Для лечения различных бактериальных инфекций сейчас применяют препараты на основе специальных веществ – 4-хинолонов. Они также проявляют противовирусную, анальгетическую и противораковую активность: это зависит от формулы вещества. При создании новых медикаментов необходимо изучать их биотрансформацию и процессы усвоения в организме. Химики Пермского Политеха синтезировали новое вещество, а биотехнологи оценили его стабильность в лабораторных условиях. Это позволило выяснить, как оно ведет себя под действием ферментов.
Получение исследуемого вещества
Результаты исследования химики опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022). Работа выполнена в Научно-образовательном центре прикладных химических и биологических исследований Пермского Политеха. Исследование позволит создать отечественные лекарственные препараты.
– При проведении фармацевтических исследований будущих лекарств важно изучать их метаболизм. Печень является важнейшим органом системы обмена веществ, она выделяет большое количество ферментов и помогает выводить лекарства из организма. Эксперименты в лабораторных условиях позволяют определить, как взаимодействуют вещества и органы. Информация о метаболической стабильности вещества в организме – тот параметр, без которого невозможно внедрение лекарственного средства в медицинскую практику, – поясняет руководитель проекта, доцент кафедры «Химия и биотехнология» Пермского Политеха, научный сотрудник лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, кандидат фармацевтических наук Анастасия Ботева.
Ученые оценили «в пробирке» стабильность нового вещества из группы 4-хинолонов. Для этого они использовали фракцию и гомогенат печени крыс – однородную массу из тканей, которая содержит комплекс ферментов. Исследователи синтезировали вещество и оценили его метаболическую стабильность.
Гомогенат биотехнологи получили из печени крысы, превратив ее в однородную массу в присутствии водного раствора солей. Затем из него получили фракцию с помощью центрифуги. Далее специалисты внесли в пробирки гомогенат и исследуемое вещество. После инкубации через разные промежутки времени ученые отобрали пробы, белки осадили с помощью охлажденного ацетонитрила. Затем пробы обработали ультразвуком и отделили из них на центрифуге жидкость, образовавшуюся над осадком. Содержание исходного вещества и продуктов метаболизма химики оценили с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии. Эксперимент показал, что вещество полностью трансформируется за 90 минут, образуя один продукт метаболизма.
– Мы изучили соотношение гомогената и вещества и выяснили, что при концентрации 25% и 50% гомогенат позволяет оценить стабильность соединения. Однородную массу из печени крыс можно использовать в течение 5 месяцев после заморозки. В экспериментах с фракцией на ее основе также образовался один продукт метаболизма. Вещество быстрее и эффективнее трансформируется в экспериментах с гомогенатом, чем с фракцией печени, – рассказывает исследовательница.
Результаты работы пермских ученых можно использовать в создании новых лекарств с антибактериальной, противовирусной, анальгетической и противораковой активностью, считают ученые.
Источник информации и фото: пресс-служба Пермского Политеха
