактов женьшеня, которые количественно различаются по действию на ферментативную реакцию. В количественном различии влияния БКА и БКВ на скорость НАДФН-оксидазной реакции отражены различия в структурах БКА и БКВ, различающихся на одну молекулу глюкозы в 3-м положении. Иными словами, полученные результаты свидетельствуют о том, что строение углеводной части тритерпеновых гликозидов играет важную роль для их взаимодействия с ключевым ферментом иммунной системы. Вместе с тем прямое влияние БКА и БКВ на активность НАДФН-оксидазы качественно сходно с влиянием панаксозидов и патринозида Д, что свидетельствует о проявлении общих черт строения, характерных для тритерпеновых гликозидов.

Все флавоноиды проявляли иммуномодулирующие свойства, активируя НАДФН-оксидазу в опытах in vitro, проявляя общие черты строения, характерные для флавоноидов. Максимальное действие на скорость НАДФН-оксидазной реакции оказывала флавоноидная фракция из листьев Гинкго Билоба, ускоряя реакцию на 47%, и кверцетин, увеличивая скорость на 45% от скорости реакции с участием протимозина-а.

Все изучавшиеся БАВ ускоряли НАДФН-оксидазную реакцию, проявляя, согласно (Патент №2194077), иммуномодулирующие свойства. Однако количественное влияние изучавшихся веществ на активность данного фермента неодинаково. Тритерпеновые гликозиды, за исключением биколорозида А, значительно больше ускоряют реакцию по сравнению с флавоноидами. По активирующему влиянию на НАДФН-оксидазную реакцию изучаемые вещества располагались в следующем порядке: женьшень №1> патринозид Д> биколорозид В> женыпень№2> флавоноидная фракция из листьев Гинкго Билоба> кверцетин = биколорозид А> рутин> дигидрокверцетин.

Для сравнительного изучения механизмов действия тритерпеновых гликозидов и флавоноидов также определяли кинетические параметры

НАДФН-оксидазной реакции в присутствии биколорозидов А и В, различающихся лишь на одну молекулу глюкозы в гликозидной части, и кверцетина, рутина, различающихся наличием гликозидной части. В таблице 1 представлены кинетические параметры НАДФН-оксидазной реакции при добавлении изучавшихся веществ к гомогенату спокойных полиморфноядерных лейкоцитов. Для сравнения были взяты: известный природный активатор гуморального иммунитета протимозин-а и активатор терминальной стадии фагоцитоза метилурацил.

Таблица 1 - Кинетические параметры НАДФН-оксидазной реакции при добавлении ТГ к гомогенату спокойных полиморфноядерных лейкоцитов

Скорость реакции, мкмоль/мин наЮмкл гомогената Кинетические параметры НАФН-океидазной реакции

Контроль Опыт Кш НАДФН, мкМ Vmax, нмоль/мин наЮмкл гом

Протимозин-а 0 26,7 0,02 30,0

Метилурацил 0 0,26 0,24 0,38

Биколорозид-А 0 10,4 0,10 22,0

Биколорозид-В 0 18,4 0,06 30,0

Кверцетин 0 5,9 0,08 1,54

Рутин 0 10,2 0,27 23,4

Из таблицы 1 видно, что при добавлении в пробу к гомогенату спокойных лейкоцитов протимозина-а, природного активатора гуморального иммунитета, НАДФН окислялся со скоростью 26,7 мкмоль/мин на 10 мкл гомогената клеток. При добавлении метилурацила, активатора клеточного иммунитета, НАДФН-оксидаза была активирована меньше, скорость реакции составляла 0,26 мкмоль/мин на 10 мкл гомогената клеток. Было показано, что действие биколорозида-В было по своей величине ближе к эффекту протимозина-а, то есть активатора гуморального иммунитета. Кверцетин по величине Кш и Vmax ближе к мстилурацилу, то есть проявляет свойства активатора клеточного иммунитета. Биколорозид А и рутин проявляли себя как активаторы обоих звеньев иммунитета. Таким образом, и тритерпеновые гликозиды, и флавоноиды обладали сродством к НАДФН-оксидазе, однако, не проявляя при этом общих черт строения, характерных для тритерпеноидов и флавоноидов.

Согласно литературным данным (Арушашш Э.Б., 2008), панаксозиды (тритерпеновые гликозиды женьшеня) обладают дофаминергическими свойствами. Поэтому на следующем этапе исследований мы определяли влияние веществ на активность ключевого фермента дофаминовой нейромедиаторной системы - тирозингидроксилазы в условиях опытов in vitro. Тирозингидроксилазный тест in vitro позволяет специфически выявлять вещества, обладающие непосредственным сродством к дофаминергической нейромедиаторной системе. Это обусловлено тем, что в тирозингидроксилазе и

дофаминовых рецепторах имеются одинаковые места «узнавания», обеспечивающие избирательное связывание со специфическими лигандами. Поэтому ТГ-азный тест может использоваться в качестве модели «узнающих» сайтов дофаминовых рецепторов для выявления дофаминергических свойств биологически активных соединений (Минеева М.Ф., 1987). Результаты сравнительного изучения скоростей ТГ-реакции реакций in vitro в присутствии изучавшихся тритерпеновых гликозидов и флавоноидов представлены на рис. 11.

Эффект, %

1»———

Вариант опыта

Рисунок 11 - Скорость тирозингидроксилазной реакций в опыте in vitro в присутствии изучавшихся веществ в сравнении с дофамином - природным ретроингибитором тирозингидроксилазы и агонистом дофаминовых рецепторов. 1 - контроль; 2 - дофамин; 3 - биколорозид А; 4 - биколорозид В; 5 - патринозид-Д; 6 - Женьшень №1; 7 - Женьшень №2; 8 - дигидрокверцетин; 9 - кверпетин; 10 - рутин; 11 - Флавоноидная фракция

Дофамин - природный ретроингибитор тирозингидроксилазы и агонист дофаминовых рецепторов, в условиях опытов in vitro заметно тормозил скорость реакции, что соответствует литературным данным (Mineeva M.F., 1990). Женьшеня обыкновенного корня экстракт сухой, полученный на 30% спирте, оказывал- влияние на скорость ТГ-азной реакции, количественно сравнимое с эффектом дофамина. Однако, эффект женьшеня обыкновенного корня экстракта сухого, полученного на 50% спирте, был значительно меньше. БКА и БКВ также достоверно снижали скорость ТГ-азной реакции, но количественно эффекты БКА, БКВ и патринозида Д значительно слабее эффектов дофамина и панаксозидов женьшеня (Рис. 11). Так, в присутствии БКА скорость реакции составляла 62% от скорости реакции в контроле, в присутствии БКВ - 83%, в присутствии патринозида Д - 74%. Таким образом, прямое влияние БКА, БКВ и патринозида Д на активность тирозингидроксилазы качественно сходно с влиянием панаксозидов, содержащихся в корне женьшеня, что свидетельствует о проявлении общих черт строения, характерных для тритерпеновых гликозидов как химического класса соединений. В то же время, значительно менее выраженное влияние биколорозидов, по сравнению с нанаксозидами, на активность 'ГГ свидетельствует о проявлении различий в химическом строении панаксозидов и других тритерпеновых гликозидов. Так как ТГ является частью дофаминовой нейромедиаторной системы, высокое сродство панаксозидов к этому ферменту

указывает на существенную роль дофаминовой нейромедиаторной системы в молекулярном механизме действия этих соединений. Относительно невысокое сродство БКА, БКВ и патринозида Д к тирозингидроксилазе позволяет предполагать, что дофаминовая нейромедиаторная система не является для них основной мишенью. Количественные различия во влиянии биколорозидов А и В на активность тирозингидроксилазы in vitro свидетельствуют о проявлении различий в строении углеводного остатка этих соединений в их взаимодействии с тирозингидроксилазой.

