Изучение взаимодействий биологически активных веществ

Строение вещества. В этом разделе изучается строение атомов и молекул, а также агрегатные состояния веществ. В экспериментальных исследованиях строения молекул наибольщее применение получил метод молекулярной спектроскопии. При изучении агрегатных состояний рассматриваются взаимодействия молекул в газах, жидкостях и кристаллах. Этот раздел имеет важное значение для фармации. Подавляющее большинство лекарственных веществ представляет собой сложные органические соединения с несколькими функциональными группами в молекуле. Химическая структура соединений определяет их биологическую активность. Установление химической структуры соединений методами молекулярной спектроскопии и выяснение связи с биологической активностью представляют собой важные проблемы фармации. [c.9]

Использование аффинной хроматографии для определения, например, констант ингибирования ферментов, по-видимому, весьма перспективно. Данные об объемах элюатов, содержащих фермент, на колонке с иммобилизованным ингибитором, полученные при использовании различных концентраций ингибитора в растворе, позволяют определить константы ингибирования как для связанного ингибитора, так и для ингибитора в растворе. Метод детально рассмотрен в гл. 4. Большое преимущество этого метода состоит в том, что при использовании одного и того же ингибитора как для иммобилизации, так и для элюирования можно непосредственно сделать выводы о влиянии связей с носителем и природы носителя на изучаемое взаимодействие на основании совпадения или различий в определяемых величинах констант диссоциации. Следовательно, метод аффинной хроматографии открывает новые возможности не только для изучения взаимодействия биологически активных веществ, он перспективен также и для выяснения влияния микроокружения на образование этих комплексов. [c.19]

Несомненно, что и биологические функции, и механические свойства полисахаридов и углеводсодержащих биополимеров в большой мере определяются конформацией макромолекулы и распределением в ней реакционноспособных групп. Все эти факторы зависят, в конечном счете, от первичной структуры полимера. Поэтому понимание факторов, определяющих специфичность биологической функции углеводсодержащих соединений и технические свойства полисахаридов, зависит в первую очередь от развития теоретических представлений о связи между строением, конформацией, реакционной способностью и физико-химическими свойствами полисахаридов и смешанных биополимеров, содержащих олиго- и полисахаридные цепи. Установление этих связей является предпосылкой для осуществления направленного синтеза соответствующих физиологически активных веществ и направленной модификации полисахаридов для получения материалов с заранее заданными свойствами. Поэтому исключительно важной задачей является разработка надежных методов установления первичной структуры полисахаридных цепей, требующих минимальной затраты времени и минимального количества материала. Не менее важны эффективные подходы к точной характеристике конформаций полисахаридной цепи в целом и отдельных ее участков, вплоть до моносахаридных звеньев. Очевидна также необходимость изучения реакционной способности полисахаридной цепи, ее отдельных звеньев и различных функциональных групп, что позволит понять механизм взаимодействия углеводсодержащих биополимеров с их партнерами в биологических системах (например, с антителами при иммунологических реакциях), наметить целесообразный путь модификации природного полимера для придания ему нужных свойств и т. д. [c.625]

При изучении механизмов реакций в химии широко применяется кинетический метод. Попытки использования этого метода для исследования процессов, катализируемых ферментами, предпринимались еще в начале нашего века. Однако лишь в последние десятилетия кинетика ферментативного катализа развилась в самостоятельное научное направление со своими задачами и методами. Разумеется, здесь пока еще больше нерешенных проблем, чем законченных теорий. Однако уже теперь вырисовываются интересные перспективы применения методов ферментативной кинетики как в области теории механизма действия ферментов, так и при изучении взаимодействия с ферментами биологически активных веществ,-имеющих практическое значение (лекарственные препараты, гербициды, инсектициды и т. п.). В соответствии с этим настоящая книга имеет две задачи — осветить в сравнительно сжатой форме теоретические основы кинетики ферментативного катализа и проанализировать возможности и пути практического использования кинетического метода в изучении механизма действия ферментов. [c.3]

