Редокс-свойства и антиоксидантная активность соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

Антонова, Наталья Александровна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Астрахань МЕСТО ЗАЩИТЫ
2010 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.03 КОД ВАК РФ
Диссертация по химии на тему «Редокс-свойства и антиоксидантная активность соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола»
 
Автореферат диссертации на тему "Редокс-свойства и антиоксидантная активность соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола"

Антонова Наталья Александровна

РЕДОКС-СВОЙСТВА И АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ФРАГМЕНТ ПРОСТРАНСТВЕННО-ЗАТРУДНЕННОГО

ФЕНОЛА

02.00.03 - органическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

2 5 ноя ?пю

Астрахань - 2010

004614260

Работа выполнена техническом университете

в

Астраханском государственно

Научный руководитель:

кандидат химических наук, доцент

Осипова Виктория Павловн

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, доцент

Белоглазкина Елена Кимовн

доктор химических наук, доцент

Тырков Алексей Георгиевич

Ведущая организация: Южно-Российский

государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), г. Новочеркасск

Защита состоится «26» ноября 2010 г. в 14.00 часов на заседа диссертационного совета ДМ 307.001.04 в Астраханс государственном техническом университете по адресу: 414025, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, 2ой учебный корпус, ауд. 2

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиоте Астраханского государственного технического университета.

Автореферат разослан «26» октября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат химических наук, доцент

Шинка

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Антиоксиданты широко применяются для предотвращения различных окислительных процессов. Несмотря на достигнутые успехи в области создания высокоэффективных препаратов с антиоксидантной активностью, во многих случаях их применение оказалось либо недостаточно эффективным, либо сопровождалось различными побочными эффектами. В связи с этим до сих пор остается актуальной задача синтеза и изучения свойств новых представителей данного типа соединений. В ряду известных антиоксидантов наибольшим разнообразием химических свойств и биологической активности отличаются фенольные соединения с двумя и более гидроксильными группами в бензольном ядре. Результаты исследований подтверждают необходимость сочетания в молекуле функционально-замещенного фрагмента и пространственно-затрудненной фенольной группы, что способствует созданию новых соединений, обладающих комплексом полезных свойств, в том числе проявляющих биологическую активность. Особенно важно создание биомиметиков природных соединений с высокой биодоступностью, но обладающих минимальным побочным действием. Необходимо также учитывать, что одним из путей повышения эффективности препаратов является создание форм с пролонгированным действием. Антиоксидантную активность таких соединений важно исследовать во взаимосвязи с их строением по отношению к различным субстратам органического и неорганического происхождения.

В связи с этим синтез и проведение на различных модельных системах комплексного исследования реакционной способности и антиоксидантных свойств соединений, содержащих пространственно-затрудненный фенол, различающихся наличием биологически активных группировок, является актуальной задачей и представляет не только научный интерес, но и практическую значимость.

Цель работы заключается в поиске веществ с антиоксидантными свойствами в ряду соединений, содержащих фрагмент экранированного фенола. В рамках диссертационной работы решались следующие задачи:

1. Исследование окислительно-восстановительных свойств соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола.

2. Оценка антиоксидантной активности новых органических соединений, содержащих пространственно-затрудненный фенол, на примере различных модельных систем окислительной деструкции липидов.

3. Синтез производных 2,6-ди-мг/>е/?г-бутилфенола, содержащих пирролидиновый фрагмент.

4. Тестирование производных 2,6-ди-/ире/и-бутилфенола в качестве антиоксидантов в условиях криоконсервации спермы осетровых рыб.

Постановка задач настоящего исследования обусловлена необходимостью установления взаимосвязи «структура - свойства» соединений на основе пространственно-затрудненных фенолов и поиска путей их применения.

Научная новизна:

Установлена взаимосвязь величины потенциала окисления в ряду рассмотренных фосфорсодержащих фенольных соединений с эффективностью их антиоксидантного действия в модельной системе пероксидного окисления липидов печени русского осетра.

Показано, что комплексы трифенилсурьмы (V) способны повысить эффективность ингибирования окисления ненасыщенных жирных кислот за счет образования эндопероксидов.

Установлено ингибирующее действие пятикоординационных комплексов трифенилсурьмы (V) в условиях длительно протекающего процесса пероксидного окисления липидов спермы русского осетра in vitro.

Установлены характерные особенности динамики изменения эффективности антиоксидантного действия соединений различной химической природы в ходе длительно протекающего процесса пероксидного окисления липидов гомогената печени и спермы русского осетра in vitro.

Установлено, что высокая антиоксидантная активность свободного основания ,иезо-тетракис(3,5-ди-/иреот-бутил-4-гидроксифенил)порфирина

обусловлена ингибирующим влиянием 2,6-ди-/яреот-бутилфенольных групп в макрокольце свободного основания порфирита.

Синтезированы ранее неизвестные производные пирролидина, содержащие фрагмент экранированного фенола, изучена их электрохимическая активность. Впервые на примере модельных систем пероксидного окисления липидов печени и спермы русского осетра, а также с использованием г/мс-9-октадеценовой кислоты исследованы их антиоксидантные свойства.

Изучена возможность использования антиоксидантов комбинированного действия - фосфорзамещенных фенолов и порфиринов для снижения скорости пероксидного окисления липидов спермы и гомогената печени осетровых рыб in vitro.

Для повышения криоустойчивости спермы русского осетра предложено применение нового антиоксиданта комбинированного действия из ряда фосфорзамещенных пространственно-затрудненных фенолов - (3,5-т-трет-бутил-4-гидроксифенил)метилендифосфоновую кислоту.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для установления взаимосвязи между химической структурой антиоксидантов и их свойствами на различных этапах свободнорадикального процесса окисления.

