Физиологически активные полимеры - Платэ Н.А.
Скачать (прямая ссылка):
Многие из описанных металлорганических полимеров показали высокую антибактериальную, а также противогрибковую активность.
Из приведенных в этой главе данных видно, что конструкция антибактериального «прививочного» ФАП должна сохранять действующее начало в латентном состоянии до достижения биологической мишени, а также препятствовать действию дезактивирующих ферментов в ходе циркуляции, но высвобождать действующее начало именно после достижения места действия. Если речь идет о ФАП, содержащих ФАВ, которые действуют на клеточную мембрану бактерий, то переход ФАП в низкомолекулярное состояние не обязателен, и ФАП может действовать как таковой. В остальных случаях требуется проникновение в клетку и высвобождение действующего начала. Последнее может происходить как вне бактериальной клетки («системы для подачи ФАВ»), так и уже внутри ее в результате лизосомотропии.
4.6. «ПРИВИВОЧНЫЕ» ПОЛИМЕРЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ
Среди систем организма, предназначенных для инактивации и выведения чужеродных химических соединений (ксенобиотиков), иммунная система «специализируется» на полимерах и более крупных частицах — вирусах, микроорганизмах и т. д. Многие чужеродные полимеры при попадании внутрь организма вызывают иммунный ответ, направленный на нейтрализацию (в биологическом смысле) и выведение антигенов. В особенности это относится к биополимерам (например, экзогенным белкам) и полимерам, содержащим низкомолекулярные группы (гаптены), которые иммунологически не активны сами по себе, но приобретают способность индуцировать выработку антител (иммуногенность) при связывании с полимером-носи-телам, в первую очередь с белком. Если в качестве гаптенов (антигенных детерминант) использовать молекулы низкомолекулярных ФАВ, то образующиеся модифицированные ФАВ белки называются конъюгированными антигенами (КА) [208]. Они способны индуцировать выработку антител, специфичных к ФАВ, при введении в организм животных, в то время как
введение самих ФАВ иммунного ответа не вызывает. Принципы синтеза КА впервые разработаны более 50 лет назад Ф. Ландштейнером. Применение КА для получения антител к низкомолекулярным ФАВ вызвано потребностями иммунологических методов анализа, детоксикации организма, создания толерантности к наркотикам и другим ФАВ и т. д. [209, 210].
Общий метод синтеза КА заключается в ковалентном присоединении гаптена к полимеру-носителю [208]. В качестве носителя обычно используют белки (сывороточные альбумины, Y-глобулины, фибриноген и т. д.). Возможно также применение полиаминокислот и полисахаридов, антигенных самих по себе, и других полимеров [211]. Процесс синтеза КА представляет собой ковалентную модификацию белка низкомолекулярным реагентом. Основной принцип получения КА состоит в том, чтобы связать гаптен с белком так, чтобы та часть молекулы гаптена, которая должна служить антигенной детерминантой, осталась свободной. В зависимости от точки связывания гаптена с носителем можно получить антитела, специфичные к той или иной части его молекулы, а также набор специфических антител. Наличие «вставки» между гаптеном и белком увеличивает доступность гаптена для распознавания и повышает специфичность вырабатываемых антител. Напротив, жесткая связь гаптена с белком снижает специфичность, приводя к получению группоспецифических антител, реагирующих с набором родственных по структуре гаптенов. Узкоспецифические антитела необходимы, например, для иммунологических методов анализа, а группоспецифические — для нейтрализации в организме ФАВ и их активных метаболитов.
Так, связыванием норадреналина с белком с помощью глу-тарового диальдегида или карбодиимидным методом, т. е. через первичную аминогруппу катехоламина, был синтезирован КА (4.75), индуцирующий выработку антител, не чувствительных к замещению у атома азота [212]. Напротив, КА (4.76), полученный из адреналина и белка по реакции Манниха, т. е. алкилированием в ароматическое ядро (аминогруппу временно защищали малеилированием), вызывал биосинтез узкоспецифичных антител, которые распознавали изменения как в ароматическом ядре, так и в боковой цепи. Например, они позволяли отличить адреналин от норадреналина, который связывался с антителами на три порядка слабее.
ОН
ОН
CHjNH—Б (4.76)
Наиболее часто применяемые методы синтеза КА для гапте-нов с карбоксильной группой (если ее нет в исходном ФАВ, то его подвергают обычно О-, N- или С-сукцинилированию) — метод смешанных ангидридов, карбодиимидный, азидный, имино-эфирный и т. д. [213]. Для связывания гаптенов с белками через углеродный скелет используют азосочетание. Тот же метод пригоден для любых гаптенов, если в них ввести ароматическую аминогруппу через одну из функциональных групп. Среди других методов можно отметить периодатное окисление ви-цинальных гидроксильных групп, например в гликозидной части ФАВ, реакцию Манниха по основному скелету ФАВ или с участием аминогруппы, связанной с ФАВ, и т. д.
В организме синтез КА может происходить как одна из стадий детоксикации ксенобиотиков. Например, эпоксипроизводные низкомолекулярных ФАВ способны алкилировать белок с образованием ковалентных соединений, обладающих свойствами КА. Эти естественные КА индуцируют выработку антител к соответствующим гаптенам, что приводит в конечном итоге к биологической нейтрализации связанного низкомолекулярного ФАВ. Тем самым достигается сопряжение монооксигеназной системы, нейтрализующей низкомолекулярные ФАВ посредством окисления, с иммунологической системой, нейтрализующей полимеры [214].
