Изучение антиоксидантных и прооксидантных свойств

ДЕЙСТВИЕ ГЛИЦИРРЕТОВОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ ПРОИЗВОДНЫХ НА
ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ В МЕМБРАНАХ МИТОХОНДРИЙ
Асраров М.И., Чулиев И.Н., Далимов Д.Н.
Институт биоорганической химии АН РУ, Ташкент, Узбекистан.
[email protected]
Препараты из корня солодки использовались как лекарственные средства для
лечения различных болезней [1-7]. Исследования мембраноактивных свойств ГзК
показали, что она не обладает антирадикальной активностью, однако, стабилизирует
мембраны митохондрий (Мх), модифицирует состояние ЦсА-чувствительной поры Мх,
предотвращая ее открытие [8,9].
Поиск и создание новых высокоэффективных лекарственных средств на основе
ГзК и глицирретовой кислот (ГрК) путем модификации определенных функциональных
групп, являются актуальными для исследовательской практики. Представляет интерес
также изучение взаимосвязи между химической структурой и анти- и прооксидантыми
свойствами производных ГрК. В связи с этим нами исследовано действие ГрК и ее
некоторых производных (рис.1) на процесс ПОЛ мембран Мх.
Материалы и методы.
Мх выделяли из печени крыс массой 150-200 гр. методом дифференциального
центрифугирования. ПОЛ индуцировали в присутствии FeSO4 (1x10-3 M) и аскорбата
(2x10-4 M) или добавлением 4 мМ гидроперекись кумола (ГПК). Количество
образовавшегося малонового диальдегида (МДА) определяли, пользуясь коэффициента
молярной экстинкции (е=1,56.105 М-1 см-1) [10].
Результаты и их обсуждение.
В результате проведенных исследований обнаружено, что ГрК увеличивает
накопление малонового диальдегида (МДА) в мембранах Мх на 40% (рис. 2). В качестве
индуктора ПОЛ была использована ГПК. Аналогичные данные были получены также и
другими авторами [8]. Добавление других производных ГрК - 2-пиридил-ГЦ-амида,
цитизин-изопропил-ГЦ и цитизин-этил-ГЦ в концентрации 50 мкМ предотвращало
эффект ГПК на уровень МДА в изолированных Мх печени. При этом уменьшение
накопления МДА составило 20%, 40% и 45%, соответственно, относительно контроля
(рис.2).
Нами также изучено действие производных ГрК на систему ПОЛ, индуцированную
2+
Fe /аскорбатом (рис. 3). В этих условиях производные ГрК - 2-пиридил-ГЦ-амид,
цитизин-изопропил-ГЦ и цитизин-этил-ГЦ в концентрации 50 мкМ предотвращали
эффект Fe2+/аскорбат на уровень МДА в изолированных Мх на 15%, 30,6% и 50 %,
соответственно. Таким образом, производные ГрК:
2-пиридил-ГЦ-амид, цитизинизопропил-ГЦ и цитизин-этил-ГЦ обладают антиоксидантными свойствами и оказывают
протекторное действие на Мх, уменьшая повреждающее действие ГПК и процесса ПОЛ
на Мх.
При изучении влияния морфолин-ГЦ, 4-пиридил-ГЦ-амида на ПОЛ мембран Мх,
показано, что эти производные ГрК индуцируют ПОЛ. Однако, эффекты соединений
морфолин-ГЦ и 4-пиридил-ГЦ-амида в концентрации 50 мкМ, действуют слабее, чем
классические индукторы ПОЛ – ГПК и системы Fe2+/аскорбат (рис.2, рис.3). Увеличение
концентрации препаратов (100 мкМ) в инкубационной среде приводило к дальнейшему
увеличению накопления МДА в мембранах Мх.
Как показали опыты, в присутствии ГПК наблюдается увеличение накопления
МДА (рис.2). На этом фоне препараты морфолин-ГЦ и 4-пиридил-ГЦ-амида (50 мкМ),
привели к дальнейшему увеличению накопления МДА в мембранах Мх. Более высокие
концентрации препаратов (100 мкМ) морфолин-ГЦ и 4-пиридил-ГЦ-амида в СИ
приводили к дальнейшему увеличению накопления МДА в мембранах Мх на 26% и 30%,
соответственно. Полученные результаты показываюи, что соединения морфолин-ГЦ и 4пиридил-ГЦ-амида обладают прооксидантными свойствами (рис.2).
COOH
COOH
H
H
O
O
N CH2
O
CH2 O
HO
морфолин-ГЦ
ГрК
COOH
COOH
H
H
O
O
O
O
N CH2 CH2 O
N
N
N CH2
CH O
CH3
цитизин-изопропил-ГЦ
цитизин-этил-ГЦ
CONH2
CONH2
H
H
O
O
HN
HN O
O
N
N
4-пиридил-ГЦ-амид
2-пиридил-ГЦ-амид
Рис. 1. Структурные формулы глицирретовой кислоты и ее производных.