Исключительно важное значение химия поверхности адсорбентов и носителей имеет в газовой и жидкостной хроматографии для анализа сложных смесей, препаративного выделения чистых веществ и управления технологическими процессами. Химия поверхности играет важную роль и в процессах, протекающих в биологических системах. К ним относится, в частности, взаимодействие биологически активных веществ, в том числе лекарственных препаратов, с рецепторами — местами их фиксации в организме. Изучение модифицирования поверхности необходимо для решения вопросов совместимости искусственных материалов с биологическими. Химическое модифицирование адсорбентов применяется при разработке эффективных методов вывода из крови разного рода токсинов (гемосорбция). Прививка к поверхности крупнопористых адсорбентов и носителей соединений с определенными химическими свойствами необходима для иммобилизации ферментов, их хроматографического выделения и очистки, а также для иммобилизации клеток. Иммобилизованные ферменты и клетки эффективно используются в промышленном биокатализе, обеспечивая высокую избирательность сложных реакций в мягких условиях. Очистка и концентрирование вирусов гриппа, ящура, клещевого энцефалита и других для получения эффективных вакцин требует применения крупнопористых адсорбентов с химически модифицированной поверхностью. [c.6]

ИЗУЧЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ [c.371]

Общепринятым подходом к изучению проблемы специфичности взаимодействия низкомолекулярных биологически активных веществ с субклеточными структурами является сопоставление химической структуры и биологической активности различных соединений [1—7]. Этот подход позволил установить организацию активных центров ряда ферментов [1, 2], а также структуру ряда гормональных рецепторов [3—7] [c.122]

Биологическое действие поверхностноактивных веществ является важным предметом исследования по ряду причин. Особое значение имеет влияние их на здоровье человека при использовании для очистки как в быту, так и в промышленности, поскольку при этом возникает непосредственный, часто длительный контакте моющими средствами. Токсичность поверхностноактивных веществ при длительном воздействии наиболее важно учитывать при использовании их в пищевой и косметической промышленности естественно, что именно в этих областях применения было проведено наибольшее количество токсикологических исследований [1]. Многие группы поверхностноактивных веществ способствуют при приеме внутрь росту и развитию домашних животных и птицы вопрос о биологическом действии изучается весьма интенсивно. В наиболее хорошо изученном, бактерицидном действии поверхностноактивных, в частности катионактивных, веществ на такие, низшие формы живой материи, как бактерии (см, гл, VII), особый интерес представляет оценка влияния этих веществ при употреблении их, например, в качестве местных антисептиков на клетки организма- хозяина [2]. Наконец, большой научный интерес представляет изучение механизма, который лежит в основе влияния поверхностноактивных веществ на живые организмы, т. е. изучение их действия с физиологической и биохимической точек зрения. В некоторых случаях эффект может наблюдаться непосредственно по взаимодействию поверхностноактивного вещества со специфическими белками. В других случаях его можно проследить по изменениям поверхностной активности и некоторых других свойств биологических дисперсных систем, вызванным поверхностноактивным веществом, хотя в целом вследствие сложности явлений причины этих изменений бывает трудно истолковать. [c.269]

Экспериментальные и теоретические исследования в области химии и термодинамики водных растворов простых углеводов (моно- и дисахариды) имеют многолетнюю историю. Однако интерес к этим системам в настоящее время не только не иссяк, но, напротив, еще более усилился. Это связано с тем, что данные вещества с точки зрения общетеоретических, биологических и технологических приложений являются объектами большой важности. Они представляют собой не только биологически активные соединения, но и хорошую модель для изучения сольватационных взаимодействий. [c.47]

Таким образом, взаимодействие исследованных (органилэти-нил)гидросиланов с алкилдиазоацетатами протекает в направлении внедрения карбена в Si—Н-связь независимо от природы заместителей как при тройной связи, так и при атоме кремния. Изученная реакция может быть использована в качестве препаративного метода синтеза новых кремнийацетиленовых соединений, представляющих интерес, в частности, как биологически активные вещества. [c.28]

Можно себе представить, что подобно тому, как во многих случаях до синтетического получения неизвестного соединения мы уже можем достаточно точно предсказать его многие физические и химические свойства, можно будет разработать теоретические предпосылки, позволяющие заранее определять я биологические свойства новых веществ. Однако пока в этом направлении сделаны лишь первые шаги. Для решения подобной задачи особенно важны исследования по глубокому изучению механизма действия различных биорегуляторов. Уже сейчас в некоторых случаях на основе имеющихся сведений удается создавать вещества с высокой биологической активностью. Так, например, изучение механизма действия фосфорорганических инсектицидов, вскрытие первых четких ]закономерностей ях взаимодействия с ферментами, участвующими в обмене холина (холинэстеразы и др.), уже позволило начать направленное создание более эффективных препаратов. [c.137]