Флавоноиды оказывали прямое достоверное влияние на активность ТГ, но количественно их эффекты значительно слабее эффекта дофамина (Рис. 11). Так, в присутствии дигидрокверцетина скорость реакции составляла 68% от скорости реакции в контроле, в присутствии рутина - 61%, в присутствии флавоноидной фракции из листьев Гинкго Билоба - 82%. Кверцетин проявлял более сильный ингибирующий эффект, чем остальные флавоноиды и угнетал скорость ТГ-азной реакции на 54%. Таким образом, прямое влияние флавоноидов на активность ТГ качественно сходно с влиянием дофамина. Качественное сходство в действии флавоноидов на активность ТГ в опытах in vitro свидетельствует о проявлении общих черт строения, характерных для флавоноидов, как химического класса соединений.

Известно, что эсцин (тритерпеновый гликозид из плодов каштана конского), а также флавоноид рутин обладают тонизирующими свойствами (Уминский A.A. и соавт., 2007; Фитопрепараты ВИЛАР: научно-справочное издание под ред. Т.А. Сокольской, 2009). Поэтому в продолжение изучения молекулярных механизмов действия выбранных объектов исследования мы определяли их прямое влияние на активность пируваткиназы. С целью выявления энергизирующих свойств БАВ использовали пируваткиназную биотест-систему в сопряженной лактатдегидрогеназной системе в опытах in vitro. Ускорение ПК-реакции приводит к увеличению фонда аденозинтрифосфата, что особенно важно в условиях недостатка кислорода (Куприянов В.В. и соавт., 1979). Результаты сравнительного изучения скорости пируваткиназной реакций in vitro в присутствии изучавшихся тритерпеновых гликозидов и флавоноидов представлены на рис. 12.

Эффект, %

Рисунок 12 - Скорость пируваткиназной реакций in vitro (в %) в присутствии изучавшихся веществ. 1 — контроль; 2 - биколорозид А;

3 -биколорозид В; 4 - патринозид-Д; 5-Женьшень №1; 6 - Женьшень №2; 7 - дигидрокверцетин; 8 - кверцетин; 9 - рутин; 10 - Флавоноидная фракция

Из рис. 12 видно, что биколорозиды А и В количественно различались по влиянию на активность пируваткииазы. Так, БКА незначительно, но достоверно, увеличивал скорость ПК-реакции (на 20%), а БКВ - практически не оказывал влияния; патринозид Д ускорял реакцию на 34%, женьшень №1 увеличивал скорость ПК-реакции на 202%, в то время как женьшень №2 влияния на активность фермента не оказывал.

Таким образом, максимальный энергизирующий эффект из изучавшихся тритерпеновых гликозидов оказывал женьшеня обыкновенного корня экстракт сухой, полученный на 30% спирте. Также энергизирующими свойствами обладали патринозид Д и биколорозид А. Женьшеня обыкновенного корпя экстракт сухой, полученный на 50% спирте и биколорозид В влияния на активность ПК не оказывали, что свидетельствует об отсутствии у них тонизирующих свойств.

Все флавоноиды увеличивали скорость ПК-реакции, проявляя энергизирующие свойства, что свидетельствует о проявлении общих черт строения данных веществ. Кверцетин и рутин более эффективно увеличивали скорость реакции - в 1,5 и 1,7 раза, соответственно, что может быть связано с идентичностью их строения (строение агликона).

На заключительном этапе разработанного нами алгоритма по изучению молекулярных механизмов БАВ мы определяли влияние выбранных объектов исследования на активность ключевых ферментов двух этапов биотрансформации-детоксикации - цитохрома Р450 и глутатионтрансферазы в опытах in vitro. Сравнительные результаты изучения прямого влияния тритерпеновых гликозидов и флавоноидов на монооксигеназную активность (гидроксилазную и деметилазную) цитохрома Р45о, а также на конъюгирующую активность глутатионтрансферазы (ГТФ), представлены на рис. 13.

Эффект, %

[оАнипингидроксипаза вДщумлазз вГТф] Вариант опыта

Рисунок 13 - Скорость реакций (в %), катализируемых цитохромом Р450 и глутатионтрансферазой в присутствии изучавшихся веществ в опытах in vitro. 1- контроль; 2 - биколорозид А; 3 - биколорозид В; 4-Женьшень №1; 5 - Женьшень №2; 6 - дигидрокверцетин; 7 - кверцетин; 8 - рутин; 9 - Флавоноидная фракция

Как видно из диаграммы (Рис.13), тритерпеновые гликозиды оказывали прямое влияние на активность цитохрома Р450. Установлено, что БКА увеличивал скорость гидроксилирования и деметилирования в 1,5 и 1,2 раза, соответственно, а БКВ достоверно ускорял только реакцию гидроксилирования в 1,4 раза. Детоксицирующая активность ГТФ, как видно из результатов, представленных на рис. 13, в большей степени проявлялась в присутствии БКВ, чем БКА, при этом скорость реакции возрастала в 1,4 и 1,3 раза, соответственно. Это свидетельствует о выраженных детоксицирующих свойствах биколорозида В, по сравнению с биколорозидом А. Влияние исследованных соединений на активность ключевого фермента 2-го этапа детоксикации - ГТФ, также различалось по степени увеличения скорости реакции. Так, степень активации ГТФ уменьшалась в ряду Женьшень №2=Женьшень №1> БКВ >БКА.

Из представленных флавоноидов наиболее выраженное действие на активность цитохрома Р45о оказывал рутин (Рис. 13). Скорость гидроксилирования в его присутствии увеличивалась в 2,2 раза, а скорость деметилирования - в 1,4 раза. Кверцетин и дигидрокверцетин умеренно увеличивали скорости реакций, катализируемых цит Р450. Учитывая то, что цит Р450 является ключевым ферментом 1-го этапа системы детоксикации — биотрансформации, можно полагать, что рутин, по сравнению с кверцетином и дигидрокверцетином, является веществом, ускоряющим метаболизм широкого круга соединений, подвергающихся превращению с участием цитР45о. Флавоноидная фракция из листьев Гинкго Билоба увеличивала скорость гидроксилирования в 1,5 раза, а скорость деметилирования - в 0,5 раз. Влияние исследуемых флавоноидов на скорость ключевого фермента 2-го этапа детоксикации - ГТФ, также различалось по эффективности активации фермента. Так, степень активации ГТФ уменьшалась в ряду рутин> дигидрокверцетин > флавоноидная фракция из листьев Гинкго Билоба> кверцетин.

Известно, что увеличение скорости образования токсических веществ в монооксигеназной системе цит Р450 на 1-м этапе, по сравнению со скоростью их конъюгации с помощью ГТФ на 2-м этапе процесса детоксикации, может свидетельствовать о снижении эффективности детоксицирующей системы (Кондакова Н.В. и соавт. 2009). Поэтому, на основании полученных данных, можно заключить, что наибольшую детоксицирующую активность проявляли: дигидрокверцетин и Женьшень №1; биколорозид В и кверцетин также проявляли детоксицирующую активность, но менее выраженную.

В целом, разработанные в результате проведенной научно-исследовательской работы биотехнологические подходы к изучению молекулярных механизмов действия фитопрепаратов и фитообъсктов (на примере тритерпеновых гликозидов и флавоноидов) расширили методический арсенал отдела экспериментальной и клинической фармакологии ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии, применяемый в процессе поиска новых биологически активных веществ и разработки оригинальных лекарственных средств из растительного сырья и позволили выявить новые фармакологические свойства у изученных объектов.

выводы

1. Впервые проведено сравнительное изучение молекулярных механизмов действия некоторых тритерпеновых гликозидов и флавоноидов в условиях опытов in vitro с применением специфических ферментных биотест-систем, позволяющих выявить как сходства, так и различия в биологических эффектах изучавшихся Б АВ,

2. Установлено качественное сходство прямого действия тритерпеновых гликозидов на активность ферментов класса оксидоредуктаз: НАДФН-оксидазы и тирозингидроксилазы, свидетельствующее о проявлении общих черт строения, характерных для тритерпеновых гликозидов как класса соединений. В то же время установленные различия в выраженности эффектов биколорозида А и биколорозида В свидетельствуют о том, что гликозиды, имеющие неодинаковое строение углеводной части (БКА отличается от БКВ на одну молекулу глюкозы), по-разному взаимодействуют с лимитирующими ферментами иммунной и дофаминовой нейромедиаторной систем.

3. Установлено качественное сходство влияния всех изучавшихся флавоноидов на активность пируваткиназы, НАДФН-оксидазы и тирозингидроксилазы, различающегося лишь по выраженности эффектов, что свидетельствует о проявлении общих черт строения, присущих флавоноидам как классу соединений. В то же время, с применением специфических ферментных биотест-систем in vitro, основанных на глутатионредуктазе и каталазе, показано, что флавоноиды, различающиеся между собой строением агликона и/или наличием гликозидного остатка, различаются в характере проявления адаптогенных, антиоксидантныхи антимикробных свойств.

4. Показано, что тритерпеновые гликозиды и флавоноиды различного строения оказывают влияние на активность ключевых ферментов гомеостаза, различаясь по знаку и выраженности проявляемого эффекта, что отражается в различиях спектров их фармакологического действия; этот факт необходимо учитывать как при исследовании биологической активности веществ, так и при разработке новых препаратов.

5. Разработай биотехнологический подход с применением специфических ферментных биотест-систем в условиях опытов in vitro к изучению молекулярных механизмов действия БАВ и выявлению у них новых биологических свойств.

Список печатных работ:

1. Николаева И.А. (Лупаиова И.А.), Минеева М.Ф., Колхир В.К. Некоторые подходы к исследованию молекулярных механизмов действия тритерпеновых гликозидов П Вестник Российского университета дружбы народов; серия медицина. М., 2009. - №4. - С. 58-63.

2. Лупаиова И.А. (Николаева И.А.), Минеева М.Ф., Колхир В.К. Зависимость биологической активности тритерпеновых гликозидов от строения гликозидного остатка // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2011. - №9. - С. 4-7.

3. Лупанова И.А. (Николаева И.А.), Минеева М.Ф., Колхир В.К., Мартынов A.M. Тритерпеновые гликозиды - перспективный класс природных соединений для создания новых фитопрепаратов // Сибирский медицинский журнал. - 2011. - №6. - С.244-246.

4. Николаева И.А. (Лупанова И.А.), Минеева М.Ф., Колхир В.К. Изучение молекулярных механизмов действия тритерпеновых гликозидов с применением специфических ферментных биотест-систсм. // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. научи, тр. - Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2010. - Вып. 65. - С. 477-479.

5. Минеева М.Ф., Колхир В.К., Николаева И.А. (Лупанова И.А.), Воскобойникова И.В. Оптимизация процесса создания фитопрепаратов с использованием специфических ферментных биотест-систем // Сборник материалов конгресса - XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство», Москва, 12-16 апреля 2010 г. - М.: ЗАО РИЦ «Человек и лекарство». - 2010. - С. 678.

6. Лупанова И.А. (Николаева И.А.), Минеева М.Ф., Колхир В.К. Подходы к разработке фитопрепаратов на основе тритерпеновых гликозидов как перспективного класса природных соединений // Сборник материалов конгресса - XVIII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство», Москва, 11-15 апреля 2011 г. - М.: ЗАО РИЦ «Человек и лекарство». - 2011. - С. 508.

Подписано в печать 19.12.2011 г. Печать трафаретная Усл.п.л. -1,5 Заказ №6420 Тираж: 110 экз. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Лупанова, Ирина Александровна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Химическая, фармакологическая и клиническая характеристика тритерпеновых гликозидов.

1.2. Химическая, фармакологическая и клиническая характеристика флавоноидов.

1.3. Специфические ферментные биотест-системы in vitro.

Глава 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Организация работы и планирование эксперимента.

2.2. Объекты изучения и оборудование.

2.3. Методы исследования.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Отработка методических подходов и принципов биохимического тестирования.

3.2. Изучение молекулярных механизмов действия тритерпеновых гликозидов с использованием специфических ферментных биотест-систем in vitro.

3.2.1. Изучение адаптогенных, антиоксидантных, противомикробных свойств тритерпеновых гликозидов.

3.2.2. Изучение иммуномодулирующих свойств тритерпеновых гликозидов.

3.2.3. Изучение дофаминергических свойств тритерпеновых гликозидов.

3.2.4. Изучение энергизирующих свойств тритерпеновых гликозидов.

3.2.5. Изучение антитоксических свойств тритерпеновых гликозидов.

3.3. Изучение молекулярных механизмов действия флавоноидов с использованием специфических ферментных биотест-систем in vitro.

3.3.1. Изучение адаптогенных, антимикробных и антиоксидантных свойств флавоноидов.

3.3.2. Изучение иммуномодулирующих свойств флавоноидов.

3.3.3 Изучение дофаминергических свойств флавоноидов.

3.3.4. Изучение энергизирующих свойств флавоноидов.

3.3.5. Изучение антитоксических свойств флавоноидов.

3.4. Сравнительное изучение биологической активности тритерпеновых гликозидов и флавоноидов с использованием специфических ферментных биотест-систем in vitro.

3.4.1. Сравнительное изучение адаптогенных, антимикробных и антиоксидантных свойств тритерпеновых гликозидов и флавоноидов.

3.4.2. Сравнительное изучение иммуномодулирующих свойств тритерпеновых гликозидов и флавоноидов.

3.4.3. Сравнительное изучение дофаминергических свойств тритерпеновых гликозидов и флавоноидов.

3.4.4. Сравнительное изучение энергизирующих свойств тритерпеновых гликозидов и флавоноидов.

3.4.5. Сравнительное изучение антитоксических свойств тритерпеновых гликозидов и флавоноидов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов"

Актуальность темы

В настоящее время чрезвычайно актуальны биотехнологические разработки, позволяющие оптимизировать создание и производство новых лекарственных препаратов. Одной из задач современной биотехнологии является поиск новых методов и подходов для изучения механизмов действия лекарственных препаратов на организм, а также поиск новых веществ, обладающих биологической активностью. Перспективным направлением научных исследований является биотехнологическое изучение препаратов, созданных на основе растений.

Применение специфических ферментных биотест-систем in лvitro в первую очередь направлено на определение эффективности воздействия исследуемых веществ на ключевые регуляторные процессы, поддерживающие гомеостаз организма. Использование такого инструмента позволяет расширить наши знания о существующих и потенциальных возможностях БАВ растительного происхождения, а также фитопрепаратов, созданных на их основе; целенаправленно проводить поиск новых биологических свойств фитообъектов с учетом понимания взаимодействия «структура - действие» на молекулярном уровне.