В результате комплексного исследования антиоксидантных свойств соединений, содержащих фрагменты пространственно-затрудненного фенола, выявлены вещества, проявляющие высокую антиоксидантную активность, что позволяет рассматривать их в качестве ангиокислительных биодобавок.

Апробация работы1. Основные результаты диссертации представлены нат V и VI Всероссийской конференции по химии полиядерных соединений и кластеров (Астрахань, 2006 г., Казань, 2009 г.), Международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных)» (Азов, 2006 г.), 6"ои Всероссийской школе по морской биологии «Биоразнообразие сообществ морских и пресноводных экосистем России» (Мурманск, 2007 г.), ХХШ и XXIV Чугаевской конференции по координационной химии (Одесса, 2007 г., Санкт-Петербург, 2009 г.); XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007 г.); IV Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН (Ростов-на-Дону, 2008 г.), Всероссийской конференции молодых ученых и III школе «Окисление, окислительный стресс и антиоксиданты» им. Н.М. Эмануэля (Москва, 2008 г.), 1st Turkish-Russian joint meeting on organic and medicinal chemistry (Турция, 2009 г.), VIII Всероссийской конференции с международным участием «Химия и медицина» (Уфа, 2010 г.), П Международной научно-технической конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии» (Плес, 2010 г.), 10th European Biological Inorganic Chemistry Conference «EUROBICIO» (Греция, 2010 г.), Международной конференции "Topical Problems of Organometallic and Coordination Chemistry" (V Разуваевские чтения) (Нижний Новгород, 2010 г.)

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано: I патент, 9 статей, 15 тезисов докладов на международных, российских и региональных конференциях.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов. Объем работы 121 страниц, в том числе 26 рисунков, 8_ таблиц. Список цитируемой литературы 157 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ2

1. Обзор литературы включает литературные данные о механизме пероксидного окисления липидов. Приводятся сведения о строении и свойствах различных групп антиоксидантов, представлен общий механизм их действия.

1 Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ ( 07-03-96602_р, 09-03-99013_р_офи) " Автор выражает благодарность д.х.н., проф. Берберовой Н.Т. за научное консультирование по работе.

2. Исследование электрохимической и антиоксидантной активностей 2,6-ди-/ире/«-бутнлфеиолов с фосфонатными группами

В работе изучены редокс-свойства пара-зшещешых фосфорсодержащих производных ионола (1-У1И)3 в сравнении с известными ингибиторами радикальных реакций: 2,6-ди-отреот-бутилфенол (IX), 2,4,6-три-тре/и-бутилфенол

X), 2,6-ди-/ире/и-бутил-4-меркаптофенол (XI), ионол (XII), тролокс (XIII).

'Ви \-- Н О ко—\ )}-1— "(ОИ. у— оэш«, 'Ви /=\ 1 ° Н0-0-(—Р(ОЕ'), (¡(ОВД, 'ви 8 'Ви / 'Ви О II —Р(ОН), (ОН)г I 'Ви \_ Н О но—/ Р(ОН), 'Ви

I П III IV

н I о Р(ОЕ(): О н 1 о Р(ОН)2 О 'Ви Ви ( >Н о ■II —Р(ОН)г (ОН), 1 'Ви ч_ 081М*з НО-4\-С-Р(ОВ)г 1 £ 1Ви р<ое»2 О

V VI VII VIII

Электрохимическая активность соединений исследована методом циклической вольтамперометрии (ДВА). Соединения 1-1У окисляются двухэлектронно необратимо при потенциалах Е=1.38^1.48 В (табл.1).

Таблица 1. Потенциалы окисления соединений 1-ХП1 (СН3С1V, Ри 0.1 М

Соед. I II III IV V VI VIII IX X XI XII XIII

Епа).в 1.44 1.48 1.38 1.40 1.79 1.65 1.57 1.20 1.00 1.04 1.52 1.00

На обратной ветви ЦВА (рис.1) наблюдается пик восстановления протона, идентифицированный добавкой в систему кислот (НСЮ4, СР3СООН).

Рис. 1 ЦВА окисления соединения I (СН3СМ, Рианод, А.%/А1>С1/К.С1, 0.1М пВи^СЮ4, С =5мМ).

Электролиз соединения III при потенциале Епа = 1.60 В приводит к образованию хинодиметановой формы, которая восстанавливается обратимо при потенциале Епк=-0.66 В, при этом в ИК-спектре продукта окисления отмечена полоса поглощения, соответствующая валентным колебаниям

3Соединения предоставлены сотрудниками кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова к.х.н. А.А.Прищенко, М.В.Ливанцовъш, О.П.Новиковой, Л.И.Ливанцовой

карбонильной группы (уй=1636 см"1 (С=0)). При потенциале -0.20 В регистрируется пик восстановления протона. Образующийся продукт нерастворим в ацетонитриле и выпадает в осадок.

Таким образом, наличие атома водорода при Бр3-гибридизованном атоме углерода в пара-положении по отношению к ЯО-группе обусловливает образование хинодиметановой формы при окислении по схеме 1:

Несмотря на наличие в мостиковом метановом фрагменте акцепторных фосфорильных групп, установлено смещение потенциала в катодную область, по сравнению с незамещенным ионолом.

Сравнение значений потенциалов окисления соединений II и V, представляющих собой этиловые эфиры фосфоновых кислот III и VI, показывает, что окисление соединений II и V затруднено по сравнению с незамещенными аналогами.

