Способ получения веществ, стимулирующих клеточное дыхание

Изобретение относится к получению содержащих динитрофенольный фрагмент 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(салицилиден)-анилину или 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(4-диметиламинобензилиден)-анилину, рассеивающих протонный градиент, создаваемый дыханием, и влияющих на окислительное фосфорилирование в митохондриях, взаимодействием 2-амино-4,6-динитро фенола и салицилового альдегида или п-диметиламино бензальдегида. 5 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, а также к биохимии и может быть использовано для получения биологически активных веществ, стимулирующих клеточное дыхание, в лабораторных и промышленных условиях.

Известен способ получения препарата, стимулирующего клеточное дыхание (патент №2066995, от 12.10.1993 г., кл. А61К 35/14). Сущность способа в том, что ферментативный гидролиз сыворотки крови телят проводят с использованием бактериальной эндопротеазы в определенных условиях до получения субстанции препарата гидролизатов.

Известны также азометины, обладающие рострегулирующей активностью (патент №2146251, №2146252 от 18.01.1999 г.). Производные 6-метил-1,2,4-триазинона-5 обладают положительной рострегулирующей активностью и могут быть рекомендованы в сельском хозяйстве для повышения урожая культур.

Задача - получение соединений, обладающих стимулирующим действием на клеточное дыхание.

Сущность способа в том, что получены различные азометины, содержащие динитрофенольный фрагмент, соединенный с различными радикалами, рассеивающие протонный градиент, создаваемый дыханием, и влияющие на окислительное фосфорилирование в митохондриях.

Получают азометины реакцией пикраминовой кислоты с ароматическими альдегидами. Азометины - обширный класс соединений, синтезировано их достаточное множество. Среди них найдено множество соединений, обладающих биологической активностью, много лекарственных препаратов. Основное применение они находят в органическом синтезе, главным образом для получения вторичных аминов и гетероциклических соединений.

Нами синтезированы азометины на основе ароматических аминов и замещенных бензальдегидов.

2-гидрокси-3,5-динитро-N-(салицилиден)-анилин нами получен реакцией 2-амино-4,6-динитрофенола (пикраминовой кислоты) с салициловым альдегидом. Реакция протекает в течение 2-х часов на водяной бане при 75°С

В ИК-спектре полученного соединения обнаружена интенсивная полоса в области 1610 см-1, принадлежащая валентным колебаниям азометиновой группы.

В результате аналогичной реакции между 2-амино-4,6-динитрофенолом и парадиметиламинобензальдегидом образуется 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(4-диметиламинобензилиден)-анилин:

В ИК-спектре полученного азометина обнаружена интенсивная полоса в области 1610 см-1, принадлежащая азометиновой группе.

Полученные соединения представляют собой окрашенные в оранжевый цвет кристаллические вещества, растворимые в спирте, хлороформе, бензоле.

Таким образом, общим в структуре исследуемых соединений является наличие динитрофенольного фрагмента.

Динитрофенол является довольно сильной кислотой и, следовательно, способен к обратимому связыванию протонов:

В то же время этот фрагмент гидрофобен и поэтому способствует проникновению через биомембрану. Объединение этих двух свойств делает производные 2,4-динитрофенола (ДНФ) разобщителями окислительного фосфорилирования.

Присоединение радикала R к динитрофенольному фрагменту существенно не изменяет способности этого фрагмента к диссоциации, поэтому производные динитрофенола также способны к разобщению окислительного фосфолирования. Скорость дыхания в разобщенном состоянии определяется активностью переносчиков электронов электрон-транспортной цепи или активностью фермента, поставляющего восстановительные эквиваленты в электрон-транспортную цепь. В нашем случае это сукцинатдегидрогеназа, поскольку в качестве субстрата использовался сукцинат.

На рис.1 представлена кривая кинетики потребления кислорода гомогенатом печени крыс в полярографической ячейке с электродом Кларка в качестве регистрирующего датчика. По оси абсцисс откладывается величина тока восстановления кислорода на электроде Кларка, по оси ординат отложено время. Скорость потребления кислорода определяется по тангенсу угла наклона кривой к оси ординат (V=dc/dt, V - скорость потребления, с - концентрация кислорода в ячейке, t - время). В ячейку последовательно добавляют буфер, гомогенат печени крыс, субстракт окисления (сукцинат), вещество А (2-гидрокси-3,5-динитросалицилиденанилина).

На рис.2 представлена кривая кинетики потребления кислорода гомогенатом печени крыс в полярографической ячейке с электродом Кларка в качестве регистрирующего датчика. По оси абсцисс откладывается величина тока восстановления кислорода на электроде Кларка по оси ординат отложено время. Скорость потребления кислорода определяется по тангенсу угла наклона кривой к оси ординат (V=dc/dt, V - скорость потребления, с - концентрация кислорода в ячейке, t - время). В ячейку последовательно добавляют буфер, гомогенат печени крыс, субстракт окисления (сукцинат), вещество В (2-гидрокси-3,5-динитро-N-(4-диметиламинобензилиден)-анилина).

На рис.3 представлена кривая кинетики потребления кислорода гомогенатом печени крыс в полярографической ячейке с электродом Кларка в качестве регистрирующего датчика. По оси абсцисс откладывается величина тока восстановления кислорода на электроде Кларка, по оси ординат отложено время. Скорость потребления кислорода определяется по тангенсу угла наклона кривой к оси ординат (V=dc/dt, V - скорость потребления, с - концентрация кислорода в ячейке, t - время). В ячейку последовательно добавляют буфер, гомогенат печени крыс, субстракт окисления (сукцинат), вещество С (4-метокси-5-амино-6-тио-(2,4-динирофенил)-пиримидина).

На рис.4 представлена кривая кинетики потребления кислорода гомогенатом печени крыс в полярографической ячейке с электродом Кларка в качестве регистрирующего датчика. По оси абсцисс откладывается величина тока восстановления кислорода на электроде Кларка, по оси ординат отложено время. Скорость потребления кислорода определяется по тангенсу угла наклона кривой к оси ординат (V=dc/dt, V - скорость потребления, с - концентрация кислорода в ячейке, t - время). В ячейку последовательно добавляют буфер, гомогенат печени крыс, субстракт окисления (сукцинат), пикраминовую кислоту.

На рис.5 представлена кривая кинетики потребления кислорода гомогенатом печени крыс в полярографической ячейке с электродом Кларка в качестве регистрирующего датчика. По оси абсцисс откладывается величина тока восстановления кислорода на электроде Кларка, по оси ординат отложено время. Скорость потребления кислорода определяется по тангенсу угла наклона кривой к оси ординат (V=dc/dt, V - скорость потребления, с - концентрация кислорода в ячейке, t - время). В ячейку последовательно добавляют буфер, гомогенат печени крыс, субстракт окисления (сукцинат), АДФ (аденозиндифосфорную кислоту), разобщитель (ДНФ, 2,4-динитрофенол). Чем сильнее разобщитель, тем сильнее ускоряется потребление кислорода.

В качестве стандарта для сравнения разобщающих способностей использовался ДНФ, так как это наиболее широко используемый в молекулярной биоэнергетике разобщитель. Известно, что в концентрации 10-4 моль/л ДНФ практически полностью разобщает окисление с фосфорилированием, то есть синтез АТФ в присутствии ДНФ практически отсутствует, а скорость дыхания максимальна. Следует, однако, отметить, что при достаточно долгом разобщенном дыхании в определенных условиях окисление сукцината может приводить к накоплению в митохондриях щавелевоуксусной кислоты (ЩУК), которая в микромолярных концентрациях сильно ингибирует активность сукцинатдегидрогеназы, что может приводить к практически полному подавлению дыхания. Условия, при которых в митохондриях накапливается ЩУК, состоят в том, что скорость образования ЩУК должна превышать скорость ее утилизации, либо в результате переаминирования, либо конденсацией с ацетил-К0А и образованием лимонной кислоты. Чтобы исключить ЩУКовое торможение, в среду инкубации добавляли глутамат, который в реакции переаминирования с ЩУК дает аспартат и α-кетоглутарат, которые не являются ингибиторами сукцинатдегидрогеназы. ДНФ в концентрации 10-4 моль/л ускоряет дыхание на 50% по сравнению с начальной скоростью дыхания на сукцинате. Вещество А в той же концентрации увеличивает скорость на 103% и таким образом оно является лучшим стимулятором дыхания по сравнению с ДНФ. Если предположить, что ДНФ полностью разобщает дыхание с фосфорилированием, то увеличение скорости дыхания в присутствии вещества А по сравнению с ДНФ может быть обусловлено либо повышением активности переносчиков электрон-транспортной цепи, либо активацией сукцинатдегидрогеназы. Вещество А по сравнению с ДНФ обладает дополнительным объемным гидрофобным радикалом, что должно увеличивать его растворимость в липидах мембран. Поэтому можно предположить, что концентрация вещества А во внутренней мембране митохондрий будет выше, чем концентрация ДНФ. Это, с одной стороны, может ускорить транспорт протонов через мембрану, а с другой стороны, привести к изменению фазового состояния липидов внутренней мембраны митохондрий. Например, это может привести к увеличению жидкостности (уменьшению вязкости) липидов мембраны.

Поскольку предполагается, что лимитирующей стадией электронного транспорта является перенос электронов от коэнзима-Q на цитохромную цепочку, причем скорость переноса определяется скоростью диффузии коэнзима-Q в мембране, то уменьшение вязкости должно привести к увеличению скорости диффузии коэнзима-Q, а следовательно, и скорости дыхания.

Вещество В ускоряет дыхание на 72%. Оно отличается от вещества А тем, что к ароматическому радикалу присоединена N(СН3)2 группа. Молекулярные веса веществ А и В близки и довольно близки их эффекты на скорость дыхания, различие, которое имеется, обусловлено, видимо, какими-то специфическими взаимодействиями с участниками электрон-транспортной цепи.

Наибольший стимулирующий эффект наблюдается для пикраминовой кислоты, которая по сравнению с ДНФ имеет добавочную NH2-группу, расположенную рядом с ОН-группой. Она увеличивает скорость дыхания на 144%. Это видимо приводит к увеличению константы диссоциации ОН-группы, при этом способность связывать и освобождать протон увеличивается, а это, в свою очередь, увеличивает протонофорную и, следовательно, разобщающую способности.

Из приведенных результатов видно, что вариация в химической структуре радикалов, соединенных с динитрофенольным фрагментом, влияет на стимулирующий эффект соединения. Мы выяснили, что эта зависимость величины эффекта от структуры связана не только с разобщающим действием этих соединений, но и с возможным их влиянием на электронный транспорт во внутренней мембране митохондрии и активность ферментов, поставляющих восстановительные эквиваленты (электроны) в электрон-транспортную цепь.

Скорость дыхания в разобщенном состоянии определяется активностью переносчиков электронов электрон-транспортной цепи.

Опыты проводили на гомогенате крыс. Крысу декапитировали и выделяли исследуемый орган - печень. Ткань промывали ледяным физиологическим раствором. Извлеченную из раствора ткань промакивали фильтровальной бумагой и взвешивали навеску в 1 грамм. Затем ткань измельчали ножницами. Готовили 10% гомогенат (1 г ткани + 9 мл среды выделения). Для этого использовали гомогенизатор Поттера с тефлоновым пестиком, гомогенизировали при 800 об/мин в течение 0,5 минуты.

Все операции проводились на холоде, кроме того стакан, тефлоновый пестик, пипетки и среду выделения предварительно охлаждали.

Состав среды выделения:

Сахароза - 0,2 М
ЭДТА - 1 мМ
Hepes - 10 мМ
KCl - 50 мМ

рН среды выделения доводили от 2,5Н NaOH до 7,5.

Определение скорости дыхания гомогената ткани крысы проводили полярографическим методом. Измерение дыхания проводили на полярографе ZP - 7. Среда инкубации:

Сахароза - 0,2 М
ЭДТА - 1 мМ
Hepes - 10 мМ
KCl - 50 мМ
KH2PO4 - 2 мМ

Дыхательный субстрат - сукцинат натрия (конечная концентрация 1 мМ); глутамат натрия (конечная концентрация 1 мМ).

Исследуемое вещество (конечная концентрация 10-4 М).

pH реактивов доводили от 2,5Н NaOH до 7,5.

В полярографическую ячейку с электродом через специальные отверстия шприцом вносили 1 мМ среды инкубации 26°С и включали самописец. В ячейку помещали магнитную мешалку. Через полминуты вносили микропипеткой 0,2 мл гомогената ткани.

В этих условиях регистрация продолжалась 0,5 минут, затем вносили 50 мкл сукцината Na. Еще через минуту добавляли 20 мкл исследуемого вещества. Регистрация проводилась трижды, и затем брали среднее.

Предлагаемый способ позволяет получить вещества, которые повышают эффективность потребления кислорода гомогенатами ткани печени крыс, что влияет на клеточное дыхание.

Азометины, содержащие динитрофенольный фрагмент, соединенный с различными радикалами, обладают стимулирующим эффектом на потребление кислорода гомогенатами ткани печени крыс. Величина эффекта зависит от структуры радикала, связанного с динитрофенольным фрагментом. Предполагается, что исследуемые вещества не только рассеивают протонный градиент, создаваемый дыханием, но оказывает влияние и на других участников окислительного фосфорилирования в митохондриях.

Способ получения веществ, стимулирующих клеточное дыхание, содержащих динитрофенольный фрагмент, таких как 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(салицилиден)-анилин или 2-гидрокси-3,5-динитро-N-(4-диметиламинобензилиден)-анилин, рассеивающих протонный градиент, создаваемый дыханием и влияющих на окислительное фосфорилирование в митохондриях, взаимодействием 2-амино-4,6-динитрофенола и салицилового альдегида или п-диметиламинобензальдегида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения соединений формулы IV в которой R обозначает водород, алкил или алкоксиалкил, предпочтительно С1-С7 -алкил, особенно метил; R1 обозначает водород, алкил или алкоксиалкил, предпочтительно С1-С7 -алкокси-С1-С7-алкил, особенно 3-метоксипропил; R обозначает водород, алкил или арилалкил, предпочтительно С1-С7-алкил, C1-С3 -алкилфенил, более предпочтительно C1-С4 -алкил или бензил, особенно этил; R2 обозначает алкил, или его соли, который включает введение соединения формулы III где R, R1 и R являются такими, как определено здесь для соединения формулы IV, в реакцию циклоприсоединения с , -ненасыщенной карбонильной системой формулы (V) где R2 является таким, как определено для соединения формулы IV выше.

Изобретение относится к новым соединениям формулы (I), которые могут найти применение в диагностике опухолевых заболеваний. .

Изобретение относится к новым соединениям общей формулы (I), где R1 обозначает ОН, 0-ацил; R2 обозначает группы следующих формул II, III, IV, V, VI, VII. .

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-бензил-м-феноксифенилметанимину, который может быть использован в качестве промотора адгезии резины к текстилю и противоутомителя вулканизации каучуков.

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-п-нитрофенил-м-феноксифенилметанимину, который может быть использован в качестве промотора адгезии резины к текстилю.

Изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения N,N-диметиламинометилированным ароматическим основаниям Шиффа формулы и/или где R1 = H, R2 = -CHN(CH3)2); R3 = H, o-CH3, n-CH3, n-OCH3, o-NO2, n-ON2, m-NO2, которые могут быть использованы в качестве ускорителей отверждения эпоксидных смол.

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-п-метоксифенил-м-феноксифенилметанимину, который может быть использован в качестве противостарителя вулканизации каучуков.

Изобретение относится к новому химическому соединению, а именно к N-o-гидроксифенил-м-феноксифенилметанимину, который может быть использован в качестве противостарителя и противоутомителя вулканизации каучуков.

Изобретение относится к альдиминам формулы (I), где А не содержит активный водород и первичную аминогруппу или совместно с R означает (n+2)-валентный углеводородный радикал, содержащий от 3 до 20 атомов С и, при необходимости, по меньшей мере один гетероатом в виде кислорода простой эфирной группы или азота третичной аминогруппы; n равно 1, 2, 3 или 4; m равно 0, 1, 2, 3 или 4; R и R2 каждый означает одновалентный остаток углеводорода с 1-12 С атомами или вместе означают двухвалентный углеводородный радикал, являющийся частью карбоциклического кольца с 5-8 атомами С; R3 означает Н или алкил; R4 и R5 независимо друг от друга означают СН3 или одновалентный алифатический радикал, содержащий от 2 до 12 атомов С и, необязательно, гидроксигруппы; Х означает О, S, N-R6 или N-R7, где R6 означает одновалентный углеводородный радикал, содержащий от 1 до 20 атомов С и имеющий по меньшей мере одну гидроксигруппу; а также к отверждаемым композициям, содержащим такие альдимины, и применению этих композиций.

Изобретение относится к способу получения кетазинового соединения формулы (1) из кетонового соединения формулы (2), аммиака и окисляющего агента, где раствор, содержащий кетоновое соединение формулы (2) и аммиак, приводится в контакт с водным раствором гипохлорита натрия или пероксида водорода в трубчатом реакторе, имеющем ширину канала для потока от 2 до 10000 мкм где R1 и R2 являются одинаковыми или различными, и каждый из них представляет собой C1-6 алкильную группу, или R1 и R 2 объединяют друг с другом в С2-7 алкиленовую группу с прямой цепью где R1 и R2 являются такими же, как выше, и каждая из жидкостей находится в форме ламинарного потока.

Изобретение относится к катализатору для получения пенополиуретанов, используемых в области строительства, для изоляции в электроприборах и холодильниках, в мебельной промышленности, для изготовления защитных покрытий, обувных подошв, автомобильных сидений и т.п.

Изобретение относится к областям химии металлоорганических соединений и полимеров, а именно к комплексам алкилкобальта(III) с тридентатными основаниями Шиффа, в которых алкильный лиганд содержит функциональную, а именно гидроксильную, карбоксильную или аминогруппу, формулы I, где W - мостиковая двухзвенная ненасыщенная углеводородная группа, а именно -С(Н)=С(СН3)- (пропен-1,2-диил), или о-С6Н4 (о-фенилен); Х (функциональная группа)=ОН, NH2 или COONa; Y - однозарядный анион, а именно Cl-, Br-, I-, NO 3 - или ClO4 -, и Z - насыщенная углеводородная мостиковая, а именно полиметиленовая, (CH2)n, группа, где число звеньев n=3-11, если Х=ОН или NH2, и n=2-11, если Х=COONa; Полученные комплексы используют в качестве инициаторов эмульсионной полимеризации и сополимеризации диеновых и виниловых мономеров для получения реакционноспособных бифункциональных олигомеров и полимеров с такими концевыми группами.

Изобретение относится к новому улучшенному способу получения (+)-энантиомера N-[4-(3,4-дихлорфенил)-3,4-дигидро-1(2Н)-нафталинилиден] метанамина взаимодействием (+)-энантиомера 4-(3,4-дихлорфенил)-3,4-дигидро-1(2Н)-нафталинона с монометиламином и хлоридом титана или молекулярными ситами.

Изобретение относится к органической химии, в частности к способу получения N,N-диметиламинометилированным ароматическим основаниям Шиффа формулы и/или где R1 = H, R2 = -CHN(CH3)2); R3 = H, o-CH3, n-CH3, n-OCH3, o-NO2, n-ON2, m-NO2, которые могут быть использованы в качестве ускорителей отверждения эпоксидных смол.

Изобретение относится к применению формальдегидных реагентов в химических процессах и реакциях, в частности в тех, которые проводят в присутствии воды, или в которых генерируется вода.
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения хлоргидрата дианила глутаконового альдегида (ХГДАГА), который является полупродуктом в синтезе полиметиновых красителей пентаметиноксанинов и трикарбоцианинов, применяемых при изготовлении кинофотоматериалов в качестве сенсибилизаторов, противоореольных и фильтровых красителей.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к составу для лечения больных мочекаменной болезнью. .

Изобретение относится к получению содержащих динитрофенольный фрагмент 2-гидрокси-3,5-динитро-N--анилину или 2-гидрокси-3,5-динитро-N--анилину, рассеивающих протонный градиент, создаваемый дыханием, и влияющих на окислительное фосфорилирование в митохондриях, взаимодействием 2-амино-4,6-динитро фенола и салицилового альдегида или п-диметиламино бензальдегида

Наверх