Для России с ее богатейшими растительными ресурсами, где к медицинскому применению разрешено более 200 видов растительного сырья, характерен широкий масштаб производства фитопрепаратов, которые составляют около 40% номенклатуры лекарственных средств, выпускаемых в нашей стране [1]. Как правило, в состав действующих веществ фитопрепаратов входят представители таких широко распространенных в растительном мире классов химических соединений, как тритерпеновые гликозиды и флавоноиды. Эти соединения хорошо изучены, обладают, как правило, высокой биологической активностью различной направленности и низкой токсичностью, что дает основание рассматривать их в качестве веществ, перспективных для создания высокоэффективных полифункциональных лекарственных препаратов. Поэтому в рамках данной диссертационной работы мы применяли разработанный биотехнологический подход для исследования молекулярных механизмов действия БАВ растительного происхождения на примере тритерпеновых гликозидов и флавоноидов, зависимости биологической активности веществ от характеристики их углеводной составляющей и строения агликона.

Известно, что тритерпеновые гликозиды обладают нейротропными, адаптогенными, антимикробными, иммуномодулирующими, противоопухолевыми, противовоспалительными, гепатопротекторными и др. свойствами [2]. Благодаря широкому спектру биологической активности и низкой токсичности в медицинской практике применяется большое число лекарственных средств и биологически активных добавок (БАД), созданных на основе тритерпеновых гликозидов: Глицерам, Ликвиритон, Флакарбин, Эскузан, Аэсцин, Патримин, Гербион Женьшень, Геримакс и др. Не менее популярны и флавоноидные гликозиды, которые обладают антиоксидантными, противовоспалительными, капилляроукрепляющими, желчегонными, противолучевыми, иммуномодулирующими и другими свойствами [1]. Являясь малотоксичными, лекарственные средства, имеющие в своем составе флавоноиды, проявляют высокую эффективность и широко применяются в медицине. Так, при лечении нарушений мозгового кровообращения с успехом используют препараты, содержащие флавоноидный экстракт из листьев Гинкго Билоба [3], в качестве антиоксиданта, ангиопротектора и препарата с противовоспалительным действием - Диквертин, как кардиопротекторное средство - Корвитин, для укрепления сосудов - Аскорутин комбинированный препарат, обладающий антиоксидантными свойствами и способностью депонировать аскорбиновую кислоту в тканях. Показан ингибирующий эффект кверцетина на рост меланомы и образование метастазов [4].

Цель работы

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

2. Изучить молекулярные механизмы действия индивидуальных тритерпеновых гликозидов: биколорозида А и В (БКА, БКВ) из качима двуцветного (Gypsophila bicolor), патринозида Д из патринии средней (Patrinia Intermedia), а также сухих экстрактов корней женьшеня (Panax ginseng), содержащих сумму тритерпеновых гликозидов - панаксозидов.

Научная новизна

Практическая значимость работы

Настоящая работа является частью комплексных научных исследований, проводимых в отделе экспериментальной и клинической фармакологии (руководитель - д.м.н. В.К.Колхир) ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) (директор - академик РАМН и РАСХН В.А. Быков) по «Программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2011 гг.», задание 04.13. -разработка технологии производства высокоэффективных лечебных и профилактических препаратов из растительного сырья.

Подготовлены и утверждены на секции по поиску БАВ, технологии получения лекарств, фармацевтической химии, фармакогнозии Ученого совета (ГНУ ВИЛАР Россельхозакадемии) методики определения дофаминергических, энергизирующих и венотонизирующих свойств изучаемых фитообъектов.

Внедрение полученных результатов в практику

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Изучение молекулярных механизмов действия фитообъектов, содержащих тритерпеновые гликозиды и флавоноиды, возможно с применением биотехнологического подхода, включающего специфические ферментные биотест-системы in vitro, где в качестве тест-объектов используются ключевые ферменты гомеостаза.

2. Специфическая фармакологическая активность тритерпеновых гликозидов и флавоноидов изменяется в зависимости от химической характеристики их углеводной составляющей и строения их агликона.

4. Флавоноиды, различающиеся между собой строением агликона и/или наличием гликозидного остатка, оказывают непосредственное неодинаковое влияние на скорость глутатионредуктазной, каталазной, НАДФН-оксидазной, тирозингидроксилазной, пируваткиназной реакций, а также реакций с участием ферментов биотрансформации и детоксикации -цитохрома Р450 и глутатионтрансферазы, различаясь по знаку и выраженности проявляемого эффекта, что отражается в различиях спектров их фармакологического действия.

Апробация работы. Результаты исследования были доложены и обсуждены на второй научно-практической конференции с международным участием «Достижения клинической фармакологии в России», приуроченной к 25-летию организации кафедры клинической фармакологии ММА им. И.М. Сеченова (Москва, 7-8 сентября 2009) и XVII Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 12-16 марта 2010), на секции «Современная фитофармакология и фитотерапия»

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, заключения, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 133 страницах машинописного текста, включая 20 таблиц, 20 рисунков. Список литературы содержит 155 наименования, из которых 77 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)", Лупанова, Ирина Александровна

ВЫВОДЫ:

5. Разработан биотехнологический подход с применением специфических ферментных биотест-систем в условиях опытов in vitro к изучению молекулярных механизмов действия БАВ и выявлению у них новых биологических свойств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью нашей работы являлось системное изучение молекулярных механизмов действия фитопрепаратов и фитообъектов, содержащих тритерпеновые гликозиды и флавоноиды, с применением специфических ферментных биотест-систем in vitro для выяснения роли строения углеводного остатка в проявлении их биологической активности. Для достижения поставленной цели нами были усовершенствованы разработанные ранее и запатентованные в ВИЛАР оригинальные специфические ферментные биотест-системы in vitro: глутатионредуктазная, каталазная, НАДФН-оксидазная, тирозингидроксилазная, пируваткиназная и ферментная биотест-система на основе цитохрома Р450 и глутатионтрансферазы. Выбор данных тест-систем объясняется тем, что для выявления спектра биологически активных свойств следует применять наиболее полный набор ферментных тестов in vitro.

Из-за сложной структуры молекул тритерпеновых гликозидов и флавоноидов, недостаточной изученности характера их воздействия на целевой орган, ткань и другие мишени в организме в процессе изучения таких фитообъектов исследователи сталкиваются с проблемой их биодоступности и прохождения через биологические мембраны, испытывают затруднения в определении вектора биологического воздействия. Именно специфические ферментные биотест-системы in vitro позволяют целенаправленно проводить поиск новых тритерпен- и флавоноидсодержащих фитообъектов с учетом понимания взаимодействия структура - действие на молекулярном уровне. Прежде всего, это связано с высокой селективностью и информативностью ферментных биотест-систем in vitro. Каждая ферментная биотест-система позволяет на молекулярном уровне избирательно выявлять корреляты биологической активности. Примененные нами ферментные биотест-системы in vitro позволили выявить как сходство, так и различия в эффектах изучавшихся БАВ.

Нами были изучены молекулярные механизмы действия как индивидуальных тритерпеновых гликозидов и флавоноидов, так и флавоноидной фракции из Гинкго Билобы и сухих экстрактов женьшеня. Также был проведен сравнительный анализ выявленной биологической активности как внутри одного класса химических соединений, так и между ними; определена роль строения углеводного остатка в молекуле БАВ для проявления его биологической активности.

Было установлено, что тритерпеновые гликозиды проявляют сходное действие на протекание ферментативных реакций с участием оксидоредуктаз (НАДФН-оксидаза и тирозингидроксилза), что свидетельствует о проявлении черт строения, общих для тритерпеновых гликозидов как класса соединений. Однако, влияние БАВ на активность оксидоредуктаз количественно не одинаково, что свидетельствует о важной роли строения углеводного остатка тритерпеновых гликозидов для взаимодействия с лимитирующими ферментами иммунной системы и дофаминовой нейромедиаторной системы.

Все изучавшиеся флавоноиды активировали скорость пируваткиназной, НАДФН-оксидазной, тирозингидроксилазной реакций, различаясь лишь по выраженности эффектов, что свидетельствует о проявлении черт строения, общих для флавоноидов как класса соединений. Однако, с применением глутатионредутазной и каталазной ферментной биотест-систем in vitro, установлены различия в проявлении адаптогенных, антиоксидантных и антимикробных свойств у изучавшихся флавоноидов, различающихся по структуре и количеству глюкозных остатков.

С помощью специфических ферментных биотест-систем in vitro удалось показать, что тритерпеновые гликозиды и флавоноиды различного строения (даже различающиеся в строении лишь на одну молекулу глюкозы) оказывают прямое влияние на скорость ключевых ферментов гомеостаза, различаясь по знаку и выраженности проявляемого эффекта, что отражается в различиях спектров их биологического действия.

Таким образом, представленный материал показывает, что при разработке или применении препаратов, содержащих тритерпеновые гликозиды и флавоноиды, нужно учитывать не только их известные биологически активные свойства, но и разностороннее влияние на ключевые ферменты гомеостаза в целом. Сходства и различия в структуре изучавшихся веществ проявляются в непосредственном взаимодействии с ферментами, выполняющими различные функции в обмене веществ.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Лупанова, Ирина Александровна, Москва

1. Уминский А.А., Хавстеен Б.Х., Баканёва В. Ф. Биохимия флавоноидов и их значение в медицине. Пущино, ООО «Фотон-век». 2007. 264 с.

2. George F., Zohar Kerem, Harinder P. S. Makkar and Klaus Becker. The biological action of saponins in animal systems: a rewiew // Br. J. of Nutrition. 2002. V. 99. P. 587-605.

3. Мжополъская И.М. Лечение танаканом астенических расстройств. // Терапевтический архив. 2001. № 10. С. 45-47.

4. Cook N. С., Samman S. Flavonoids chemistry, metabolism, cardioprotective effects, and dietary sources //Journ. Nutrit. Boichem. 1996. V. 7 (2). P. 66—76.

5. Doronicheva N., Yasui H., Sakurai H. Chemical structure-dependent differential effects of flavonoids on the catalase activity as evaluated by a chemiluminescent method // Biol. Pharm. Bull. 2007. 30 (2). P. 213-217.

6. SherifS. Ebada, WenHan Lin and Peter Proksch. Bioactive sesterterpenes and triterpenes from marine sponges: occurrence and pharmacological significance // Mar. Drugs. 2010. V. 8 (2). P. 313-346.

7. Faheem Amir, Characterization of pentacycle triperpenes using NMR and MS // Lap Lambert Academic Publishing. 2011. 76 p.

8. Marston A., Wolfender JL and Hostettmann K. Analysis and isolation of saponins from plant material // Saponins in food, Feedstuff and Medical Plants, Annual Proceedngs of the Phytochemical Society. 2000. London. P. 1-12.

9. Tschesche VR, Wulff G. Chemie und Biologie der Saponins // Fortschr. D. organische Naturstoffe. Vienna-New Jork. 1973. V. 30. P. 462-606.

10. Yoshiki Y, Okubo K. Relationships between chemical structures and biological activities of triterpenoid saponins from soybean (Review) // Bioscience Biotechnology and biochemistry. 1998. V. 62. P. 2291-2299.

11. Popov A.M. Comparative study of effects of various sterols and triterpenoids on permeability of model lipid membranes // Journal of Evolutionary Biochemistry and Phsiology. 2003. V. 39 (3). P. 314-320.

12. Glauert AM, Dingle JT. Action of saponins on biological cell membranes // Nature. 1962. V. 196. P. 953-955.

13. Gogelein H. And Huby A. Interaction of saponin and digitonin with black lipid membranes and lipid monolayers // Biochimica et Biophysica Acta. 1984. V. 773. P. 32-38.

14. Hu M, Konoki K and Tachibana K. Cholesterol-independent membrane ditruption caused by triterpenoid saponins // Biochimica et Biophysica Acta Lipid metabolism. 1996. V. 1299. P. 252-242.

15. Pilliton DJ, Amsden J A, Kensil CR and Recchia J. Structure-funktion relationship among Qullaja saponins serving as excipients for nasal and ocular delivery of insulin // Journal of Pharmaceutical Sciences. 1996. V. 85. P. 518-524.

16. Voutquenne L., Lavand C., Massiot G. and Le Men-Oliver. Structure-Activity relationshipsof haemolytic saponins // Pharmaceutical Biology. 2002. V. 40 (4). P. 253-262.

17. Oda K., Matsuda H., Murakami T., Katayama S., Ohgitani T. and Yoshikawa M. Adjuvant and haemlytic activities of 47 saponins derived from medicinal and food plants. Biological Chemistry. 2000. V. 381. P. 67-74.

18. Behboudi S., Morein B., Villaskes-Eriksson M. In vitro activation of antigen-presenting cells (APC) by defined composition of Quillija saponaria Molina triterpenoids // Clin. Exp. Immunol. 1996. V. 105. P. 26-30.

19. Barr IG., Sjolander A. and Cox JC. ISCOMs and other saponin based adjuvants (Review) //Advanced Cell Research. 1998. V. 32. P. 247-271.

20. Plohman B., Bader G., Hiller R., Franz G. Immunomodulatory and antitumoral effect of triterpenoid saponons // Pharmazie. 1997. V. 52. P. 953-957.

21. Kensil C.R. Saponins as vaccine adjuvants // Crytitical Reviews in Terapeutic Drug Carrier Systems. 1996. V. 13. P. 1-55.

22. Yokozava Т., Yasui Т., Oura H. Effects of ginsenoside Rb2 on RNA synthesis. 1993. V 7 (1). P. 68-71.

23. Zahid R., Song-hua Ни, Chen-wen Xiao and Abdullah G. Arijo. Adjuvant effects of saponins on animal immune responses (rewiev). Zheijiang Univ. Sci B. 2007. V. 8(3). P. 153-161.

24. Meng Y.Q., Song Y.L., Yan Z.K., Xia Y. Synthesis and in vitro cytotoxicity of novel ursolic acid derivatives // Molecules. 2010. V. 15. P. 4033-4040.

25. Kommera Я, Kaluderovic G.N., Kalbitz J., Drager В., Paschke R. Small structural changes of pentacyclic lupine type triterpenoid derivatives lead to significant differences in their anticancer properties // Eur. J. Med. Chem. 2010. V. 46. P. 3346-3353.

26. Shi Yong Ryu, Sang Un Choi, Seung Ho Lee, С hong Ock Lee, Zaesung No and Young Woong Ahn. Antitumor triterpenes from medical plants // Archives of pharmacal research. 1994. V. 17 (5). P. 375-377.

27. Jiri Patoca. Biologically active pentacyclic triterpenes and their current medicine signification // Journal of Applied Biomedicine. 2003. V. l.P. 7-12.

28. Ни J., Lee S. O., Hendrich S and Murphy PA. Quantification of the group В soysaponins by high-performance liquid chromatography // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002. V. 50. P. 2587-2594.

29. Rudakewich M., Ba F.and Benishin C.G. Neurotrophic and neuroprotective actions of Ginsenosides Rb(l) and Rg(l) // Planta Medica. 2001. V. 67. P. 533-537.

