Изобретение ученых Пермского Политеха защитит организм человека от свободных радикалов
06.09.2023
Особую опасность для организма человека, в частности, для клеток нервной и иммунной систем, представляют свободные радикалы. Это частицы, которые атакуют клетки органов, повреждая клеточные мембраны, ферменты и ДНК, что может привести к развитию инфекционных и различных дегенеративных заболеваний, включая опухоли и заболевания сердечно-сосудистой системы. Предотвратить повреждение клеток, вызванное свободными радикалами, помогают такие вещества, как антиоксиданты. Их основная задача – борьба с окислительными процессами. Антиоксиданты помогают клеткам восстанавливаться, укрепляют иммунную систему, оптимизируют обменные процессы в организме, снижают риск болезней сердца и оберегают организм от вредного излучения, в том числе ультрафиолета. Ученые Пермского Политеха разработали радикалсвязывающее средство на основе ацилпиловиноградных кислот, которое может найти применение для профилактики и лечения людей и животных в качестве антиоксиданта. Вещества синтезированы и исследованы в научно-образовательном центре прикладных химических и биологических исследований ПНИПУ. На изобретение получен патент.
В малом количестве антиоксиданты содержатся во многих продуктах питания, например, в зеленом чае. Но при наличии серьезных болезней, таких, как инсульт, сахарный диабет или онкозаболевания, требуются специальные лекарственные препараты, количество которых в мире мало. Это делает актуальным поиск новых соединений-антиоксидантов.
– Новое свойство метиловых эфиров 4-алкил- и (гет)арил-2-ариламино-4-оксо- Z-2- бутеновых кислот мы обнаружили путем ряда экспериментов, и его нельзя было предсказать заранее. К основным достоинствам изобретения можно отнести высокую радикалсвязывающую активность при низких концентрациях веществ и низкую токсичность соединений, также заявляемые вещества по эффекту в 2-3 раза превосходят известный антиоксидант тролокс, – рассказывает доцент кафедры «Химия и биотехнология» Анастасия Ботева.
Существуют различные способы оценки радикалсвязывающего действия веществ. Ученые определяли данное свойство с помощью измерения флуоресценции флуоресцеина. Для этого было проведено тестирование с образованием радикальных частиц в растворе флуоресцеина и с последующим измерением уровня флуоресценции в присутствии исследуемых веществ и в их отсутствии. Способность поглощать кислородные радикалы определялась по способности соединений защищать флуоресцеин от радикалов.
– В тестовой системе есть вещество-генератор, который под действием температуры производит свободные радикалы. Если наше вещество может нейтрализовать радикал, значит, оно обладает радикалсвязывающим действием. Если вещество не может – то флуоресцеин под действием радикала разрушается, а уровень флуоресценции снижается. Мы измеряем уровень флуоресценции по двум ячейкам, в одной находится только флуоресцеин, в другой – помещают флуоресцеин, само радикалосвязующее вещество и генератор радикалов, – объясняет старший преподаватель кафедры «Химические технологии» Галина Триандафилова.
Исследование острой токсичности политехники проводили на белых мышах массой 25-35 грамм. После введения исследуемых веществ в брюшную полость мышей ученые оценивали выживаемость животных в группах при постоянном мониторинге в течение 24 часов и последующем общем наблюдении в течение 14 дней.
В результате было установлено, что изобретение не проявляет токсичность в дозе 500 мг/кг, это позволяет их отнести к соединениям 4 класса – «малотоксичные вещества».
Разработка ученых расширяет арсенал средств, обладающих радикалсвязывающей активностью. Дальнейшие исследования дадут возможность применять ацилпировиноградные кислоты и их производные в качестве антиоксидантов для борьбы с серьезными инфекционными и дегенеративными заболеваниями.
В малом количестве антиоксиданты содержатся во многих продуктах питания, например, в зеленом чае. Но при наличии серьезных болезней, таких, как инсульт, сахарный диабет или онкозаболевания, требуются специальные лекарственные препараты, количество которых в мире мало. Это делает актуальным поиск новых соединений-антиоксидантов.
– Новое свойство метиловых эфиров 4-алкил- и (гет)арил-2-ариламино-4-оксо- Z-2- бутеновых кислот мы обнаружили путем ряда экспериментов, и его нельзя было предсказать заранее. К основным достоинствам изобретения можно отнести высокую радикалсвязывающую активность при низких концентрациях веществ и низкую токсичность соединений, также заявляемые вещества по эффекту в 2-3 раза превосходят известный антиоксидант тролокс, – рассказывает доцент кафедры «Химия и биотехнология» Анастасия Ботева.
Существуют различные способы оценки радикалсвязывающего действия веществ. Ученые определяли данное свойство с помощью измерения флуоресценции флуоресцеина. Для этого было проведено тестирование с образованием радикальных частиц в растворе флуоресцеина и с последующим измерением уровня флуоресценции в присутствии исследуемых веществ и в их отсутствии. Способность поглощать кислородные радикалы определялась по способности соединений защищать флуоресцеин от радикалов.
– В тестовой системе есть вещество-генератор, который под действием температуры производит свободные радикалы. Если наше вещество может нейтрализовать радикал, значит, оно обладает радикалсвязывающим действием. Если вещество не может – то флуоресцеин под действием радикала разрушается, а уровень флуоресценции снижается. Мы измеряем уровень флуоресценции по двум ячейкам, в одной находится только флуоресцеин, в другой – помещают флуоресцеин, само радикалосвязующее вещество и генератор радикалов, – объясняет старший преподаватель кафедры «Химические технологии» Галина Триандафилова.
Исследование острой токсичности политехники проводили на белых мышах массой 25-35 грамм. После введения исследуемых веществ в брюшную полость мышей ученые оценивали выживаемость животных в группах при постоянном мониторинге в течение 24 часов и последующем общем наблюдении в течение 14 дней.
В результате было установлено, что изобретение не проявляет токсичность в дозе 500 мг/кг, это позволяет их отнести к соединениям 4 класса – «малотоксичные вещества».
Разработка ученых расширяет арсенал средств, обладающих радикалсвязывающей активностью. Дальнейшие исследования дадут возможность применять ацилпировиноградные кислоты и их производные в качестве антиоксидантов для борьбы с серьезными инфекционными и дегенеративными заболеваниями.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Свердловские пожарные за сутки потушили 14 техногенных пожаров
Среда, 27 ноября, 21.04
Более 10 тысяч нарушений ПДД пресекли свердловские автоинспектора на прошлой неделе
Среда, 27 ноября, 20.40
Новый этап благоустройства ждёт Парк Маяковского
Среда, 27 ноября, 20.07