Области применения аффинной хроматографии расширяются, поокольку метод основан на специфических взаимодействиях биологически активных веществ. Как видно из табл. 11.1, этот метод успешно используется при выделении самых разных соединений. Наряду с этим он полезен при изучении различных систем на аффинных сорбентах можно разделять низкомолекулярные энан-тиомеры и удалять нежелательные вещества из живых организмов. -Например, аффинной хроматографией можно разделить на оптические антиподы 0,Ь-триптофан. Используя специфическое выделение меченых пептидов, можно определить пептиды активного центра фермента, связывающего участка антител или участка пептидных цепей на поверхности молекулы. Аффинная хроматография может быть использована для изучения возможности замены природных пептидных цепей ферментов различными модифицированными синтетическими пептидами. Активные центры ферментов или антител, связывающие свойства субъединиц, специфичность ферментов по отношению к различным ингибиторам, комплементарность нуклеиновых кислот, взаимодействие нуклеотидов с пептидами, влияние присутствия различных соединений на образование специфических комплексов и т. д. могут быть исследованы с помощью аффинной хроматографии. [c.282]

При уточнении экспериментальных значений констант Генри и атом-атомных потенциалов межмолекулярного взаимодействия при адсорбции хроматоскопический метод из-за его высокой чувствительности к некоторым структурным параметрам молекул сможет стать важным дополнением к ряду других методов изучения структуры молекул, в частности молекул множества биологически активных веществ и их метаболитов, достаточно сильно различающихся по геометрии. [c.204]

При изучении взаимодействий углеводов с другими биологически активными веществами в растворах, например с мочевиной, аминокислотами, пептидами, также используются вириальные разложения, подобные рассмотренным выше. В них кроме коэффициентов у 2 и у з (у = к, V...) появляются перекрестные коэффициенты типа У23<У233> У223 - отражающие взаимодействия молекул растворенных веществ и новые источники неидеальности в тройной системе. В частности, у23 учитывают не только парные взаимодействия второго и третьего компонентов, но и соответствующее ослабление взаимодействий "растворенное вещество-растворитель". [c.57]

Таким образом, приведенные выше данные из работы [44] иллюстрируют возмонхности использования спиновых зондов, моделирующих те или иные свойства биологически активных веществ к изучению взаимодействия этих веществ с белками. [c.192]

В данной статье рассмотрены три проблемы, а именно агрегация биологических молекул, взаимодействие введенных извне ПАВ в мидеплярном состоянии с биологическими системами и роль мицел-лообразования в системах, содержащих лекарства или другие биологически активные вещества. В этой статье мы попытаемся определить ряд облает , в которых агрегация молекул природного происхождения может иметь биологическое значение, особенно в биологическом контроле или в регуляторных функциях, и обсудим более изученные поверхностно-активные системы, такие, кеж соли желчных кислот, и их участие в процессе усвоения жиров и лекарств. Так как поверхностно-активные молекулы попадают в организм с пищей и лекарствами [5], в работе дана оценка важности мицеллообразова— ния этих полезных молекул. Это сделано на материале работ, выполненных в лаборатории автора по биологическому действию сме— с ПАВ с лекарствами [6]. [c.44]

Изучен процесс получения диалкилацеталей К-замещенных лакта-мов (1) взаимодействием соответствующего лактама с диметилсульфа-том с последующим разложением образовавшегося комплекса (II) спиртом в среде триэтиламина с целью получения высоко реакционноспособных соединений, а также биологически активных веществ. [c.95]

В продолжение проводимых нами ранее работ (1— 3) по изысканию новых биологически активных веществ в ряду фосфатов, тио- и дитиофосфатов N-зaмeщeннoгo ам1мония предпринято изучение взаимодействия 4,4 -дипиридила с эфирами кислот фосфора. [c.167]

Лдренорецепторы. История изучения адренорецепторов тесно связана с открытием биологической функции катехоламинов в клетках надпочечников. Гипотеза о существовании этого вида рецепторов в самых разнообразных клетках наряду с исследованиями ХР оказалась наиболее плодотворной для развития теории взаимодействия физиологически активных веществ с рецепторами. Несмотря на то что адренорецепторы в нервной ткани присутствуют в относительно небольшом количестве, они Ифают важную роль в регуляции психоэмоциональных функций и деятельности всех отделов сердечно-сосудистой системы. [c.288]

