«Санкт-Петербургские научные чтения – 2013»
Медицинская химия и биофизика
126
V Международный молодежный медицинский конгресс
Г.А. Мороз, И.А. Плотникова ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ СВЯЗЫВАНИЯ ИОНОВ СВИНЦА (2+)
ОРГАНИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ, ПРИСУТСТВУЮЩИМИ В ПИТЬЕВЫХ ВОДАХ
(научный руководитель - к.х.н., д.т.н., доц. Н.А. Белоконова)
Уральский государственный медицинский университет Екатеринбург, Российская Федерация
Введение. В ряду приоритетных загрязнителей окружающей среды являются тяжелые металлы, в том числе и свинец. Ввиду наличия побочных эффектов у лекарственных средств, обеспечивающих эвакуацию свинца из организма, возникла идея поиска альтернативных методов элиминации свинца у детей.
Цель. Оценка комплексообразующей способности гуминовых веществ по отношению к соединениям свинца (II).
Материалы и методы. Для исследования использовали методы спектрофотометрии (турбидиметрия) и несколько типов питьевых вод. Оценка комплексообразующей способности гуминовых веществ проводилась на основании сравнения двух конкурирующих процессов: связывания ионов свинца в кристаллы труднорастворимого оксалата свинца и в прочные, но растворимые комплексные соединения. Определение «лидера» в конкуренции за ион свинца производилось турбидиметрически на спектрофотометре « LEKI SS2109UV». Предварительно по серии стандартных растворов с различным содержанием твердой фазы оксалата свинца построен калибровочный график в координатах «содержание твердой фазы, мг/л - оптическая плотность D300». С использованием последнего и оценивалась комплексообразующая способность исследуемых питьевых вод.
Результаты. Содержание твердой фазы оксалата свинца снижается на 40%, 38%, 50% в зависимости от типа применяемой воды при прочих равных условиях, и одинаковой концентрации общего органического углерода. Из этого следует, что гуминовые вещества, содержащиеся в питьевых водах, оказывают влияние на состояние гетерогенного равновесия.
Выводы. 1. Гуминовые вещества в природных водах обладают комплексообразующим эффектом по отношению к ионам свинца (2+).
2. Полученные данные можно использовать для разработки методики количественной оценки свойств природных органических примесей по отношению к соединениям свинца.
Д.С. Буг МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОХОДЯЩИХ ПРИ
ПРОВЕДЕНИИ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
(научный руководитель - к.ф.м.н. А.А. Богданов)
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Санкт-Петербург, Российская Федерация
Введение. Фотодинамическая терапия - прогрессивный метод лечения онкологических, опухолевых заболеваний, который основан на применении светочувствительных веществ - фотосенсибилизаторов. Молекулы фотосенсибилизатора содержатся в опухолевой ткани в концентрациях, на порядок больших по сравнению со здоровой тканью, вследствие более интенсивного кровообращения в опухолевых тканях. При взаимодействии кванта излучения с молекулой фотосенсибилизатора, последняя переходит в возбужденное состояние, переход из которого обратно в основное в присутствии молекул триплетного кислорода приводит к образованию синглетного кислорода. Кислород в синглетном состоянии становится очень активным, он наносит значительный ущерб клеткам за счет связывания с биологическими мишенями, происходит нарушение клеточных функций, приводящее к гибели клеток.
Цель. Моделирование физических процессов, происходящих при проведении фотодинамической терапии, получение системы уравнений, описывающих данный процесс, анализ полученных результатов с точки зрения оптимизации условий проведения данной процедуры.
Материалы и методы. Представление отдельных физико-химических процессов, происходящих при фотодинамической терапии в виде формул и графиков.
Результаты. Получены формулы, описывающие процесс фотодинамической терапии. Для некоторых заданных условий рассчитана рекомендуемая частота облучения, как пример использования данной модели.
Выводы. С помощью полученного теоретического обоснования можно с определённой точностью
127
«Санкт-Петербургские научные чтения – 2013»
описывать систему, в которой проводится фотодинамическая терапия. Очевидно, утверждение о том, что при импульсном режиме работы лазера эффективность фотодинамической терапии увеличивается, нашло своё подтверждение в изложенной теории. В данной системе получается, что уже за 200 μс происходит восстановление исходной концентрации триплетного кислорода при отсутствии облучения. Если по истечении этих 200 μс возобновить облучение, то система испытает такой же пик концентрации синглетного кислорода, который происходит в самом начале облучения.
