Физиологически активные полимеры - Платэ Н.А.
Скачать (прямая ссылка):
Водорастворимые физиологически активные полимерные производные адениновых нуклеотидных коферментов (4.32)
синтезированы взаимодействием АМФ, АДФ и АТФ с акриловым сополимером, содержащим глицидильные (или бутандиол-глицидилглицерильные) и холиновые сложноэфирные остатки [79].
(4.32)
~—С R СНг-------------
СООСН2СН(ОН)—X—NH
N
—Г—С(СН3)СН2 -1
L COOCH2CH2N(CH3)J
:ooch2ch2n(ch3)3Jj,
CH3OSOJ
R = Н, CH3
он он
J
N
I
R'
сн8о[р(о)(он)о-]лн
п= 1-3
X = —сн2
—СН20(СН2)40СН2СН(0Н)СН2—
Полимерное производное АТФ служит лучшим субстратом для гексокиназы, а полимерное производное АДФ—для аце-таткиназы, чем свободные коферменты. Та же аминогруппа в гетероциклической части молекулы была использована для связывания АТФ с я-фенилендиаминовым производным декст-рана Т-40 с помощью глутарового диальдегида (с последующим восстановлением) [80]. АТФ в полимерном производном был весьма стабилен и сохранял «75 % своей биологической активности.
Аналог АМФ — Ы6-6-аминогексил-АМФ — связывали бром-циановым методом с декстраном Т-40 [81]. Полимерный АМФ (4.33) оказался способен активировать гликогенфосфорилазу Ь, однако его удельная активность не превышала 30 % от активности свободного АТФ в таком же опыте (активность низкомолекулярного АТФ, модифицированного «вставкой» — 80%).
Д-OCNH—X-NH
"NHo
ОН
ОН I
CHoO—Г—р—о—П—р—о” II Jn II о о
(4.33) оН оН
Х= -c6h4nh(ch2)5-, —(сн2)6—; п= 0-2
Сукцинилированием другого кофермента, НАД, был получен сукцинил-НАД, связанный карбодиимидным методом с поли-этиленимином (М = 40—60 тыс.) амидной связью [82]. Фор-милированием непрореагировавших иминогрупп полимера получен водорастворимый НАД-содержащий формамидный полимер; при этом активность НАД-содержаших полимеров по отношению к алкогольдегидрогеназе сохранилась. Система полиэтилен-имин — НАД функционирована как кофактор в двухферментной окислительно-восстановительной системе, когда связь между НАД и полимером подвергалась постепенному гидролизу. Эта же система оказалась пригодной для использования в микрокапсулах [83]. Замена полиэтнленимина на полилизин (М = 3 — 85 тыс.) позволила получить НАД-сукцинилполили-зин, который сохранял « 85 % коферментативной активности и был достаточно гидролитически стабилен.
Алкилированием НАД эпоксипропилакрилатом с последующей гомополимеризацией или сополимеризацией с акриламидом получены водорастворимые полимерные производные с высоким содержанием кофактора (145—447 мкмолей/г) и значительной коферментативной активностью, оцененной по скорости восстановления алкогольдегидрогеназой (35—81 % от скорости со свободным кофактором) [84]. Аналогично были синтезированы полимерные производные АТФ и АДФ. На примере сополимеров N6- [М-(М-акрилоил-1-метоксикарбонил-5-аминогептил)-пропионамид-НАД с акриламидом было показано, что кофер-ментативная активность по отношению к различным дегидрогеназам снижается с увеличением содержания НАД в полимере [85]. Более того, при высоком содержании НАД полимер представляет собой конкурентный ингибитор лактатдегидрогеназы за счет множественных взаимодействий с белком, не свойственных низкомолекулярному НАД. В то же время декстрано-вые производные НАД коферментативно активны по отношению к этому ферменту [86, 87], а для производных НАД с кар-боцепными полимерами оказалось, что более низкомолекулярные производные существенно активнее, чем высокомолекулярные [88].
Декстрановое производное НАД (4.34) синтезировано взаимодействием №-[^-(6-аминогексил)ацетамидо]-НАД с дек-страном Т-40 бромциановым методом [87]. До 80 % НАД в полимере было способно к восстановлению алкогольдегидрогеназой, а остальные 20 % оказались стерически недоступны для фермента из-за образования сшивок. Гидролитическая стабильность декстранового производного НАД (4.34) выше стабильности упомянутых выше производных с полиэтиленимином. Кофакторная активность полимера (4.34) составила 14—16 % от активности свободного НАД. Активность того же Ы6-произ-водного НАД, связанного с диальдегиддекстраном или декстра-
ном, активированным бромцианом, или с сополимером акролеина с 4-винилпиридином составила 20—23 % от исходной активности по отношению к формиатдегидрогеназе [89].
НИ
д—ocnh(ch2)6nhcoch2nh
но Ан(Р'
U
1—{
он он
Производное Ы6-(2-аминоэтил)-НАД с декстраном Т-40, активированным бромцианом [86], почти полностью восстанавливается различными дегидрогеназами со скоростью составляющей примерно 40 % от скорости восстановления НАД. Полимер достаточно стабилен (отщепляется только 2 % НАД в сутки при pH = 7).
№-2-Аминоэтилированные коферменты были присоединены также карбодиимидным методом к карбоксиметилцеллюлозе и карбоксиметилдекстрану, а также к линейному сополимеру ме-тилвинилового эфира с малеиновым ангидридом [90]. Водорастворимые анионные полимеры, содержащие НАД, успешно регулировали ферментативные свойства дегидрогеназ и показали высокую стабильность.
