На основе таких молекул можно разрабатывать новые препараты для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и хронических воспалений, рассказали ТАСС в пресс-службе вуза.
«В организме человека постоянно образуются свободные радикалы — агрессивные молекулы, которые в малых количествах полезны, но при избытке повреждают здоровые клетки, ускоряют старение и ведут к сердечно-сосудистым заболеваниям, диабету и воспалениям. Для борьбы с ними сегодня используют антиоксиданты. Однако большинство таких средств наиболее эффективны в высоких концентрациях, что при длительном приеме может навредить организму. Ученые Пермского политеха исследовали новые гибридные соединения из природных фрагментов — фенола и пирувата. Они оказались более универсальными, то есть способными работать в разных средах организма, а при малых дозах их эффективность на 14% превзошла показатели коммерческого антиоксиданта», — рассказали в ПНИПУ.
Как работают новые соединения
Так ученые ПНИПУ взяли два фрагмента, которые сами по себе в качестве готовых антиоксидантов не используются, но их способность защищать клетки хорошо известна. Они соединили пируват (его модифицированную форму) и фенол, добавив к некоторым гидроксильным группам также метил.
«В итоге получили два типа гибридных соединений: относительно гидрофильные молекулы, которые неплохо растворяются в воде, и их более липофильные, то есть более растворимые в жирах аналоги. Их эффективность мы измеряли с помощью стандартных лабораторных тестов in vitro (в пробирке). И те, и другие показали антиоксидантную активность — то есть способность связывать и обезвреживать радикальные частицы. При этом можно предположить, что жирорастворимые аналоги в организме могут работать как в водной, так и в жировой среде, что делает их более универсальными по сравнению с обычными антиоксидантами», — рассказала студентка кафедры «Химические технологии» ПНИПУ Анастасия Климова.
Чтобы сравнить показатели, исследователи использовали тролокс — популярный антиоксидант, который используется как общепринятый стандарт при оценке антиоксидантной активности. Получилось, что гибридные соединения, в которых объединили фенол и пируват, при малых концентрациях сработали на 14% лучше стандартного антиоксиданта. То есть для достижения результата требуется меньше вещества, чем при использовании традиционного препарата.
По словам доцента кафедры «Химические технологии» ПНИПУ Ольги Красных, при попадании в живой организм эти молекулы будут претерпевать трансформацию: введенные метильные группы (небольшие углеродно-водородные фрагменты) будут отщепляться под действием ферментов, следовательно, липофильность соединений будет снижаться и повышаться растворимость в воде. «Такая молекула антиоксиданта сможет работать как в водной среде, например, в плазме крови, так и в липидной — на мембранах клеток», — рассказала исследователь. Она также отметила, что следующим этапом станет исследование антиоксидантных свойств наиболее эффективных соединений в тестах на клетках крови живых организмов.
Как пояснили в университете, исследование ученых ПНИПУ открывает путь к созданию новых лекарств против болезней, связанных с окислительным стрессом. На основе таких гибридных молекул можно разрабатывать новые препараты для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и хронических воспалений.