Е.И. Ямандий, И.Ю. Митрофанова ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЫ ЗОПНИКА КЛУБНЕНОСНОГО, ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
(научный руководитель - к.б.н., доц. А.В. Яницкая)
Волгоградский государственный медицинский университет Волгоград, Российская Федерация
Введение. Зопник клубненосный (Phlomis tuberose L.), семейство Яснотковые (Lamiaceae) широко распространен по всей территории Волгоградской области, обладает обширной сырьевой базой. В народной медицине используют траву и настой зопника клубненосного при пневмонии, бронхитах, лихорадках, острых респираторных заболеваниях, туберкулезе легких; местно – при гнойных ранах. Экстракт из листьев зопника клубненосного проявляет антибактериальную и антифунгальную активность.
Однако зопник клубненосный относится к числу малоизученных и практически неиспользуемых в официальной отечественной медицине растений.
Цель. Исследование извлечений из травы зопника клубненосного на содержание различных классов биологически активных соединений.
Материалы и методы. Объектом исследования служила трава зопника клубненосного, собранная в фазу цветения в Городищенском районе Волгоградской области (июнь – август 2012 г.).
Фитохимический анализ проводился по общепринятым методикам с использованием качественных химических реакций на основные группы биологически активных соединений: алкалоиды, сапонины, простые фенолы, флаваноиды, антраценпроизводные, кумарины, дубильные вещества.
Результаты. В ходе данного исследования было выявлено, что в траве зопника клубненосного содержатся дубильные вещества и сапонины, алкалоиды в следовых количествах. Простые фенолы, антраценпроизводные и кумарины не были обнаружены.
Выводы. Таким образом, в результате проведенного фитохимического анализа в траве зопника клубненосного обнаружены фенольные соединения, представленные дубильными веществами, а также сапонины. Установлено, что в сырье зопника клубненосного отсутствуют простые фенолы, антраценпроизводные и кумарины.
И.Ю. Митрофанова, О.В. Летнева, Т.А. Калашникова ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЫ ГОРЧАКА ПОЛЗУЧЕГО, ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
(научный руководитель - к.б.н., доц. А.В. Яницкая)
Волгоградский государственный медицинский университет Волгоград, Российская Федерация
Введение. Горчак ползучий (Асrоptilon repens L.), семейство Астровые (Asteraceae) широко распространен по всей территории Волгоградской области, обладает обширной сырьевой базой, является представителем синантропной флоры. Растет на солончаках в степях и как сорняк на полях юга и востока европейской части России. В народной медицине Средней Азии, Азербайджана и Крыма водный настой горчака ползучего применяют при малярии, а в Азербайджане - и при эпилепсии. Отвар плодов принимают как антигельминтное средство.
Однако горчак ползучий относится к числу малоизученных и практически неиспользуемых в официальной отечественной медицине растений.
Цель. Цель исследования заключалась в оценке извлечений из травы горчака ползучего на содержание различных классов биологически активных соединений.
Материалы и методы. Объектом исследования служила трава горчака ползучего, собранная в фазу
128
V Международный молодежный медицинский конгресс
цветения в Городищенском районе Волгоградской области (июнь – август 2012 г.).
Фитохимический анализ проводился по общепринятым методикам с использованием качественных химических реакций на основные группы биологически активных соединений: алкалоиды, сапонины, простые фенолы, флаваноиды, кумарины, дубильные вещества.
Результаты. В ходе данного исследования было выявлено, что в траве горчака ползучего содержатся алкалоиды, флавоноиды, дубильные вещества и сапонины в следовых количествах. Простые фенолы и кумарины не были обнаружены.
Выводы. Таким образом, в результате проведенного фитохимического анализа в горчака ползучего обнаружены фенольные соединения, представленные флавоноидами и дубильными веществами. Установлено, что в сырье горчака ползучего отсутствуют простые фенолы и кумарины.
Н.А. Наронова, С.Е. Савина ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ АНТАЦИДНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА
МОДЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ «ЖЕЛУДОЧНЫЙ СОК»
(научный руководитель - к.х.н., д.т.н., доц. Н.А. Белоконова)
Уральский государственный медицинский университет Екатеринбург, Российская Федерация
Введение. Сегодня в медицинской практике применяются разные лекарственные препараты, нормализующие работу желудочно–кишечного тракта. Создание модели in vitro, максимально приближенной по составу и свойствам к биологической жидкости желудочного сока, позволит также исследовать эффективность лекарственных препаратов.
Цель. Анализ механизма и оценка эффективности лекарственных препаратов, нормализующих работу
ЖКТ.
Материалы и методы. Для максимального сходства по составу и свойствам модели, созданной in vitro, от модели in vivo, необходимо было провести анализ желудочного сока: главными компонентами модели желудочного сока являются соляная кислота и гидрофосфат калия.
Для анализа механизма и оценка эффективности лекарственных препаратов, нормализующих работу ЖКТ, были выбраны «Ренни», «Гевискон» и «Альмагель», которые сегодня используются в медицинской практике. Методом потенциометрии был определен показатель рН, а методом потенциометрического титрования – активная и общая кислотность.
Результаты. К раствору желудочного сока добавлялись лекарственные препараты.
При добавлении к модельной системе «Желудочный сок» препарата «Ренни» величина рН изменилась в интервале от 1,3 до 5,1 (∆рН = 3,3), препарата «Гевискон» – величина рН практически не изменилась, препарата «Альмагель» рН изменился в интервале от 1,3 до 3,0.
В исследовании была проанализирована общая и активная кислотность модельной системы «Желудочный сок» до и после добавления исследуемых лекарственных препаратов. Препарат «Гевискон» снижает общую (с 180 до 75 ммоль/л) и активную кислотность (с 145 до 50 ммоль/л), но полученные значения не достигли нормы (норма активной кислотности в интервале от 20 до 40 ммоль/л, норма общей кислотности от 40 до 60 ммоль/л).
Препараты «Ренни» и «Альмагель» также снижают значения активной (с 145 до 25 и до 20 ммоль/л соответственно) и общей кислотности (с 180 до 45 ммоль/л в обоих случаях), стоит отметить, что данные значения соответствуют норме.
Выводы. •Модельная система «Желудочный сок», созданная in vitro, позволяет оценить эффективность лекарственных препаратов, которые могут быть использованы для нормализации работы желудочно–кишечного тракта.
•Исследуемые лекарственные препараты («Ренни», «Гевискон», «Альмагель») повышают величину рН и снижают величину общей и активной кислотности модельной системы «Желудочный сок», однако механизм данного воздействия принципиально разный.
129
«Санкт-Петербургские научные чтения – 2013»
Ю.В. Шаталин, В.С. Шубина ИЗУЧЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ СВОЙСТВ КОНЪЮГИРОВАННЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ТАКСИФОЛИНА
(научный руководитель - к.б.н. Ю.В. Шаталин)
Пущинский государственный естественно-научный институт Пущино, Российская Федерация
Введение. В процессе окисления полифенола в присутствии карбонильных соединений возможен побочный процесс конъюгации флавоноидов и формирование новых полифенольных соединений представляющих интерес в качестве нового класса биологически-активных соединений.
Цель. Изучить антиоксидантные свойства конъюгтов таксифолина формируемых с низкомолекулярными альдегидами.
Материалы и методы. Анализ антиоксидантной активности проводили методом хемилюминесценции в системе содержащей пероксид водорода, пероксидазу хрена и люминол.
Результаты. Было обнаружено, что тушение хемилюминесценции IC50% для данных конъюгатов увеличивается в следующем ряду: таксифолин (0,66±0,11 мкМ), MDTf (31,5±3,1 мкМ), GDTf (34,9±3,7 мкМ), AATf (39,4±4,2 мкМ), FATf (77,2±5,5 мкМ).
Выводы. Конъюгат таксифолина с глутаровым альдегидом (GDTf) обладает несколько анамальными свойствами и его антиоксидантные свойства распологаются между AADQ и MDDQ. Подобное поведение GDDQ, по-видимому, связано с увеличением углеродной цепи карбонильного фрагмента, вследствии чего наблюдается снижение стерических затруднений при окислении гидроксильных групп полифенола в 7-м положении.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках государственного задания на 2012-2014 г. № 4.2399.2011.
Ю.В. Шаталин, В.С. Шубина ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИПОФИЛЬНОСТИ ТАКСИФОЛИНА В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА (II)
(научный руководитель - к.б.н. Ю.В. Шаталин)
Пущинский государственный естественно-научный институт Пущино, Российская Федерация
Введение. Известно, что не гликозилированные полифенолы являются липофильными соединениями, в результате чего большая их часть распределяется в липидных мембранах, что в свою очередь влияет на такие процессы как усвоение полифенолов, их биологические эффекты и метаболизм.
Цель. Оценить влияние процесса комплексообразования таксифолина с ионами железа (II) в водных средах на липофильные свойства полифенола.
Материалы и методы. Оценка липофильных свойств полифенола проводилась в бифазной системе н- октанол/буферный раствор по изменению концентрации полифенола в обеих фазах.
Результаты. Было обнаружено, что наличие ионов железа может в целом снижать липофильность таксифолина, но имеет сложную зависимость от pH водной среды. Показано, что при нейтральных значениях pH в присутствии ионов железа (II) наблюдается максимальная растворимость таксифолина в органической фазе, тогда как при низких (pH 5) и высоких (pH 9) значениях pH растворимость таксифолина максимальна в водной фазе.
Выводы. Подобное поведение флавононида хорошо согласуется с данными полученными нами ранее по формируемым структурам комплексов таксифолина с ионами переменной валентности и может быть использовано в качестве основы для расчетных моделей при анализе транспорта полифенолов и их комплексов через бислойную липидную мембрану.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках государственного задания на 2012-2014 г. № 4.2399.2011.
130