Проблема контаминации распространяется практически на все области клеточной биологии. Использование биологически чистых систем является необходимым условием при изучении процессов синтеза нуклеиновых кислот и белков, процессов клеточной дифференцировки, трансформации, малигнизации, взаимодействия клетки с окружающей средой, при использовании клеток-продуцентов биологически активных веществ и в генетической и клеточной инженерии, клеточной иммунологии, вакцино- и серопрофилактике. [c.104]

Представление о химической природе рецептора на первых этапах получается на основании косвенных данных. Так, анализ влияния структурной модификации гормона на его биологическую активность позволяет делать определенные выводы о свойствах участка связывания в молекуле рецептора. В последнее время широкое распространение получил радиолигандный метод изучения взаимодействия гормон — рецептор, основанный иа использовании меченных радиоактивными изотопами гормонов и их структурных аналогов. Метод дает возможность определять такие параметры, как сродство к гормону, количество и локализацию рецепторов в клетке, взаимосвязь между процессами связывания гормона с рецептором и индукцией им биологического ответа клетки. Биологически активные соединения, взаимодействующие с рецепторами, обычно подразделяются на агонисты — вещества, связывающиеся с рецепторами и индуцирующие биологический ответ, и антагонисты — вещества, связывающиеся с рецепторами, но не вызывающие биологического ответа, а, напротив, препятствующие связыванию и действию агонистов. [c.239]

При создании полимерных лекарственных веществ первоначально полагали, что полимеры должны выполнять лишь транспортные функции и бьггь биологически инертными. Однако углубленное изучение их свойств показало, что они сами проявляют разнообразные виды биологической активности, которая существенным образом зависит от наличия в боковых цепях тех или иных функциональных групп [1]. Оказалось [2, 3], что полимеры, несущие положительный или отрицательный заряд (поликатионы или полианионы) взаимодействуют кооперативно с мембранами клеток, природными макромолекулами - белками, нуклеиновыми кислотами, проявляя биологическую активность на молекулярном уровне и воздействуя на организм в целом. Следует подчеркнуть, что мономеры, из которых построены биоактивные синтетические макромолекулы, такой активностью не обладают. [c.164]

Первичный скрининг электронакцепторных соединений, которые способны вступать в окислительно-восстановительные реакции с впутриэритроцитарными редокс-системами, представляет интерес по целому ряду причин. Так, к электронакцепторным соединениям относится значительное число лекарственных средств широкого применения. Это определяет актуальность изучения механизмов взаимодействия конкретных лекарств с редокс-системами различных клеток. Кроме того, любые химические соединения, обладающие высокой реакционной способностью по отношению к внутриклеточным редокс-системам, заведомо являются веществами с ярко выраженной биологической активностью. [c.255]

На окисление загрязнений сточных вод, осуществляемое в аэробных условиях, необходим кислород, скорость потребления которого, как и рост, является одним из выражений процесса обмена веществ микроорганизмов. Изучение скорости потребления кислорода как результата взаимодействия между питательными субстратами и микрсюрга-низмами позволило установить наиболее благоприятные экологические условия по концентрациям загрязнений для биоценоза микроорганизмов активного ила, играющих основную роль в процессе биологической очистки сточных вод. [c.114]

В этой главе представлена другая группа методов, позволяющих исследовать как конформацию макромолекулы или комплекса с участием макромолекулы в растворе, так и взаимодействия макромолекул. Хотя значительную информацию такого рода дает абсорбционная спектроскопия, изучая взаимодействие с веществом поляризованного света, т. е. используя методы дисперсии оптического вращения (ДОВ) и кругового дихроизма (КД) (быстрые и применимые к растворам), можно получить еще более ценную информацию (несмотря на то, что теория метода и применяемые приборы более сложны по сравнению с абсорбционной спектроскопией), С помощью этих методов измеряют в зависимости от длины волны способность оптически активного хромофора вращать плоскополяризованпый свет (ДОВ) и по-разному поглощать поляризованный по кругу вправо и влево свет (КД). В основе ДОВ и КД лежат одни и те же физические законы, и фактически оба эти метода представляют собой просто два разных способа изучения одного и того же явления взаимодействия поляризованного света с оптически активными молекулами. Так как оптически активные центры содержатся в большинстве биологических молекул, для изучения последних могут с успехом применяться методы ДОВ и КД. [c.450]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология