Модификация структуры и биоселективности полимерных карбокси- и сульфокислот функциональными производными алициклического ряда

• Автор: Егоров, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1. Водорастворимые полимерные кислоты анионные полиэлектролиты

и их биологическая активность

1.1.1. Полимерные кислоты живой природы.

1.1.2. Синтетические полимерные кислоты

1.2. Предпосылки модуляции биоселективности полианиоиов путем введения в их макромолекулы алициклических структур.

1.2.1. Стероидподобные алициклы.

1.2.2. Каркасносочлененные алициклы.

Глава И. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Цель и задачи исследования.
2.2. Принципы макромолекулярного дизайна и объекты исследования
2.3. Базовые полимерные матрицы и их производные
2.4. Выбор алициклических модуляторов.
Глава Ш. СИНТЕЗ ПОЛИМЕРНЫХ И МОДЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. Синтез полимерных карбоксии сульфокислот .
3.1.1. Поликислотные производные декстрана.
3.1.2. Поликислотные производные сополимера малеинового ангидрида
3.2. Введение в макромолекулы алициклических структур
3.2.1. Синтез функциональных производных алициклов.
Аминопроизводные моноциклических углеводородов
Холестенамины.
3.2.2. Полимераналогичная модификация декстрана .
3.2.3. Модификация сополимера малеинового ангидрида
3.3. Синтез и использование модельных соединений
3.4. Подготовка полимерных образцов для биологических испытаний
Глава IV. СТРУКТУРНОЗАВИСИМАЯ МОДУЛЯЦИЯ
БИОСЕЛЕКТИВЮСТИ МАКРОМОЛЕКУЛ
4.1. Цитотоксичность.
4.2. Противовирусная активность и уровень ее селективности.
Глава V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
5.1. Подготовка исходных реагентов и растворителей.
5.2. Синтез аминов и модельных соединений
5.3. Синтез сополимера малеинового ангидрида.
5.4. Полимераиалогичные превращения
ф 5.5. Методы исследования
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Анализ современных научных представлений на стыке химии и молекулярной биологии 1,2 позволяет утверждать, что водорастворимые ВМС составляют стержень эволюции молекулярных основ биологических форм жизни на нашей планете, колыбелью зарождения и развития которых была и остается водная среда в ее жидкофазных состояниях. Высокомолекулярный полимерный уровень химической организации веществ ключевой структурноорганизующий фактор перехода от хаоса броуновского движения малых молекул к самоорганизующимся межмолекулярным комплексам и более сложным надмолекулярным системам, способным к самовоспроизводству и эволюции в известные нам биологические формы жизни. Вода, как высокополярный протонный растворитель, создает благоприятные условия для электролитической ионизации сольватированных в ней веществ 3. Биологические среды не являются исключением. Поэтому функционирование любой живой системы, включая организм человека, сопряжено не просто с высочайшим уровнем самоорганизации молекулярных явлений, но и с необходимостью упорядоченного разделения зарядов формированием электрических полей, строгой организацией их взаимосогласованных векторных потоков и взаимодействий 4,5. Силы притяжения или отталкивания электрических зарядов наиболее дальнодействующие силы, эффективно управляющие суб, меж, макро и суирамолекулярными процессами. ВМСорганизации с принципом электростатической активности. У,см. Носителирегуляторы наиболее важных функций надмолекулярного структурообразования, метаболизма и многих др. Н Лкг Унн ни 4 0 оъо ь. Неионные формы биоВМС, как правило, не выполняют активных регуляторных функции, а служат вспомогательным материалом консервации энергии и или стабилизации биоструктур, например, клеточных стенок растений с участием гидрофильных полисахаридов, или клеточных мембран животных с участием гидрофобных полиметиленовых фрагментов липидных молекул. Несмотря на биоспецифические особенности происхождения, структуры и свойств, макромолекулы ДНК и РНК являются типичными полиэлектролитами кислотного анионогенного типа носителями отрицательного заряда. В природных условиях клеточных организмов молекулы ДНК и соответствующие им заряды концентрируются, в основном, в ядрах клеток 2. Аналогичные носители генома ДНК или РНК клеточных паразитов и возбудителей многих опасных заболеваний вирусов в фазе их внеклеточного существования локализуются в сердцевине вирусных частиц вирионов 6, 7, рис. Рис. Пример надмолекулярной организации вириона оболочечного вируса иммунодефицита человека первого типа ВИЧ1 инфекционного возбудителя заболевания Синдром приобретенного иммунодефицита человека СПИД. Структура вируса представлена на основании обобщения литературных данных 8 и др. Макромолекулы белков формула 12 обычно сочетают и кислотные анионогенные и основные катионогенные остатки. Более того, для построения аминокислотных последовательностей полиамидных цепей белков в природе используются и иные неионогенные аминокислоты различной структуры и гидрофильногидрофобного баланса. Такая широта структурной вариабельности белков позволяет им обретать широчайший диапазон макромолекулярных состояний, свойств и функций 2. В рамках задач настоящей диссертации обратим внимание на анизотропию полиэлектролитных свойств кислотных и основных функций и соответствующее распределение заряда белковых ВМС на поверхности клеток мишеней вирусной интервенции, и на поверхности собственно вирусных частиц. Так, в фокусе исследований молекулярных механизмов СПИДа, в г. ВМС рецепторы хемокинов ССЯ5 и СХСЯ4 ,. В норме они участвуют в рецепции молекулярных межклеточных сигналов, а СХСЯ4 также в регуляции адгезии и контактноинформационных взаимоотношений клеток. Как выяснилось , именно эти биополимерные объекты используются латентноактивными Б. Х4 или 5Х4 штаммами вируса иммунодефицита человека 1 типа ВИЧ1 для проникновения в клетки. Наличие или отсутствие ССЯ5 и СХСЛ4 на плазматических мембранах различных клеток человека критическим образом регулирует, соответственно, их восприимчивость, или невосприимчивость к ВИЧ1, определяет уязвимость человеческого организма к вирусному инфицированию и динамику развития заболевания СПИД . Анализ пространственной ориентации фрагментов и зарядов полиамидных макромолекул ССЯ5 и СХСЯ4 относительно клеточной мембраны обнаруживает неслучайный факт рис.