30. Арушанян Э.Б. Препараты корня женьшеня и других растительных адаптогенв как ноотропные средства // Эксперим. и клинич. фармакол. 2008. Т. 1 (№6). С. 58-6б!

31. Zhao R.Z., McDaniel W.F. Ginseng improves strategic learning by normal and brain-damaged rats //NeurReport. 1998. V. 9. P. 1619-1624.

32. Bukharov V.G., Karlin V.V., Talan V.A. Triterpene glycosides of Patrinia intermedia// Chemistry ofNaural Compounds. 1996. V. 5 (№1). P. 17-19.

33. Матвеева A.B. Лекарственные формы и препараты патринии средней, их фармакологические и биологические свойства // Материалы III годичной научной сессии Киргизского института краевой медицины. Фрунзе. 1966. С.139-143.

34. Иванова В.М. Исследование корней и корневищ патринии средней, как источника новых лекарственных препаратов // Автореферат канд. дисс. М. 1965.

35. Матвеева A.B., Абубакиров Н.К. Исследование сапонинов патринии средней (Patrinia intermedia)// Узбекский химический журнал. 1964. № 25. 49 с.

36. Сейфулла Х.И. К фармакологии настойки аралии Шмидта // «Лекарственные средства из растений», М. 1962. 278 с.

37. Матвеева A.B. Лекарственные формы и препараты патринии средней, их фармакологические и биологические свойства // Материалы III годичной научной сессии Киргизского института краевой медицины АМН СССР. Фрунзе. 1965. 98 с.

38. Колхир В.К., Соколов С.Я. Влияние некоторых препаратов, содержащих тритерпеновые гликозиды, на свертывание крови // Хим.-фармац. журн. 1982. №5. С. 532-537.

39. Колхир В.К. Исследование влияния некоторых тритерпеновых гликозидов на свертываемую систему крови. Дисс.канд. мед. наук. М., 1983-176 с.

40. Kolkhir V. К. and Sokolov S. Effects of triterpenoid glycoside preparations on blood coagulation // Pharmaceutical Chemistry Journal. 1982. V. 16 (5). P. 532637.

41. Zhu S., Zou K., Fushimi H., Cai S., Komatsu K. Comparative study on triterpene saponins of Ginseng drugs // Planta Med. 2004. V. 70 (7). P. 666-677.

42. Anoja S. Attele, Ji An Wu and Cun-Su-Yuan. Ginseng Pharmacology. Multiple constituents and actions // Biochemical Pharmacoloy. 1999. V. 58. P. 16851693.

43. Cliford D.N., Lee C.E., Kim C.Y., Lee И.О. Effects of the third (aqueous) extract of ginseng on the cardiovascular dynamics of dogs during halothane anesthesia// Сотр. Med. East West. 1979. V. 6(3). P. 253-259.

44. Caron M.F., Hostko A.L., Robertson S. et al. Electrocardiographic and hemodynamic effects of Panax ginseng. Ann. Pharmacother. 2002. 36 (5). P. 758763.

45. Маслов Л.Н., Лишманов Ю.Б. Сосудистые эффекты препаратов женьшеня. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2008. 71 (5). С. 58-68.

46. Benny К.Н., Tan and J. Vanitha. Immunomodulatory and antimicrobial effects of some traditional Chinese medicinal herbs: a rewiev // Current Medicinal Chemstry. 2004. V. 11. P. 1423-1430.

47. Van Acker S.A., Tromp M.N., Haenen G.R., van der Vijgh W. J. and Best A. Flavonoids as scavengers of nitric oxide radical // Biochem Biophys Res Commun. 1995.V. 214. P. 755-759.

48. Плотников М.Б., Тюкавкина H.A., Плотникова Т.М. Лекарственные препараты на основе диквертина // Томск: Изд-во Том. Ун-та. 2005. 228 с.

49. Сао G., Sofie Е., Prior R.L. Antioxidant behavior of flavonoids: structre -activity relationships // Free Radical Biol. Med. 1997. V. 22 (5). P. 749-760.

50. Ubeda A., Esteve M.L., Alcaraz M.J., Cheeseman K.H., Slater T.F. Effects of flavonoids on cytochrome P450 from rat liver microsomes inhibition of enzyme activities and protection against peroxidative damage // Phytother Res. 1995. №9. P. 416-420.

51. Robert J Nijvelat, Els van Nood, Danny EC van Hoorn. Flavonoids: a rewiev of probable mechanisms of action and potential applications // Ameican Journal of Clinical Nutrition. 2001. V. 74 (4). P. 418-425.

52. Kim HR, Pham HT, Ziboh VA. Flavonoids differentially inhibit guinea pig epidermal cytosolic phospholipase A2 // Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2001. V. 65 (5-6). P. 281-286.

53. Aligiannis N., Mitaku S., Mitrocotsa D., Leclerc S. Flavonoids as cycline-dependent kinase inhibitors: inhibition of ede 25 phosphotase activity be flavonoidsbelonging to the quercetin and kaempferol series // Planta Med. 2001. V. 67 (5). P. 468-470.

54. Constantinov A., Mehta R., Rynyan C., Rao K., Vanghan A., Moon R. Flavonoids as DNA topoismerase antagonists and poisons: structure-activity relationships // J. Nat. Prod. 1995. V. 58 (2). PP. 217-225.

55. Cantero G., Campanella C., Mateos S. And Cortes F. Topoisomerase II inhibition and high yield of endoreduplication induced by the flavonoids luteolin and quercetin // Life Sciences and Medicine: Mutagenesis. 2006. V. 21 (5). P. 321325.

56. Trnovsky J., Letourneau R., Haggag E., Boucher W., Theoharides T.S. Qercetin-induced expression of rat mast cell protease II and accumulation of secretory granules in rat basophilic leukemia cells // Biochem Pharmacol. 1993. V. 46. P. 2315-23126.

57. Middleton E. Effect of plant flavonoids on immune and inflammatory cell funktion // Adv Med Biol. 1998. V. 439. P. 175-182.

58. Грек O.P. Растительные биофлавоноиды и их биологические и фармакологические свойства // Введение в частную микронутриентологию. Новосибирск. 1999. Т. 3. С. 219-239.

59. Сараф А.А., Оганесян Э.Т. Флавоноиды как потенциальные противоаллергические соединения //Хим.-фарм. журн. 1991. Т. 25 (2). С. 4-8.

60. Lopes N.P., Chicaro P., Kato M.J., Albuquerque S., Yoshida M. Flavonoids and lignans from Virola surinamensis twigs and their in vitro activity against Tryponasoma cruzi // Planta Med. 1998. №64. P.667-668.

61. О no K., Nakane H., Fukushima M., Chermann J.C., Barre-Sinoussi F. Differential inhibitory effects of various flavonoids on the activities of vreserve transcriptase and cellular DNA and RNA polymerases // Eur J Biochem. 1993. V.190. P. 469-476.

62. Kawaii S., Tomono Y, Karase E. Ogawa K, Yano M. Effect citrus flavonoids on HL-60 cell differential // Anticancer Res. 1999. V. 19 (2A). P. 1261 -1269.

63. Колхир В.К, Тюкавкина Н.А., Быков В.А., Глызин В.И. Диквертин — новое антиоксидантное и капилляро-протективное средство // Хим. фарм. журн. 1995 Т. 29 (9) . С. 61—64.

64. Ойвин И.А., Монакова К.Н. Методика количественного изучения эффективности противовоспалительных средств // Фармакол. и токсикол. 1953. Т. 16(6). С. 50-51.

65. Тарасова Е.А. Применение нового антиоксиданотного препарата диквертин в лечении больных ишемической болезнью сердца. // Практическая фитотерапия. 1999. - №1. - С. 37-41.

66. Вичканова С.А., Колхир В.К., Сокольская Т.А., Воскобойникова И.В., Быков В.А. Лекарственные средства из растений (опыт ВИЛАР): научное издание М.: АДРИС. 2009. 432 с.

67. Фитопрепараты ВИЛАР: научно-справочное издание / Под ред. Сокольской Т.А. М.: Борус-Пресс. 2009. 256 с.

68. Hollman Р.С.Н., Arts J.C.W. Flavonols, flavones and flavanols nature, occurrence and dietary burden // J. Sci. Food and Agr. 2000. V. 80 (7). P. 10811093.

69. Miller N.J., Ruiz-Larrea M.B. Flavonoids and other plant phenols in the diet: their significance as antioxidants // J. Nutr. and Environ. Med. 2002. V. 12(1). P. 39-51.

70. Тутельян В. А., Батурин A.K., Мартинчик Э.А. Флавоноиды: содержание в пищевых продуктах, уровень потребления, биодоступность // Вопросы питания. 2004. Т. 73 (6). С. 43-48.

71. Лобанова А.А., Будаева В.В., Сакович Г.В. Исследование биологически активных флавоноидов в экстрактах из растительного сырья // Химия растительного сырья. 2004. № 1. С. 47-52.

72. Шортанова Т.Х., Самойлик Н.И. Антиоксидантное действие флавоноидов при острой гипоксии // Проблемы мед. энзимол.: Тр. всерос. конф.-М., 2002. С. 231.

73. Потапович А.И., Костюк В.А. Сравнительное исследование антиоксидантных свойств и цитопротекторной активности флавоноидов // Биохимия. 2003. Т. 68 (5). С. 632-638.

74. Kim Н.Р., Mani I., Ziboh V.A. Effects of naturally-occuring flavonoids and bioflavonoids on epidermal cycloxygenase and lipoxygenase from guinea-pigs // Prostagland., Leukotrienes and Essent. Fatty Acids. 1998. V. 58 (1). P. 17-24.

75. Кси Л.-П., Чен К-К, Хуан X, Ван Х.Ж., Жан Р.-К. Ингибирующее влияние некоторых флавоноидов на активность грибной тирозингидроксилазы // Биохимия. 2003. Т. 68 (4). С. 598-602.

76. Noroozi М., Angerson W.J., Collins A., Lean M.E.J. Protection from various flavonoids against oxydenradical-generated DNA damage in the single-cell gel electrophoresis assay // Proc. Nutr. Soc. 1997. V. 56(la). P. 106A.

77. Досенко В.E., Нагибин B.C., Гумановская Л.В. Влияние кверцетина на активность очищенных 20S, 26S протеасом и протеасомную активность в изолированных кардиомиоцитах. // Биомедицинская химия. 2006. Т. 52 (2). С. 138-145.

78. Колчин Ю.Н., Максютина Н.П., Баланда 77.77. Кардиопротекторное действие кверцетина при экспериментальной окклюзии и реперфузии коронарной артерии у собак // Фармакология и токсикология. 1991. № 6. С. 2023.

79. Карасева Е.И., Курченко В.П., Метелица Д.И. Флавоноиды эффективные протекторы глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы от инактивации ультразвуковой кавитацией // Прикладная биохимия и микробиология. 2007. Т. 43(2). С. 158-168.

80. Lamson D.W., Brignall M.S. Antioxidants and cancer, part 3: quercetin // Altern. Med. 2000. V. 5. P. 196-208.

81. Слєсарчук В.Ю., Мамчур В.Й. Нейропротекторні ефекти препаратів кверцетину при гостромутпорушенні мозкового кровообігу в експерименті // Одеський медичний журнал. 2008. № 4. С. 3-6.

82. Horcajada-Molteni M.N., Crespy V., Сохат V. Davicco, M.-J., Remesy, С. and Barlet, J.-P. Rutin inhibits ovariectomy-induced osteopenia in rats // J. Bone Miner. Res. 2000. V. 15. P. 2251-2258.

83. Левицкий А.П., Скидан КВ., Скидан М.И. Применение кверцетина в стоматологии // Вісник стоматології 2010. №1. С. 81-87.

84. Шеремета JI.M. Вплив ліпосомального кверцетину (ліпофлавону) на інтегральні та морфологічні показники за умов експериментальної "аспіринової" виразки шлунка // Фармакологія та лікарська токсикологія. 2008. № 1. С. 44-47.

85. Калиман П.А., Самохин A.A., Самозхина JI.M. Влияние кверцетина на некоторые показатели системы протеиназа-ингибитор протеиназ у крыс привведении им хлорида кобальта // Украинский биохимический журнал. 2001. Т. 73.-№6. С. 127-130.

86. Nakamura Y., Ishimitsu S., Tonogai I. Effects of quercetin and rutin on serum and hepatic lipid concentrations, fenol storied excretion and serum antioxidant properties // J. Health Sci. 2000. V. 46 ( 4). P. 229-240.

87. Gasparin F.R.S., Salqueiro-Pagadigorria C.L., Brach L. Action ofquercetin in glycogen catabolism in the rat liver // Xenobiotica. 2003. V. 33 (6).1. P. 587-602.

88. Тимошин А.А., Доркина Е.Г., Паукова, E.O., Ванин А.Ф. Кверцетин и гесперидин подавляют образование радикалов оксида азота в печени и сердце крыс в условиях острого гепатоза // Биофизика. 2005. Т. 50 (6). С. 1145-1149.

89. Машковский М.Д. Лекарственные средства: В 2 т. Т. 2 14е изд., перераб., испр. и доп. 14 изд. М.: «ООО «Издательство Новая Волна». 2000. 540 с.

90. Хабриев Р. У. Государственный реестр лекарственных средств. Том 2. Часть 2. М.: ОАО «Типография «Новости». 2006. 934 с.

91. Harbone J.В. The flavonoids: advances in research since 1980. Chapman and Hall, London. 1988. P. 374-375.

92. Васильева О. В., Любицкий О. Б., Клебанов Г. И., Владимиров Ю. А. Совместное действие флавоноидов, аскорбата и а-токоферола на Fe -индуцированное окисление фосфолипидных липосом // Биол. Мембраны. 2007. Т. 17(1). С. 42-49.

93. Булаев В.М. Клиническая фармакология экстракта листьев Гинкго Билоба//Медико-фармац. вестник. 1996. № 7-8. С. 33.

94. Воронина Т. А., Середенин С.Б. Ноотропные препараты, достижения и новые проблемы /Экспериментальная и клиническая фармакология. 1998. №4. С. 3.

95. Балашова Т. С., Кубатиев А.А. Влияние танакана на перекисное окисление липидов крови и агрегационные свойства тромбоцитов у больныхинсулинзависимым сахарным диабетом // Терапевт, архив. 1998. Т.70. №12. С.49.

96. Юрьев ДВ., Эллер К.И., Арзамасцев А.П. Анализ флавонолгликозидов *в препаратах и БАД на основе Гинкго Билоба // Фармация. 2003. №2. С. 7.

97. Зузук Б.М., Куцик Р.В., Томчук Ю. Гинкго билоба (аналитический обзор) // Провизор. 2001. № 21. С. 25.

98. Онбыш Т.Е., Макарова Л.М., Погорелый В.Е. Механизмы реализации фармакологической активности экстракта Гинкго Билоба. Современные наукоемкие технологии. 2005. Т. 5. С. 22-25.

99. Дамулин КВ., Захаров В.В., Елкин М.Н. Танакан при дисциркуляторной энцефалопатии // Клинич. геронтология. 1996. №4. С. 51.

100. IIiff LD, Auer LM. The effect of intravenous infusion of Tebonin (Ginkgo biloba) on pial arteries in cats // J. Neurosurg Sei. 1983. 27. P. 227-231.

101. Быков В А., Минеева М.Ф., Колхир B.K. Новая схема скрининга биологически активных веществ с использованием биохимических ферментативных тестов in vitro II Химия, технология, медицина. М., 2000. С. 59

102. Минеева М.Ф. Первичный биохимический скрининг фармакологически активных веществ из лекарственных растений // Сборник материалов конгресса II Российский национальный конгресс «Человек и лекарство», М. 1995. С 229-300.

103. Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В. А. Первичный биохимический скрининг веществ с адаптогенной активностью // Биомедицинские технологии. М. 1997. 7. С. 5-13.

104. Grau R., Blatterspiel R., Siegelk. The complete primary structure of glutathione reductase from humane erythrocytes // Flavines and flavoproteins. N.Y. 1982. P. 38-43.

105. Кулинский В.И., Колесниченко JI.C. Биологическая роль глутатиона. // Успехи современной биологии. 1990. Т. 110. Вып. 1 (4). С. 20-28.

106. Чернов Н.Н. Функциональные особенности обмена глутатиона в печени крыс // Тез. 5 Всес. Биохим. Съезда. М. Наука. 1986. 2. С. 236-237.

107. Mohandas G., Marshal G.G., Duggin G.I. Differential distrilution of glutathione related enzymes in rabbit kidney // Biochem. Pharmacol. 1984. V. 33 (11). P. 1801-1807.

108. Девяткина Т.А., Важничая E.M., Луценко P.В. Особенности процессов перекисного окисления липидов в различных тканях при остром стрессе и его коррекции пирацетамом и церебролизином // Эксперим. Клин. И фармакол. 2000. 63 (4). С. 38-41.

109. Holmgren A. Pyrodine nucleotide oxidoreductases. Dehydrogenese requiring nicotinamide coenzyme // Ed. Leffens Im Basel. 1980. P. 149-180.

110. Верболович В.П., Подгорная Л.М. Определение активности глутатионредуктазы и супероксиддисмутазы на биохимическом автоанализаторе// Лаб. Дело. 1987. №2. С. 17-20.

111. Патент №2181890. Способ выявления веществ, обладающих адаптогенными свойствами, in vitro. Быков В.А., Минеева М.Ф., Дубинская В.А., Ребров Л.Б., Колхир В.К.

112. Патент № 2181891. Способ выявления веществ, обладающих противомикробными и противовирусными свойствами, in vitro. Быков В.А., Дубинская В.А., Минеева М.Ф., Ребров Л.Б., Колхир В.К.

113. Патент РФ № 2181892. Способ выявления веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, in vitro. Быков В.А.; Дубинская В.А.; Минеева М.Ф.; Ребров Л.Б.; Колхир В.К.

114. Герасъкина М.А., Барнашева Г.С. Перекисное окисление липидов и активность КАТ тканей кроликов в условиях длительной гиподинамики // Медицина. Естественные и технические науки: Научные труды: в 3 ч. Саранск. 1999. 4.2. С. 4-8.

115. Павлович С.А. Основы иммунологии. -Мн.: Высшая школа, 1998. 144 с.

116. Владимиров Ю. А., Добрецов Г. Е. Флуоресцентные зонды в исследовании мембран. // М.: ВИНИТИ. 1991. Т. 29. С. 248.

117. Park J-W. Appraisal of immune status // Biochemical and Biophysical Reseach Communications. 1996. V. 229. P. 758-65.

118. Патент №2194077. Способ выявления веществ с потенциальной иммуномодулирующей активностью in vitro с применением НАДФН-оксидазной тест-системы. Быков В.А., Минеева М.Ф., Попова Н.Б.

119. Куприянов В. В., Сеннет Э. К, Емелин И. В. Стационарная кинетика пируваткиназы // Биохимия. 1979. Т. 44 (1). С. 104-115.

120. Ильин В. С., Кожевникова К. А. Различные формы пируваткиназы из коры почки кролика//Биохимия. 1975. Т. 40 (5). С. 1094-1098.

121. Минеева М.Ф. Физиологические основы регуляции тирозингидроксилазы // Нейрохимические "основы психотропного эффекта. М., 1982. С.53-63.

122. Минеева М.Ф. Тирозингидроксилаза лейкоцитов крови // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. М., 1987. №7. С. 99-101.

123. Матлина Э.Ш., ПуховаГ.С., Зутлер A.C. Влияние тирозина на биосинтез катехоламинов у интактных крыс // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. М., 1973. Т.75. №6. С. 33-35.

124. Минеева-Вялых М.Ф. Метод прямого спектрофотометрического определения скорости тирозингидроксилазной реакции // Вопросы медицинской химии. 1976. Т. 22 (2). С. 274-279.

125. Е.С. Северин. Биохимия: учеб. Для вузов. 2003. 779 с.

126. Pflugmacher S., Sandermann Н. Cytochrome Р-450 monooxygenases for fatty acid and xenobiotics in marine macroalgae // Plant Physiol. 1998. Vol. 117. P. 123-128.

127. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Ч. 2. М.: Медицина. 1993.736 с.

128. Габдулхакова А.Г., Попова Н.Б., Ходякова A.B. Влияние рекомбинантного протимозина а на активность НАДФН-оксидазы нейротрофилов человека // International journal of immunoreabilitation. 1999. V. 12. P. 15.

129. Карузина И.П., Бачманова Г.И., Менгазетдинова Д.Э., Мясоедова КН., Жихарева В.О., Кузнецова Г.П., Арчаков А.И. Выделение и свойства цитохрома Р-450 из микросом печени кроликов // Биохимия. 1979. Т.44 (6), С. 1149- 1159.

130. Omura Т., Sato R. The carbon monoxide-binding pigment of liver microsomes. I. Evidence for its hemoprotein nature // J Biol Chem. 1964. V. 239. P. 2370-2378.

131. Beuter E. Red cells metabolism. Ed. E. Beuter, Churchill, Livingsone. -1986.-P. 67-79.

132. Короток M.A., Иванова М.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. Дело. М.: Медицина. 1988. №1. С. 18.

133. Aebi Н. Methods in enzymatic analisis // H. V. Bergmeyer S.P. 1974. -V. 2.-P. 673-678.

134. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. М.: Мир. -1979. 279 с.

135. Жуков А.А., Арчаков А.И. Биохимия. 1964. 50 (12). Р. 1939-1951.

136. Habig W.H., Pabst M.J., Jakoby W.B. Glutathione Transferase. Enzymatic basis of detoxication // J. Biolog. Chem. 1974. 249 (22). P. 7130-7139.

137. Голиков C.H., Саноцкий И.В., Тиунов JI.А. Главный механизм токсичности. Москва. 1996. С. 115-136.

138. Грек О.Р. Растительные биофлавоноиды и их биологические и фармакологические свойства // Введение в частную микронутриентологию. Новосибирск. 1999. Т. 3. С. 219-239.

139. Tanimura М., Kobuchi Н., Utsumi Т. Neutrophil priming by granulocyte colony stimulating factor and its modulation by protein kinase inhibitors // Biochem. Pharmacol. 1992. V. 44 (2). P. 1042-1051.

Информация о работе

Лупанова, Ирина Александровна
кандидата биологических наук
Москва, 2011
ВАК 03.01.06

Диссертация

Исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Исследование молекулярных механизмов действия биологически активных веществ на примере тритерпеновых и флавоноидных гликозидов - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы