Синтез и исследование биологических эффектов С-концевых фрагментов дерморфина

Синтез и исследование биологических эффектов С-концевых фрагментов дерморфина

Автор: Громовых, Петр Сергеевич

Шифр специальности: 03.00.23

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 178 с. ил.

Артикул: 3541433

Автор: Громовых, Петр Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

1 Обзор литературы
1.1 Боль, система ноцицепции и антиноцицепции
1.2 Опиоидные рецепторы
1.3 Анальгетики
1.3.1 . Опиоидные. анальгетики 1
1.3.2 Нестероидные противовоспалительные средства
1.3.3 Опиоидные пептиды
1.4 Природные дерморфины
1.4.1 Фармакокинетика и фармакодинамика дерморфинов
1.4.2 Физиологические свойства дерморфинов
1.5 Синтез дерморфина и его аналогов
1.6 Основные методы введения тритиевой метки в органические
2 соединения Экспериментальная часть
2.1 Материалы и методы
2.1.1 Синтез дипептидов
2.1.2 Синтез трипептидов
2.1.3 Синтез тетрапептида
2.2 Исследование кинетики распределения меченых
2.3 трипептидов в органах и крови крысы Исследование анальгегической активности пептидов
2.4 Проведение радиорецепторного анализа
2.5 Изучение взаимодействия с периферическими опиоидными
3 рецепторами Результаты и их обсуждение
3.1 Химический синтез пептидов и их меченых аналогов
3.1.1 Получение трипептидов
3.1.2 Получение меченых аналогов трипептидов
3.2 Исследование анальгетической активности и кинетики распределения в организме Сконцевых фрагментов дерморфина
3.2.1 Влияние пептидов на соматическую болевую чувствительность
3.2.2 Влияние пептидов на висцеральную болевую чувствительность
3.2.3 Оценка влияния антагонистов опиоидных рецепторов на анальгетичсское действие пептидов
3.3 Изучение распределения по органам и динамики выведения пептидов
3.4 Изучение взаимодействия дерморфина, Рго6дерморфина и их Сконцевых фрагментов с опиоидными рецепторами
3.4.1 Радиорецепторный анализ
3.4.2 Изучение взаимодействия с периферическими опиоидными рецепторами
Заключение
Выводы
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Боль является одной из наиболее частых причин обращения людей за медицинской помощью Павленко и др. ., , поэтому проблема создания высокоэффективных и безопасных болеутоляющих средств сохраняет свою актуальность. В настоящее время терапия острой и хронической боли основывается на применении трех основных групп лекарственных средств опиоидов, нестероидных противовоспалительных препаратов НПВП, и группы веществ из других фармакологических классов, обладающих в качестве побочного эффекта обезболивающим действием антидепрессанты, антиконвульсанты, местные анестетики, агонисты а2адренорецепторов и т.д Традиционные подходы в лечении болевых синдромов не всегда дают желаемого результата и сопряжены с риском возникновения побочных эффектов.
Наиболее эффективными анальгетиками при лечении большинства тяжелых болевых синдромов онкологические, постоперационные боли и т.д. попрежнему остаются опиоиды, несмотря на то, что их применение ограничено риском развития лекарственной зависимости и эффектами, связанными с передозировкой. Б регулировании различных систем организма, в том числе ноцицепции и антиноцицепции, участвуют эндогенные пептиды. Большинство природных пептидных соединений обладает полифуикциональным действием, что затрудняет создание на их основе эффективных лекарственных препаратов, поэтому целесообразен поиск эндогенных опиоидных веществ, отвечающих за появление избирательного анальгетического действия.
Среди опиоидных пептидов уникальной структурой и самой высокой продолжительной аналыетической активностью обладает дерморфин 2 ., v ., .
руководстве работой принимала участие к. б. н. Гузеватых I
Однако, как и большинство эндогенных пептидов, дерморфин имеет широкий спектр физиологической активности оказывает влияние на функции сердечнососудистой, дыхательной, пищеварительной и выделительной систем и влияет на различные формы поведения животных ii i, . Подобная полифункциональность затрудняет создание селективного анальгетика на основе дерморфина. Для этого были проведены исследования, направленные на выявление минимального фрагмента дерморфина, сохраняющего анальгетическое действие. Путем укорачивания молекулы дерморфина с Сконца было установлено, что концевой тетрапептид является самым коротким фрагментом, сохраняющим биологическую активность .,
. Сведения о биологических свойствах Сконцевого трипептида и его стереоизомера отсутствуют. Также было показано, что стерсохимическая модификация 6 в молекуле дерморфина приводит к усилению анальгетической активности Гузеватых и др. , что указывает на значимость Сконцевого участка гептапептида для проявления его обезболивающего действия.
Установлено, что при протеолизе дерморфина основное место разрыва цепочки ферментами гомогената мозга связь 5, т.е. образуются Vконцевой тетра и Сконцевой трипептиды i I, . Поэтому в настоящее время Скопцевые фрагменты представляют большой интерес и являются объектом пристального изучения. Они могут быть использованы в качестве основы для создания новых анальгетиков. Для изучения пептидов этой группы необходимо получить их меченые аналоги, позволяющие исследовать взаимодействие пептидов с эндогенной огшоидной системой, изучить кинетику распределения и метаболизма в организме.
Цель работы. Синтез и изучение биологических эффектов Сконцевых фрагментов дерморфина 2 и Гу 2.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи
синтез трипептидов ТугРгоБегЫН2, Туг Рго8егЫН2, их ненасыщенного аналога для введения трития Туг1ДРго8егЫН2 и гетрапептида Туг А1аРЬеуЫН2 в количествах, необходимых для проведения биологических исследований
получение меченных тритием трипептидов Туг3,НРго8егКН2 и Туг3,Н4Рго8егЬ в количествах, необходимых для проведения биологических исследован и й
изучение распределения по органам и динамики выведения меченных тритием трипептидов Туг3,НРго8егЫН2 и Туг3,НРго8егЫН2 после однократного внутримышечного введения крысам
изучение анальгетичсской активности трипептидов ТугРгоБсгЫРЬ и ТугРго8егЧ в сравнении с активностью дерморфина и Рго6дерморфина
изучение влияния антагонистов опиоидых рецепторов налоксона и налоксона метиодида на проявление анальгстичсского действия ТугРгоБегЫН2, ТугРго8егЫН2, дерморфина и Рго6дерморфина
изучение взаимодействия Туг3,НРго8ег и Туг3,НРго8ег1ЧН2 с плазматическими мембранами головного мозга крысы
радиорецепторный анализ конкурентного вытеснения 3Ндсрморфина и 1дерморфина трипептидами ТугРго8егЫЫ2 и ТугРго8егМН
изучение взаимодействия дерморфина, 7Ргогдерморфина, ТугРгоБегКРЬ, и ТугРго8егМН2, с периферическими опиоидными рецепторами препаратов изолированных органов подвздошной кишки морской свинки ропиоидные рецепторы и семявыносящего протока мыши 5опиоидныс рецепторы.
Защищаемые положения
1. Оптимальными условиями синтеза Сконцевых аналогов дерморфина, Рго6дерюрфина, ТутРгоБегЬЯЬ и ТугчОРгоБегЫЬЬ
является синтез в растворе с использованием тетрабутиламмонийных солей, методов смешанных ангидридов и активированных эфиров.
2. Жидкофазное гидрирование оптимальный метод введения тритиевой метки для трипептидов.
3. Анальгетическая активность Сконцевых аналогов ТугРго8егЫН2, ТугОРгоБегМЬ и Рго6дерморфина сравнима с активностью природного дерморфина.
4. Трипептиды ТугРгоБегМЬ, ТугРго8ег имеют участки связывания с рецепторами ЦНС, взаимодействуя с высокоаффинными местами связывания дерморфина.
5. Анальгетическое действие дерморфина, Рго6дерморфина и их Сконцевых фрагментов связано с взаимодействием с опиоидной системой организма.
Научная новизна
Методами пептидного синтеза в растворе были получены трипептиды ТугРго8сгМ, ТугРго8егЫН2, Туг1АРго8егЫН2 и тетрапептид ТугА1аРЬеС1уН2.
Впервые показано, что наилучшими условиями для получения меченых аналогов дерморфина является жидкофазное гидрирование в атмосфере газообразного трития.
Впервые исследовано распределение по органам и динамика выведения Сконцевого фрагмента дерморфина ТугРгоЭегМЬ и его стереоизомера ТугОРгоБегЬЛЬ и установлено, что трипептиды способны проникать в мозг.
Впервые показано, что Сконцевые фрагменты дерморфина ТугРго8ег, ТугЛРгоЭсгМЬ обладают анальгетичесой активностью сопоставимой или превышающей активность дерморфина и Ргогдерморфина. Установлено, что анальгстический эффект дерморфина, Рго6дерморфина и их Сконцевых фрагментов ТугРго8сгНН2, Туг1Рго8егЫН2 уменьшается при совместном введении с налоксоном и налоксоном
метиодидом, что может предполагать наличие одного из механизмов аиальгетического действия Сконцевых фрагментов дерморфина, связанного с влиянием на эндогенную опиоидную систему организма.
Впервые радиорсцепторными исследованиями выявлены два центра связывания дерморфина с плазматическими мембранами головного мозга крыс. Сконцевые фрагменты ТугРгоБегЫН, ТугЛРгоБегМНг взаимодействуют преимущественно с высокоаффинными местами насыщения 3Ндерморфина и не влияют на связывание 3Ндерморфина с низкоаффинными местами связывания.
Впервые показано, что три пептиды ТугРгоБегМРЬ, ТугОРгоБегЫНг не влияют на связывание Аконцевого фрагмента дерморфина 3НТугАаРйеСуЬНг на плазматических мембранах головного мозга крыс.
Впервые показано, что Сконцевые фрагменты дерморфина и Рго6дерморфина ТугРгоБегМЬ и ТугРго8егМН2 имеют низкое сродство к периферическим р и 5опиоидным рецепторам препаратов изолированных органов подвздошной кишки морской свинки и семявыносящего протока мыши.
Практическая значимость
Подобраны условия химического синтеза Сконцевых фрагментов дерморфина и их меченых аналогов. Отработанный метод получения меченных тритием пептидов может быть рекомендован для синтеза меченных тритием препаратов, применяемых в медикобиологических исследованиях.
Получены и исследованы новые пептиды, перспективные для создания на их основе анальгетиков нового поколения, с минимальным количеством побочных эффектов.
Апробация работы
Материалы диссертации представлены па четвертом Всероссийском съезде Общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова МоскваПущипо, , на третьем Российском симпозиуме Белки и пептиды
Пушино, , на третьем Съезде фармакологов России СанктПетербург,
, на семинарах сектора регуляторных пептидов Института молекулярной генетики РАН.
Публикации. По основным результатам диссертации опубликовано 7 научных работ. В изданиях, рекомендованных ВАК РФ, опубликовано 4 статьи.
Список используемых


Многие из этих нисходящих волокон модулируют ноцицелтивную импульсацию, выделяя энкефапины или другие опиоидные пептиды, тормозящие передачу болевых импульсов Кукушкин и Решетняк, . Благодаря ноцицептивпой системе незначительные повреждения вызывают болевые ощущения только на короткое время , . В году у позвоночных животных были обнаружены участки связывания опиатов препаратов, полученных из застывшего млечного сока, опия в головном и спинном мозге. Эти локальные образования получили название опиоидных рецепторов ОР. Открытие ОР и их гетерогенности явилось крупнейшим достижением для фармакологии анальгетиков в х гг. XX века. Опиоидные рецепторы широко представлены вТДНС и во внутренних органах i, i . Было установлено, что со специфическими местами связывания меченого морфина взаимодействуют также эторфин, дигидроморфин и налоксон , i . Опиоидные рецепторы изучаются по фармакологическому принципу i . Общим признаком ОР является способность опосредовать анальгетическое действие, которое блокируется налоксоном. Типы опиоидных рецепторов имеют различное распределение внутри организма, отличаются по чувствительности к агонистам и антагонистам ii , . Установлена аминокислотная последовательность и структура генов опиоидных рецепторов ii , . Структура представляет собой мембраносвязанный белок, состоящий из 7 трансмембранных доменов, 3 внеклеточных и 3 внутриклеточных петель, МКОНвЦ этого белка расположен внеклеточно, а СООНконец внутриклеточно ii , . Показано, что относятся к семейству рецепторов, которые взаимодействуют с гуаниннуклеотидсвязывающими белками белками. А и С, К и Са2ионными каналами. К настоящему времени общепринято относить к опиоидным три типа рецепторов , и к. Подробная фармакологическая и биохимическая характеристика этих ОР приводится в ряде работ . Так, считается, что рОР ЦНС преимущественно участвуют в модуляции болевой чувствительности, их активация вызывает угнетение дыхания и развитие брадикардии. ОР типа в основном регулируют эмоциональную сферу, их агонисты способны вызывать аитидепрессивиый . Зозуля и др. С активацией кОР связывают седативный эффект Лишманов и Маслов, , . Внутри типов выделяют подтипы ОР, которые специализируются на регуляции физиологических функций. Выделены два подтипа рОР, которые отличаются по чувствительности к антагонисту ррОР налоксоназину , . ОР расположены только в мозге и имеют более высокое сродство к морфину и ii , . Эти рецепторы отвечают за системную и супраспинальную анальгезию. ОР расположены не только в мозге, но и в дыхательной системе и желудочнокишечном факте. Рецепторы имеют меньшее сродство к морфину и . К совершенно отдельному подтипу относятся нечувствительные к опиоидным пептидам рзОР i . Эти рецепторы обнаружены на иммунных и эндотелиальных клетках i i. ОР отличаются от классических подтипов рОР распределением в тканях, передачей сигнала и фармакологическими свойствами . Согласно молекулярногенетическим исследованиям . ОР обладают высокой гомологией с i в строении основной части рецептора. Генетические клоны р3ОР идентичны клонам ргОР в основной консервативной части и отличаются только потерей нескольких пар нуклеотидов в конечных участках гена и матричной РНК. ОР участвуют в передаче внутриклеточного сигнала через активацию сиитетазы, что опосредует эффекты морфина на кровяное давление, ангиогенсз . Среди рОР ЦНС некоторые авторы выделяют в отдельный подтип рецепторы, взаимодействующие с метаболитом морфина морфин6рглюкуронидом М6Г, который при центральном введении оказывает более выраженную аналгезию, чем сам морфин i, ii i, , . Предположение о наличии специальных рецепторов к М6Г обусловлено тем, что, вопервых, М6Г оказывает анальгетическое действие на нечувствительных к морфину мышей СХВК i . Вовторых, был синтезирован селективный антагонист 3метоксиналтрексон, который блокирует эффекты М6Г и героина, но не морфина . Наиболее высокая концентрация рОР обнаружена в хвостатом ядре. В больших концентрациях эти рецепторы представлены в новой коре, таламусе, околопроводном сером веществе, гипоталамусе, бледном шаре i .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.199, запросов: 145