(Список использованных сокращений: ГрК - глицирретовая кислота; Цитизин-этилГЦ: 2-(N-цитизин)-этил-3-0-ацетил-18Н-глицирретат; Цитизин-изопропил-ГЦ: 2-(Nцитизин)-изопропил-3-0-ацетил-18Н-глицирретат; Морфолин- ГЦ:
2-(N-морфолин)этил-3-0-ацетил-18Н-глицирретат; 2-пиридил- ГЦ -амид: N-(2-пиридил)-3-0-ацетил-11кетоолеан-12-ен-30-амид; 4-пиридил- ГЦ -амид: N-(4-пиридил)-3-0-ацетил-11-кетоолеан12-ен-30-амид.)
Аналогичные результаты были получены также при изучении действия морфолинГЦ и 4-пиридил-ГЦ-амида на систему ПОЛ, индуцированную Fe2+/аскорбатом (рис.3). В
этих же условиях апробированные нами препараты в концентрации 50 мкМ,
способствовали к увеличению накопления МДА в мембранах Мх на 30% и 37%,
соответственно.
160
Продукция ПОЛ, %
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
контроль
4
50 мкМ
5
6
100 мкМ
Рис.2. Влияние ГрК и ее производных на ГПК-зависимый ПОЛ
1. - 2-пиридил-ГЦ-амид; 2. - цитизин-изопропил-ГЦ; 3. - цитизин-этил-ГЦ; 4. - 4пиридил-ГЦ-амид; 5. - морфолин-ГЦ; 6. - ГрК. (Условия эксперимента см. раздел
Материалы и методы; n =6, Р0,05).
Таким образом, 2-пиридил-ГЦ-амид, цитизин-изопропил-ГЦ и цитизин-этил-ГЦ
обладают антиоксидантными свойствами и оказывают протекторное действие на Мх,
уменьшая повреждающее действие ГПК и системs Fe2+/аскорбат. ГрК и ее другие
производные - морфолин-ГЦ и 4-пиридил-ГЦ-амид обладают прооксидантными
свойствами, усиливая повреждающее действие ГПК и системы Fe2+/аскорбат на
митохондрии.
180
Продукция ПОЛ, %
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
3
контроль
4
50 мкМ
5
100 мкМ
6
Рис.3. Влияние производных ГрК кислоты на Fe+2/аскорбат зависимый ПОЛ
1. - 2-пиридил-ГЦ-амид; 2. - цитизин-изопропил-ГЦ; 3. - цитизин-этил-ГЦ; 4. - 4-пиридилГЦ -амид; 5. - морфолин-ГЦ; 6. - ГрК. (Условия эксперимента см. раздел Материалы и
методы; n =6, Р0,05).
Литература
1. Толстиков Г.А., Балтина Л.А., Шульц Э.Э., Покровский А.Г. Глицирризиновая кислота.
// Биоорганическая химия. – Москва, 1997. - Т.23. - С.691-709.
2. Балтина Л.А., Давыдова В.А., Муринов Ю.И. и др. Мононатриевая соль 18глицирризиновой кислоты, обладающая противоязвенным действием и стимулирующая
репаративную регенерацию кожи. // А.с. 1536785 СССР. - Б.И. - 1992. - №17. - С.19.
3. Dehpour A.R., Zahedi H., Amini Sh., Akhgari М., Abdollahi М. Effects of clycyrrhiza
derivatives against acetaminophen-induced hepatotoxicity. // Irn J Med Sci. – 1999. - V.24(1&2).
– P.26-31.
4. Оболенцева Г.В., Литвиненко В.И., Аммосов А.С., Попова Т.П., Сампиев А.М.
Фармакологические и терапевтические свойства препаратов солодки (обзор). //
Хим.прир.соед. – Ташкент, 1999. - Т.8. - С.24-30.
5. Zeuzem S. Glycyrrhizin for the treatment of allergic diseases and chronic hepatitis.// Dtsch.
Med. Wochenschr. - 1998. - V.123. - P.372-379.
б. Van Rossum T.G., Vulto A.G., de Man R.A., Brouwer J.T., Schalm S.W. Review article:
glycyrrhizin as a potential treatment for chronic hepatitis C. // Aliment. Pharmacol. Ther. - 1998.
- V.12. - P.199-205.
8. Камбурова В.С. Регуляция циклоспорин А – чувствительной поры митохондрий:
эффекты глицирризиновой кислоты и ее агликона: Дисс. … канд. биол. наук. Т.: 2001. 110с.
9. Бескина О.А., Бакунц А.Г., Исаев Ю. Влияние глицирризиновой кислоты и ее
комплекса со свинцом на энергетический метаболизм митохондрий печени крыс // ХПС. –
Ташкент, 2000. – Спец. вып. – С.122-124.
10. Болдырев А.А. Введение в биомембранологию. - Москва.: Университет, 1990. – С.7778.