Механизмы взаимодействия гипохлорита и гипохлорит-образующих систем с органическими гидропероксидами

• Автор: Чеканов, Андрей Васильевич
• Шифр специальности: 03.00.02, 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Пути появления гипохлорита в организме

1.2. Физикохимические свойства хлорноватистой кислоты и гипохлорита

1.3. Свободнорадикальные реакции гинохлорита

1.4. Гнпохлорит индуцированное ПОЛ

1.5. Пути образования гидропероксидов в организме

1.5.1. Перекисное окисление липидов

1.5.2. Синглстный кислород

1.5.3. Озонолиз

1.5.4. Катализ липоксигеназой

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Используемые реагенты
2.2. Объекты исследования
Приготовление эмульсии жирной кислоты
Получение гидропероксида линолевой кислоты
Изолирование липопротеинов низкой плотности из крови человека
Изолирование нейтрофилов из крови человека
2.3. Методы исследования
2.3.1. Хемилюминесценция
Изучение реакции гипохлорита с иретбутилгидропероксидом
Исследование реакции гипохлорита с линолевой кислотой
Измерение спектров хемилюминесценции
2.3.2. ЭПР спиновых ловушек
Исследование реакции гипохлорита с иретбутилгидропероксидом
Изучение реакции гипохлорита с линолевой кислотой и ее гидропероксидом
Образование свободных радикалов при миелопероксидазном катализе
Образование свободных радикалов активированными нейтрофилами
2.3.3. Спсктрофотомстричсское определение концентрации диеновых конъюгатов
2.3.4. Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Изучение реакции гипохлорита с третбутилгидропероксидом
Исследование методом хемилюминесценции
Исследование методом спиновых ловушек
3.2. Исследование реакции гипохлорита с гндропсроксидом линолсвой кислоты
3.3. Образование свободнорадикальных интермедиатов при миелопероксидазном катализе в присутствии
юретбутилгидропероксида
3.4. Образование свободных радикалов активированными нейтрофилами
в присутствии третбутилгндропероксида
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
5. ВЫВОДЫ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ЛНП липоиротеины низкой плотности
МПО миелопероксидаза
ПОЛ перекисное окисление липидов
СА спиновый аддукт
СОД супсроксиддисмутаза
ТБК 2тиобарбитуровая кислота
ФБН СфенилЫтреибутилнитрон
ХЛ хемилюминесценция
ЭПР электронный парамагнитный резонанс
4ПОБН 4ииридил1оксидЫистбТилнитрон
ВНТ бтилированный гидрокситолуол ионол
ЭМРС 1,2димиристоиллглицероЗфосфохолин
ЭМРО 5,5диметил1пирролин Ноксид
БОТА этилендиаминтетрауксусная кислота
ШОН гидропероксид липида
ЬОХ липоксигеназа
ИАОН дигидроникотинамидадениндинуклеотид ЯООН органические гидропероксиды
ВВЕДЕНИЕ


При взаимодействии и Н2 с ионами металлов переменной валентности образуется активный 1радикал. Н2О2 с НОС1ОСТ приводит к образованию синглетного кислорода рис. Оба являются эффективными инициаторами свободнорадикальных реакций. Такие реакции, как правило, сопровождаются сверхслабым свечением хемилюминесценцисй ,8. Рис. Схема превращения активных форм кислорода при активации фагоцитов. Мнелопероксидаза локализуется главным образом в азурофильных гранулах нейтрофилов ,,,,8,5, является гликопротеином и представляет собой тетрамер, содержащий два тема и состоящий их двух больших и двух малых субъединиц агрг с молекулярной массой ,,5. Фермент является поликатионным белком с изоэлектрической точкой и характерной полосой поглощения при 0 нм С0 мМсм1 ,,4. Мнелопероксидаза является достаточно стойким ферментом . Инкубация при С в течение мин инактивирует лишь фермента, при С 6,4, и лишь при С МПО инактивируется полностью. Содержание МПО в нейтрофилах достаточно велико до 5 сухого веса клетки ,5. III
Рис. Схема превращений МПО. Механизм работы МПО схематично представлен на рис. В результате каталитического никла железо гема претерпевает последовательное окисление и восстановление. Нативная МПО феррифермент МПОРеШ реагирует с Н2О2 и образует соединение I МПОРс1У, которое содержит два окислительных эквивалента по сравнению с ферриформой реакция 7 на рис. Соединение I нестойкое время полужизни 0 мс, обладает высокой реакционной способностью и катализирует двухэлектронное окисление ионов галогенов до гипогалондных кислот с образованием ферриформы фермента реакция 2, рис. Реакции 7 и 2 рис. В присутствии одноэлектронных доноров водорода АН фенолы, анилины, Рдикетоны и т. I может восстанавливаться в соединение II МПОРс1У, которое каталитически неактивное в образовании НОС1 реакция 3, рис. В отсутствие ионов галогенов соединение II, также как и соединение I, катализирует окисление одноэлсктронных доноров водорода АН. В данном случае образуется нативный фермент реакция 4, рис. Реакции 7, 3 и 4 рис. Относительная концентрация СГ и АН определяет механизм реакции, по которому будет функционировать фермент хлорирование или пероксидация. Субстраты АН являются эффективными ингибиторами продукции гипохлорита, так как переводят фермент в соединение II МПОРе1У, которое не участвует в цикле хлорирования. Они легко вступают в реакцию с соединением I, но слабо восстанавливают соединение II 3. Хлорирующую активность МПО может модулировать . Поскольку, при аккумуляции соединения II Ог увеличивает хлорирующую активность фермента, переводя его в нативное состояние реакция 5, на рис. Если соединение II не аккумулируется, то по реакции 6 рис. III МПОРеН, ингибируя хлорирующую активность 2,4. Соединение III может проявлять каталазную активность по реакциии 7 рис. Соединение III также называют оксигенированной ферроформой . Оказалось, что сродство МПО к О2 сравнимо с таковым для СОД . Более того, соединение III способно реагировать с Ог с образованием соединения I реакция 8 на рис. НОС1ОСГ ,8. III и I может использовать в качестве субстрата для образования гипохлорита реакции б, 8 и 2, рис. Нативная форма фермента МПОРеШ может быть преобразована в неактивную ферриформу МПОРеН реакция 9, рис. Нативный фермент и его неактивная форма связывают и О2 реакция 6 и реакция , обе обратимы, соответственно, образуя диоксигенированную ферриформу соединения III 6. Таким образом, в зависимости от условий, главным образом от соотношения концентраций СГ, Н2О2, и АН, МПО может выполнять не только хлорирующую функцию, но и функцию каталазы, СОД, пероксидазы и оксидазы. Для НОС1 рК7,5 3. Это значит, что при физиологических значениях около половины кислоты находится в молекулярной форме, а другая в виде гипохлоританиона ОСП. Хлорноватистая кислота является слабым одноэлектронным окислителем, но может проявлять свойства очень сильного двухэлсктроного окислителя см. При обезвоживании НОС1 переходит в дихлороксид 2. НОС1 С0 Н 7
Таблица 1. Соли хлорноватистой кислоты гипохлориты относительно устойчивы лишь для щелочных и щелочноземельных металлов.