Отправить новость
1408 просмотров Версия для печати

Политехники синтезируют молекулы-«скорпионы» для борьбы со свободными радикалами

Ученые Томского политехнического университета разрабатывают новые, более эффективные, способы синтеза молекул-«скорпионов» — скорпионатов. Такое название они получили за то, что могут захватывать ионы металлов как будто в клешни и образовывать дополнительные связи при помощи «хвоста». Одно из перспективных направлений применения скорпионатов — это получение препаратов на основе их комплексов с ионами меди для нейтрализации свободных радикалов, избыток которых в организме человека может привести к различным тяжелым заболеваниям, в том числе и провоцировать развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

«Есть молекулы, которые могут образовывать связи с ионами металлов. Если таких связей образуется две, то ион металла захватывается как будто клешней. Отсюда эти соединения в научной литературе получили название “хелатные”, от греческого “клешня”.

Мы работаем конкретно с соединениями, в которых связи образуются с участием атомов азота. Их называют “скорпионаты”, потому что они могут образовывать больше двух связей, подобно клешням и жалу скорпиона.

Подобные молекулы уже были известны. Но мы, во-первых, получили некоторые новые молекулы, а во-вторых подобрали реакции, которые позволяют получать соединения без дорогостоящих реагентов и многоступенчатого синтеза. Раньше такие соединения были доступны в объеме нескольких граммов, что отчасти сдерживало развитие этого направления в химии. Некоторые из подобранных методов позволяют получать соединения сотнями граммов», — рассказывает профессор кафедры биотехнологии и органической химии ТПУ Андрей Потапов.

Ученые обнаружили, что соединение скорпионата и меди способно нейтрализовать супероксид-радикалы. В ходе экспериментов это подтвердили американские коллеги политехников из Университета штата Монтана.

«Большая часть поступающего в организм кислорода используется для окисления глюкозы — так мы получаем энергию. Но часть этого кислорода превращается в свободные супероксид-радикалы. Они повреждают живые ткани, приводят к различным мутациям. В частности, доказано, что избыток супероксид-радикалов приводит к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, — поясняет ученый. — Естественной защитой от них является фермент супероксиддисмутаза. При избытке радикала этого фермента может быть просто недостаточно. Тогда нужен аналог фермента — миметик. В качестве миметиков мы использовали комплексы на основе меди с зарядом +2, они продемонстрировали достаточную активность. Наши американские коллеги проверили это на клетках крови, и тоже получили хороший результат по нейтрализации радикалов».

В дальнейшем на основе этих соединений возможно создать высоко активные антирадикальные препараты.

«Скорпионаты могут давать очень интересные соединения.

Еще одно направление, в котором мы их используем, — это создание на их основе нанокаркасов с ячейками строго определенного размера. Эти каркасы могут служить наноконтейнерами для молекул, и в них можно накапливать, например, водород»,

— добавляет Андрей Потапов.

Справка:

Супероксид-радикалы — это молекулы трансформированного кислорода, присоединившего один «лишний» электрон на внешнюю орбиталь; чрезвычайно активные молекулы. Из-за своей сверх активности они очень легко вступают в соединения с молекулами любых клеток нашего организма, которые оказываются поблизости от них. Сталкиваясь с другими молекулами, «отбирают» у них электрон, что существенно изменяет структуру этих молекул. Свободные радикалы разрушают хрупкие липидные мембраны, которые окружают клетку, разрушают все вокруг себя — энзимы, другие внутриклеточные белки. 

Заметили ошибку?
Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter