Физиологически активные полимеры - Платэ Н.А.
Скачать (прямая ссылка):
NHCH-
ОН
(CH3)2CHNHCH2CH(OH)
(4.4)
стамина с низкомолекулярным (Мт — 800 — 2000) статистическим неспиралсобразующим сополимером D, L-аланина и L-тирознна (3,7:1) по концевой аминогруппе посредством глута-рового альдегида с последующим восстановлением NaBH4 был получен конъюгат, в котором первичная аминогруппа гистамина была превращена во вторичную (аминный конъюгат). Одновременно с помощью водорастворимого карбодиимида был синтезирован конъюгат гистамина, содержащий амидную связь с участием концевой карбоксильной группы полимера (амидный конъюгат). Те же два типа конъюгатов были получены из гистамина и кроличьего сывороточного альбумина. Аналогично были переведены в полимерные производные другие биогенные амины. Конъюгаты биогенных аминов с сополимером или альбумином не повторяли всех свойств соответствующих аминов, а обладали только некоторыми из этих свойств наряду с новыми. Проявление активности не было связано с высвобождением соответствующих аминов. Конъюгаты с амидной связью были неактивны, за исключением конъюгатов гистамина, в которых сохранен основной имидазольный цикл. Аминная связь мало влияла на изменение активности и других свойств конъюгатов. В случае триптамина активность возникала только в полимерной форме, а активности гистамина или дофамина в низкомолекулярной и полимерной формах были качественно различны. Для конъюгата гистамина с альбумином в присутствие антигистаминов удалось «разделить» эффекты накопления ц-АМФ (отсутствовал) и агрегации клеток (сохранялся). Эти факты могут быть объяснены изменением специфичности полимерных производных по отношению к соответствующим рецепторам и упомянутым выше изменениям механизма за счет медленного транспорта полимерных соединений через мембраны.
То, что это действительно так, было показано на примере декстрановых производных дофамина [11] и других катехоламинов. Так же как и дофамин, соответствующий конъюгат был способен взаимодействовать в растворе с ключевым ферментом биосинтеза катехоламинов тирозингидроксилазой. При переходе на клеточный уровень к синаптосомам (модели изолированных нервных окончаний, заключающих в себе полную систему биосинтеза катехоламинов), полимерные производные также сохраняли способность воздействовать на тирозингидроксилазу. Хотя эффекты были качественно одинаковыми (ингибирование фермента), количественные различия между дофамином и его полимерными производными «аминного» типа были вполне заметны. При низких концентрациях ингибирование выражено более сильно в случае высокомолекулярного соединения. Используя низкую проницаемость полимерных производных дофамина через мембрану синаптосом, удалось показать наличие двух видов сигналов от дофамина на фермент тирозингидроксилазу внутри синаптосом. Один из них возникает при активации
пресинаптических рецепторов и направлен на участок фермента, связывающий субстрат. Такой сигнал может быть вызван действием как дофамина, так и его полимерных производных. Другой сигнал поступает непосредственно на фермент внутри синаптосом, а именно на его участок, связывающий кофактор. Этот сигнал может быть реализован только низкомолекулярным дофамином. Интересно, что взаимодействие полимерных производных дофамина с ферментом и рецепторами оказалось чувствительным к структуре полимера-носителя: аминные
конъюгаты дофамина с синтетическими сополимерами ка тирозингидроксилазу не действовали.
Иммунологическая специфичность катехоламинов — адреналина, норадреналина, дофамина и диоксифенилаланина — не меняется при связывании их как гаптенов с бычьим сывороточным альбумином через С(6> ароматического ядра по реакции Манниха [12]. Полученные антитела специфически распознают не только арильную, но и алифатическую часть молекул катехоламинов.
Изучение полимерных производных катехоламинов [8, 13— 15] может служить примером количественного подхода к характеризации ФАП. L-Изопротеренол или адреналин [14] были ковалентно связаны со статистическим сополимером Nam- (3-окси-пропил) глутамина и n-аминофенилаланина азо-связью [16], как описано выше. Аминогруппы, не вступившие в реакцию сочетания, по-видимому, превращаются в ОН-группы, т. е. дают тирозиновые остатки в цепи. ФАП имел М от 1,5 до 13 тыс. и содержал один или меньше остатка изопротеренола или адреналина на макромолекулу. При восстановлении азо-связи был получен 6-аминоизопротеренол, что доказывает как структуру полученного соединения, так и природу возможной примеси к полимеру. Последний был тщательно очищен от этой примеси и от исходного катехоламина. Биологическая активность высоко очищенного полимера была изучена на изолированном пер-фузируемом сердце морской свинки и изолированной перфорируемой папиллярной мышце кошки. Полимерное производное изопротеренола оказалось почти столь же активно, как и исходный катехоламин, и существенно более активно, чем 6-аминоизопротеренол [17]. Повторная очистка полимера, регенерированного из материала биологического эксперимента, показала очень низкое содержание 6-аминоизопротеренола, образовавшегося в результате гидролиза, и отсутствие свободного изопротеренола. Для получения наблюдавшихся эффектов требовалось присутствие по крайней мере 5 % исходного катехоламина или 5-кратного избытка его аминопроизводного. Эти результаты, даже с учетом различия в скорости диффузии низкомолекулярных веществ и полимеров, безусловно доказывают, что изопротеренол связывается с рецептором и вызывает его активацию, будучи ковалентно присоединенным к полимеру. Подоб-