Для установления взаимосвязи электрохимической и антиоксидантной активностей в работе изучено влияние добавок исследуемых соединений на уровень пероксидного окисления липидов (ПОЛ) in vitro. В качестве субстратов R'H выбраны липиды спермы и гомогената печени русского осетра (Acipenser guldenstadti Brandt). Определение скорости ПОЛ проведено по стандартной методике по накоплению продуктов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-зависимых продуктов). В работе использована модельная система с длительным протеканием ПОЛ, для выявления действия исследуемых соединений при продолжительном окислительном стрессе организма, когда интенсивность ПОЛ возрастает, а концентрация антиоксидантов падает. Для всех исследованных соединений была рассчитана эффективность антиоксидантного действия (ЭАД)4. В случае положительного значения показателя ЭАД тестируемое вещество проявляет антиоксидантное действие; в случае отрицательного значения показателя ЭАД - прооксидантное действие.

В контрольном опыте содержание ТБК-зависимых продуктов закономерно увеличивается со временем (табл.2).

На средних и отдаленных этапах ПОЛ максимальное действие оказывают фосфонаты, ЭАД которых возрастает по мере протекания процесса ПОЛ, снижаясь на последнем этапе исследования, в этом ряду наибольшую эффективность проявляет соединение III.

Схема 1

о

* Исследования антиоксидантной активности проведены совместно с к.б.н. Коляда М.Н.

5

Таблица 2. ЭАД (%) соединений I-XIII в ходе длительного пероксидного

Соед. ЭАД,% |

1 ч Зч 24 ч 48 ч

печень сперма печень сперма печень сперма печень сперм г)

I -1 42 41 43 50 40 61 51

II И 25 35 30 48 33 72 55

III -1 53 73 56 75 53 77 57

IV -6 21 49 23 58 20 55 51

V 8 6 10 52 5 44 8 45

VI 10 58 14 64 9 66 13 60

VII 18 42 15 66 13 59 13 54 1

VIII -1 -4 -1 41 -1 53 0 55

IX 48 12 54 19 39 45 26 27

X 56 29 60 37 24 45 23 35

XI 48 -59 46 2 34 28 22 21

XII 35 -12 35 31 42 12 39 5 1

XIII 2 20 37 15 45 23 48 32 1

и их органические производные

ТБК-шчсимыс продукты, ммольА

Известно, что тяжелые металлы индуцируют окислительный стресс.

Для оценки действия исследуемых соединений в условиях промотирования процесса окислительной деструкции соединениями ртути, олова и кадмия, изучено влияние их добавок на ПОЛ гомогената печени осетра. Показано, что все соединения являются прооксидантами в процессах ПОЛ, а наибольшей промотирующей способностью обладают (CH3)2SnCl2 и (CH3)3SnCl (рис.2).

Рис.2. Уровень накопления вторичных продуктов ПОЛ в сперме и печени русского осетра in vitro в присутствии соединений Hg, Sn и Cd: 1- контроль; 2- (CH3)SnCl3; 3-(CH3)2SnCl2; 4-(CH3)3SnCl; S-(n-C4H9)2SnCl2; 6-(n-C4H9)3SnCl; 7-(C6H5)2S,tCl2; 8-(C6H5)3Sn CI; 9-CH3HgI; 10-Hg(N03)2; ll-CdCl2

При промотировании диметилоловодихлоридом длительно протекающего процесса окисления липидов фосфорилзамещенные фенолы (I-IV) проявляют антиоксидантное действие. Наиболее выраженное ингибирование накопления ТБК- зависимых продуктов ПОЛ выявлено для соединения III, антиоксидантное

действие которого в отличие от контроля наблюдается уже на ранних этапах ПОЛ (табл.3).

Таблица 3. ЭАД (%) соединений (I-IV) при длительном пероксидном окислении лнпидов печени русского осетра in vitro, индуцированном

/Л1ТТ \

Соединения ЭАД, %

1 ч Зч 24 ч 48 ч

A* B" A В A' в" A В"

(CH3)2SnCl2 -46 -54 -57 -62

(CH3)2SnCl2 +1 34 -1 42 41 49 50 50 61

(CH3)2SnCl2 +11 45 11 52 35 57 48 58 72

(CH3)2SnCl2 +Ш 50 -1 55 73 64 75 67 77

(CH3)2SnCl2 +IV 32 -6 42 49 53 58 52 55

А - в присутствии (CH3)2SnCl2; В - без добавок (CH3)2SnCl2 Функциональные фосфонатные группы в соединениях I-IV способны выступать в качестве лигандов по отношению к металлам и их соединениям. В связи с этим можно ожидать совокупности двух процессов - ингибирования пероксидного окисления субстрата и хелатирования металлов. С этой точки зрения, соединения I-IV представляют интерес как потенциальные антиокислительные ловушки по отношению к токсичным металлоорганическим соединениям или продуктам их распада.

Для соединений I-VI на начальном (3 ч) и среднем этапе (24 ч) окислительного процесса установлена корреляция между величиной потенциала окисления и эффективностью антиоксидантного действия (ЭАД) (рис.3).

Рис. 3 Зависимость ЭАД соединений I-VI и ионола на различных этапах окислительной деструкции липидных компонентов гомогената печени русского осетра от значения потенциала окисления: а) 3 ч; б) 24 ч. На основании полученных зависимостей можно сделать вывод о том, что чем ниже значение потенциала окисления фенола, тем выше эффективность его антиоксидантного действия. Количественно данные зависимости описываются с помощью линейных корреляционных уравнений. Так, соединение Ш с наименьшим значением потенциала окисления проявляет как в условиях промотирования, так и при автоокислении значительно большую антиоксидантную активность на всех этапах окисления.

Исследована возможность применения соединений 1-ХП1 для повышения защитных свойств базовых сред при криоконсервации спермы русского осетра.. Наибольшее криопротекторное действие на различных этапах криоконсервации

спермы русского осетра также проявляет соединение III в концентрации 0.1 мМ. Высокая протекторная активность позволяет рекомендовать это соединение в качестве модификатора базовых сред для предотвращения свободнорадикального окисления липидов спермы.

3. Производные пирролидина, содержащие фрагмент 2,6-цп-трет-бутилфенола, исследование их редокс-свойств и антиоксидантной активности

Производные пролина и пирролидина (в частности, алкалоиды) широко представлены в природе и обладают специфической физиологической активностью по отношению к определенным биологическим мишеням. В данной части работы описан синтез новых замещенных пирролидинов, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола, проведено комплексное исследование их электрохимической и антиоксидантной активностей на примере различных модельных систем пероксидного окисления липидов.

Пирролидины XIV-XXII получали по реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения малеинового ангидрида или замещенных N-арилмалеимидов к иминоэфиру по ранее разработанному каталитическому методу5.__

В данном методе синтетическими предшественниками соединений XIV-ХХП являются азометины, легко получаемые из альдегидов и эфира первичной а-аминокислоты - аланина по схеме 2.

^Соединения ХГУ-ХХИ синтезированы под руководством доцента кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова к.х.н. Кудрявцева К.В.

Схема 2

Ме^.СООМв £(3М. ИзБО.,

+ I -

МНа+С1-

но «и

СНгС12, П

МеООС

Ме

Полученные имины далее использовали в реакции 1,3-диполярного циклоприсоединения (схема 3).

Схема 3

«-ВосА1а (10 шо|%)

СН:С1г. I»

Электрохимическое поведение соединений Х1У-ХХП изучено с помощью метода ДВА в СНзСЫ при 20°С на фоне пВи4КСЮ4. Установлено, что соединения Х1У-ХХ1 окисляются в 2 одноэлектронные стадии необратимо, соединение XXII - одноэлектронно необратимо в одну стадию (рис.4).

Таблица 4. Потенциалы окисления соединений Х1У-ХХП (СН}С№, П,

Соед. XIV XV XVI XVII ХУ1П XIX XX XXI XXII

Е„а1,В 1.42 1.48 1.40 1.50 1.36 1.34 1.43 1.44 1.72

ЕПЯ2.В 1.81 1.82 1.70 1.78 1.70 1.71 1.73 1.73 -

На анодной ветви циклических вольтамперограмм соединений ХГУ-ХХЗ зарегистрировано два пика окисления при потенциалах 1.34-4.50 и 1.7СИ-1.80 В (табл.4). Наличие первого пика, предположительно, обусловлено электроокислением пирролидинового цикла с образованием катион - радикала, который фрагментируется с отрывом протона до радикала (схема 4).

Схема 4

Добавка НС104 к раствору приводит к исчезновению первого пика окисления (рис.4) и увеличению второго, что подтверждает окисление по атому азота в пирролидиновом цикле при потенциале 1.34-^1.40 В.

Рис.4. ЦВА соединения XIV (CHjCN, Pt, 0.1 М "B114NCIO4, С=5мМ, Ag/AgCl, v= 0.2 В-с1)

Последующее превращение радикала может протекать по двум возможным путям (схема 5):

В работе проведено исследование ингибирующей активности соединений XIV-XIX в процессе окислительной деструкции структурного фрагмента липидов (ifiíc-9-октадеценовая (олеиновая) кислота, R'H) и липидов спермы и гомогената печени русского осетра (Acipenser guldenstadti Brandt) in vitro. Окисление олеиновой кислоты молекулярным кислородом представляет модельный процесс пероксидного окисления липидов, который подчиняется общим закономерностям жидкофазного окисления углеводородов и относится к цепным радикальным процессам. Данный процесс включает образование первичных продуктов окисления - нескольких изомерных гидропероксидов R'OOH, а также вторичных продуктов пероксидного окисления липидов -карбонильных соединений.

На примере олеиновой кислоты проведено исследование уровня накопления R'OOH путем определения перекисного числа и ТБК-зависимых продуктов. Процесс проводили в течение 5 ч, при постоянном барботировании воздуха в термостатируемой установке при 37 и 65°С, при добавлении 1 мМ исследуемых соединений.

Кинетические зависимости накопления R'OOH, представленные на рис. 5. имеют экспоненциальный характер, что соответствует начальному участку S-образной кривой кинетической зависимости радикального цепного процесса в соответствии с уравнением С = а-еи + Ь, а их логарифмические анаморфозы

Схема 5

н<

б)

а)

хорошо описываются линейными функциями с коэффициентами корреляции, близкими к 1.

Полученные экспериментальные данные указывают на псевдопервый порядок реакции по субстрату, что характерно для радикального цепного процесса с вырожденным разветвлением цепей.

Установлено, что добавление соединений Х1У-Х1Х к олеиновой кислоте приводит к ингибированию процесса окисления как при 37, так и при 65 °С. Как видно из рис.5, добавка соединений Х1У-ХУ1, XVIII, XIX приводит к разложению гидропероксидов. В случае добавления соединения XVII наблюдается значительное снижение уровня накопления Я'ООН в начальный момент времени и сохраняется уровень Я'ООН в течение процесса исследования. Следует отметить, что содержание вторичных продуктов ПОЛ в олеиновой кислоте в присутствии добавок соединений Х1У-Х1Х при температуре 37 °С на всех исследуемых этапах меньше, чем в контрольном эксперименте, а при температуре 65 °С добавка этих соединений способствует снижению уровня накопления карбонильных продуктов.

к

---. "XV!

--

——*—XIV

" XIX

ТБКМа. пролутлы.

Рис. 5. Кинетические кривые накопления Я'ООП и ТБК-зависимых продуктов в олеиновой кислоте в присутствии добавок производных пирролидина при 65 "С (барботирование воздуха, концентрации добавок 1мМ).__

Предположительно, такое действие можно объяснить наличием нескольких различных по строению функциональных групп, а соответственно проявлением антиоксидантного действия посредством нескольких механизмов, а именно переводом Я'ООН в стабильные продукты окисления (спирты, альдегиды, кетоны), взаимодействием с Л'Ог*, изменением структурной организации, затрудняющей окисление или ингибированием радикальных форм активных метаболитов кислорода.

Антиоксидантная активность соединений Х1У-ХХП изучена на примере модельных систем пероксидного окисления липидов гомогената печени и спермы русского осетра по накоплению ТБК-зависимых продуктов в условиях

длительно протекающего процесса. Для исследованных соединений рассчитана эффективность антиоксидантного действия (ЭАД) (табл. 5).

Таблица 5. ЭАД (%) соединений XIV-XXII при длительном пероксидном окислении липидов печени русского осетра in vitro_

Соед. ЭАД,%

1ч 3 ч 24 ч 48 ч

печень сперма печень сперма печень сперма печень сперма

XIV 12 27 41 32 59 50 54 52

XV 3 47 44 21 57 49 67 44

XVI -3 24 20 11 19 25 38 48

XVII 23 28 27 32 31 30 46 51

XVIII 5 33 51 5 40 60 49 73

XIX 4 42 14 51 31 62 40 72

XX 3 33 4 5 45 30 37 64

XXI 40 14 70 26 36 -3 13 4

XXII -8 -9 -9 0 26 3 26 0

В контрольном опыте содержание ТБК-зависимых продуктов увеличивается со временем. Добавка всех соединений, кроме XVI и XXII, приводит к снижению уровня ПОЛ на всех исследованных этапах, что свидетельствует об эффективности их антиоксидантного действия во времени. Добавка соединений XVI и XXII на начальном этапе (1-3 ч) способствует незначительному промотированию процесса пероксидного окисления липидов. Наибольшую ингибирующую активность на начальном этапе проявляет соединение XXI, на последующих этапах его эффективность значительно снижается, но инверсии действия не наблюдается. Для остальных соединений установлено увеличение ингибирующей активности во времени, что свидетельствует о высокой эффективности антиоксидантного действия. Наиболее выраженное ингибирование накопления карбонильных продуктов ПОЛ проявляют соединения XIV, XV и XVIII, которые снижают уровень ТБК-зависимых продуктов на средних и отдаленных этапах окислительной деструкции более чем в 2-3 раза по сравнению с контролем. Следует отметить, что соединение XXII, не содержащее фенольной группы, имеет наиболее положительный потенциал окисления (1.72 В) по сравнению с остальными соединениями и проявляет наименьшее антиоксидантное действие, а на начальных этапах даже прооксидантное.

Таким образом, можно сделать вывод, что наличие фрагмента 2,6-ди-/иреот-бутилфенола является определяющим в проявлении антиоксидантных свойств новыми производными пирролидинов.

4. Исследование электрохимических и антиоксидантных свойств порфиринов, содержащих 2,6-ди-Я1реш-бутилфенольные группы

Порфнрины являются биомиметиками тетрапиррольных гемовых систем. Сочетание в этих соединениях уникальных особенностей порфириновой структуры с липофильными свойствами обуславливает применение синтетических порфиринов и их комплексов с различными металлами в фармакологии и медицине, в терапии заболеваний, связанных с развитием окислительного стресса.

В данной части работы проведено изучение антиоксидантной активности свободного основания л/езо-тетракис(3,5-ди-/и/?е/и-бутил-4-

гидроксифенил)порфиринаб (XXIII) (R4PH2) и его комплексов с различными металлами (I^PFe (XXIV), K^PPt (XXV), R4PNi (XXVI)), а также его аналога -свободного основания лгезо-тетрафенилпорфирина (XXVII) (ТРРН2), не содержащего антиоксидантных 2,6-ди-т^е/и-бутилфенольных групп R, в процессах пероксидного окисления липидов гомогената печени, спермы осетровых рыб (Acipenser guldenstadti Brandt) in vitro в условиях длительного окислительного процесса (48 ч).

Методом ДВА (CH3CN, Pt, 0.1 М nBu4NC104, С=5 м М, Ag/AgCl, v= 0.2 Be"1) установлено, что R4PH2 окисляется в две стадии, первая является обратимой при потенциале 0.85 В, вторая - необратимой при потенциале 1.00 В. Мгзо-тетрафенилпорфирин ТРРН2 окисляется аналогично, но при более положительных потенциалах: 1.08 и 1.35 В соответственно. При окислении R4PH2 образуется дикатион-бирадикал, фрагментация которого с отрывом протона приводит к образованию порфодиметендихинометида, дальнейшее окисление которого приводит к образованию конечного продукта - мезо-тетракис(3,5-ди-/и^е/и-бутил-4-хинометид)порфириногена (схема 6).

Схема 6

Соединения синтезированы и предоставлены сотрудниками лаборатории биоэлементоорганической химии кафедры органической химии химического факультета МГУ имени М,В.Ломоносова к.х.н. Д.Б.Шпаковским, Ю.А.Грачевой

Стадии окисления обратимы и производные порфодиметендихинометида могут быть легко восстановлены до исходного порфирина. |

В связи с этим, следовало ожидать проявления большей антиоксидантной активности порфирина, содержащего фенольные группы.

Полученные результаты в модельной системе ПОЛ печени на всех исследуемых этапах окисления свидетельствуют о выраженном антиоксидантном действии Я4РН2 (рис.6). Максимальное значение ЭАД наблюдается для данного соединения на начальных этапах окислительного процесса: при выдерживании смеси 1 ч и 3 ч значения ЭАД составляют 57 и 69 %, соответственно. Для ТРРН2 при выдерживании смеси при 3 ч и 24 ч наблюдается инверсия антиоксидантного действия на слабое прооксидантное. Такой результат можно объяснить частичной окислительной деструкцией порфиринового кольца, что сопровождается образованием продуктов распада, обладающих промотирующей активностью.

Рис.6. Зависимость антиоксидантного действия ОЛмМ R4PH2 и ТРРН2 в процессе ПОЛ липидов печени (а) и спермы (б) русского осетра in vitro от времени._

В процессе ПОЛ спермы R4PH2 и ТРРН2 проявляют сходное антиокислительное действие. Оба соединения обладают антиоксидантной активностью за исключением начального периода окисления, что может быть связано с вовлечением NH-фрагментов свободных оснований порфиринов в 1 процессы ингибирования цепных радикальных реакций пероксидного окисления. Однако для порфирина. содержащего антиоксидантные фенольные группы, ; активность более выражена и после 24 ч достигает значения ЭАД 72% (рис.6).

2,6-ди-трет-бутилфенольные заместители повышают антиоксидантную активность R4PH2 по сравнению с ТРРН2, что обусловлено обратимостью процессов образования феноксильных радикалов на периферии порфиринового кольна и образованием хиноидных фрагментов в порфодиметеновой структуре.

Известно, что анти-/прооксидантные свойства соединений существенным образом зависят от концентрации. В связи с этим в настоящей работе были изучены концентрационные зависимости для R4PH2 в ряду 0.01мМ, ОЛмМ, 1мМ,

/

10 мМ. Показано, что концентрация К.4РН2 практически не влияет на уровень накопления ТБК-зависимых продуктов в гомогенате печени русского осетра. Значения ЭАД на начальном этапе окислительного процесса (3 часа) составляют 86%, 76%, 81%, 76% соответственно (рис.7).

Т_______________________________________________________________Рис. 7 Уровень накопления ТБК-

\_____зависимых продуктов в

- \--------------------------------------------процессе ПОЛ печени русского

-—-==$====-1.— осетра in vitro от

Хепцгнтртния Я - РН : , мМ п ПТТ

----^-~---;---концентрации R4PH2

Таким образом, при увеличении концентрации антиоксиданта до 10 мМ эффективность его действия сохраняется, и инверсии антиоксидантного действия в прооксидантное не наблюдается.

Для определения эффективности антиоксидантного действия порфиринов в условиях промотирования процесса ПОЛ изучено влияние добавок (CH3)2SnCl2 на уровень накопления вторичных продуктов ПОЛ.

Рис.8. Уровень накопления ТБК-зависимых продуктов в присутствии ТРРН2 и Я4РН: на различных этапах ПОЛ гомогената печени (а) спермы (6) русского осетра, индуцированного (СН3)28пС12 На рис.8 показано, что при совместном внесении (СН3)28пС12 и порфирина в гомогенат печени антиоксидантное действие наблюдается в случае Я4РН2 уже на ранних этапах окисления, максимальный эффект - через 24-48 ч (> 50 % снижения промотирования) достигается за счет наличия фенольных фрагментов и образования стабильной структуры. В случае ТРРН2 антиоксидантное действие проявляется на отдаленных этапах ПОЛ, причем в меньшей степени по сравнению с КдРНг. На отдаленных этапах ПОЛ тетрафенилпорфирин практически не снижает скорость ПОЛ в присутствии (СН3)28пС12.

Таким образом, снижение промотирующего действия (СН3)2ЗпС12 на ПОЛ печени осетровых в присутствии добавок порфиринов зависит от длительности процесса окисления и от химической природы порфирина. Можно предположить, что большая эффективность ^РН;. проявляется за счет наличия фенольных

фрагментов, то есть свободное основание л*езо-тетракис(3,5-ди-»7/?ет-бутил-4-

гидроксифенил)порфирина-является ловушкой активных радикалов,

участвующих в процессе ПОЛ, благодаря образованию стабильной структуры.

Известно, что структурное и функциональное сходство синтетических металлопорфиринов с активными центрами гемовых оксидоредуктаз обусловливает их каталитическую активность в реакциях окисления органических субстратов. В данной работе было исследовано влияние металлопорфиринов Р4РМ (М= Бе (III), Р1(П), N¡(11)) на уровень ПОЛ печени русского осетра.

Содержание ТБК-зависимых продуктов в присутствии Я4РР1 и ЛдРМ через 3 ч выдерживания гомогената печени практически сравнимо с контрольным вариантом, следовательно, данные соединения не оказывают существенного влияния на процесс пероксидного окисления липидов и не проявляют свойств !

Рис.9. Влияние добавок металлопорфиринов (XXIV-XXVI) на накопление ТБК-зависимых продуктов в гомогенате печени русского осетра.

Для комплекса ^РБе с редокс-активным ионом Ре(Ш) уровень накопления продуктов ПОЛ возрастает до 170 %. Прооксидантная активность порфирина железа Р4РРе(Ш) связана со способностью образования биомиметиков природных гемовых систем - активного интермедиата [(114Р)+']Ре1У=0, что было доказано ранее методом ЭПР7 для л«езотетракис(3,5-ди-?й/?е/и-бутил-4-гидроксифенил)порфирина железа в процессах окисления органических субстратов. Полученные результаты позволяют предположить, что в модельной системе ПОЛ гомогенатов печени основным механизмом прооксидантного действия Р4РРе(Ш) является участие в данном процессе иона металла.

Таким образом, в данном исследовании в различных модельных системах установлена высокая антиоксидантная активность свободного основания мезо- , тетракис(3,5-ди-/я/>е/я-бутил-4-гидроксифенил)порфирина. Показано

ингибирующее влияние 2,6-ди-/ире/я-бутилфенольных групп в макрокольце свободного основания порфирина. Введение редокс-активного иона железа в макрокольцо фенолсодержащего порфирина уменьшает ингибирующий эффект

7 К. С. Christoforidis. M.Louloudi, Y.Sanakis, Y.Deligiannakis, E. Milaeva. EPR study of a novel [Fe-porphyrin] catalyst. Mol. Phys. 2007, vol. 105, pp. 2185-2194

фенольных групп в условиях пероксидного окисления липидов печени русского осетра.

5. Исследование ишнбирующей активности катехолатных и о-амидофенолятных комплексов трифенилсурьмы (V)

Проблема обратимого связывания молекулярного кислорода до сих пор актуальна ввиду важности той роли, которую выполняет кислород в биохимических процессах. Ранее было показано8, что о-амидофенолятные комплексы сурьмы способны в мягких условиях обратимо присоединять молекулярный кислород (схема 7).

Схема 7

tBu IBU

Наличие редокс-активного лиганда, способного находиться в различных редокс-формах, склонность к связыванию и высвобождению кислорода, позволяет рассматривать исследуемые комплексы в качестве ингибиторов свободнорадикальных процессов не только за счет обрыва цепи, но и связывания кислорода.

В данной части работы9 изучено влияние комплексов трифенилсурьмы(\0, содержащих редокс-активные катехолатные и о-амидофенолятные лиганды (ХХУШ-ХХХШ) на процесс окисления олеиновой кислоты и липидов, входящих в состав гомогената печени и спермы русского осетра. Для определения роли валентного состояния металла в работе изучено также влияние добавок РЬ3БЬ и РЬ3ЗЬВг2.

|Ви Т ""

а>.

Ти шо^у^о „.о^У^ "цГ"' Р,ХГ^Г'

ХХУ|" XXIX XXX XXXI XXXII XXXIII

Известно, что существует взаимосвязь редокс-характеристик органических соединений с их антирадикальной активностью. Методом ДВА изучены электрохимические свойства комплексов сурьмы(У). Для соединений ХХУ1П-

8 Abakumov G.A., Pocidel'sky A.I., Grunova E.V., Cherkasov У.К., Fukin G.K., Kurskii Уи.А., Abakumova L.G. //Angew. Chem. Int. Rd. 2005. V. 44. P. 2767.

9

Исследования проведены совместно с к.х.н. Смоляниновым И.В. и к.х.н. Подбельским А.И. (ИМОХ им. Г.А. Разуваееа РАН)

ХХХП выявлено наличие двух последовательных стадий окисления (рис.10), первый из которых имеет квазиобратимый одноэлектронных характер.

Рис. 10. ЦВА окисления комплекса XXXI: 1- при развертке потенциала до 0.9 В ; 2- при развертке потенциала до 1.6 В (СН2С12, СУ-анод, А&АцО/Ка, 0.1 И "Ви4МСЮ4 , С = ЗмМ, аргон).

Центральный атом сурьмы находится в высшей степени окисления, следовательно, наблюдаемую электрохимическую активность можно рассматривать как изменение редокс-состояния координированного лиганда. Первый анодный процесс отвечает переходу катехол (о-амидофенолят)/о-бензосемихинон (о-иминобензосемихинон) (схема 8).

Схема 8

2+

г.......г°\

/

X = О; №Аг

Потенциалы окисления комплексов ХХ1Х-ХХХП смещены в катодную область (табл. 6) по сравнению с потенциалами окисления известных антирадикальных перехватчиков, таких как а-токоферол (0.9 В) и производные 2,6-ди-/я/?е/и-бутилфенола (1.2-4.7 В), что указывает на возможность проявления большей активности комплексов сурьмы(У) в реакциях с радикальными частицами.

Второй редокс-процесс отвечает переходу семихиноновой (о-иминобензосемихиноновой) формы лиганда в о-хиноновую (о-иминохиноновую) и образованию дикатионных комплексов. Введение акцепторных атомов хлора в катехолатный лиганд влияет на протекание процесса окисления соединения XXXIII, для которого наблюдается двухэлектронная необратимая стадия, сопровождающаяся декоординацией о-хинона (ЕГ[К= 0.08 В).

Таблица 6. Потенциалы окисления соединений ХХУШ-ХХХШ

Соединения XXVIII XXIX XXX XXXI XXXII XXXIII

Еш, В 0.89 0.70 0.65 0.55 0.50 1.07

ЕПа2, В 1.40 1.14 1.08 1.30 1.27 -

Значение показателя Е[/2 для комплексов ХХ1Х-ХХХП является одним го факторов, определяющим возможность образования эндопероксидных комплексов при взаимодействии с молекулярным кислородом. Соединения ХХ1Х-ХХХП, имеющие Е!/2<+0.7 В, легко реагируют с кислородом с образованием эндопероксидов, а соединения XXVIII и XXXIII окисляются при более положительных анодных потенциалах и устойчивы в аэробных условиях.

Определение степени ингибирующей активности комплексов сурьмы на модельных системах ПОЛ проведено в сравнении со стандартным антиоксидантом - ионолом. Процесс окисления ^ис-9-октадеценовой кислоты изучен при 60°С, что позволяет наблюдать кинетику накопления гидропероксидов не как линейную зависимость концентрации от времени, а как экспоненциальную зависимость, характерную для классического цепного процесса с вырожденным разветвлением цепей. В этом случае скорость образования гидропероксидов может увеличиваться со временем значительно быстрее, чем скорость их распада. Прямолинейная же зависимость отвечает случаю, когда скорость образования радикалов 1ГОО' сопоставима со скоростью обрыва цепей. Установлено, что все исследуемые комплексы сурьмы (V) в данных условиях проявляют ингибирующий эффект, превосходящий по своей

Рис.11. Относительные концентрации R 'ООН (%) при окислении цис-9-октадеценовой кислоты при 60 С° в присутствии исследуемых соединений после 5ч инкубирования.

В случае добавок комплексов XXIX, XXXI, XXXII наблюдается значительное снижение концентрации R'OOH в ходе эксперимента, что свидетельствует о высокой активности соединений в процессах деструкции гидропероксидов. Металлоорганические соединения в зависимости от степени окисления атома металла проявляют различные эффекты, например, Ph3Sb выступает в качестве промотора, увеличивая концентрацию гидропероксидов, а Ph3SbBr2 практически не влияет на процесс пероксидного окисления олеиновой кислоты. Установлено, что концентрация R'OOH в присутствии комплексов XXIX - XXXII изменяется циклически: период накопления сменяется периодом разложения. Данный факт можно объяснить окислительно-восстановительными превращениями редокс-активных лигандов.

В экспериментах in vitro показано ингибирование процесса окисления липидов спермы русского осетра в присутствии исследуемых соединений в ходе длительно протекающего процесса (табл.7), при этом инверсии свойств не наблюдается.

активности ионол (рис. 11).

R'OOH, V.

Таблица 7. Эффективность ннгибирования ПОЛ спермы и гомогената печени русского осетра в присутствии добавок комплексов сурьмы в ходе длительно протекающего процесса_

Соед. Эффективность ннгибирования ПОЛ, %

1 ч Зч 24 ч 48 ч

печень сперма печень^ сперма печень сперма печень сперма

XXVIII 0 51 8 47 0 10 0 14

XXIX -41 54 9 62 15 47 30 48

XXXI 35 53 61 59

хххп 41 32 5 49 35 52 33 48

XXXIII -2 75 -21 55 -4 23 6 37

ионол 47 -13 63 31 50 11 31 16

Приведенные в таблице данные позволяют сделать вывод о том, что комплексы сурьмы являются эффективными ингибиторами процесса пероксидного окисления липидов в данных модельных системах. Наиболее активными среди исследованных комплексов пятивалентной сурьмы оказались соединения XXIX, XXXI, XXXII, которые проявляют ингибирующее действие уже через 3 ч и сохраняют его на протяжении всего периода исследования, в отличие от ионола. Анализ между структурой и активностью позволяет заключить, что наибольший вклад в антирадикальную активность исследуемых комплексов сурьмы (V) вносят пространственно-экранированные о-амидофенолятные и катехолатные лиганды. Совокупность указанных свойств позволяет рассматривать исследованные комплексы сурьмы (V) как потенциальные антирадикальные агенты.

выводы

1. На различных модельных системах длительного пероксидного окисления липидов показана высокая эффективность антиоксидантного действия фосфонатов с 2,6-ди-отрт-бутилфенолышми группами.

2. Установлена взаимосвязь величины потенциала окисления в ряду рассмотренных фосфонатов с эффективностью их антиоксидантного действия в модельной системе пероксидного окисления липидов печени русского осетра на начальном и среднем этапах процесса - чем меньше потенциал окисления, тем больше эффективность антиоксидантного действия. В работе предложено использовать метод ЦВА для первичного биотестирования антиоксидантной активности 2,6-диалкилфенолов.

3. Получена серия новых производных пирролидина, содержащих фрагмент 2,6-ди-тярет-бутилфенола, и исследованы их окислительно-восстановительные свойства методом ЦВА. При изучении антиоксидантной активности на различных модельных системах пероксидного окисления липидов выявлена взаимосвязь структура - активность, и показано, что наличие фрагмента 2,6-ли-трет-бутилфепола является определяющим.

4. Установлена высокая антиоксидантная активность свободного основания л/б'5о-тетракис(3,5-ди-от/з£?т-бутнл-4-гидроксифенил)порфирина в различных модельных системах. Показано ингибирующее влияние 2,6-т-трет-бутшгфенольных групп в макрокольце свободного основания порфирита. Введение редокс-активного иона железа в макрокольцо фенолсодержащего порфирина уменьшает ингибирующий эффект фенольных групп в условиях пероксидного окисления липидов печени русского осетра.

5. Обнаружено, что добавки пятикоординационных комплексов трифенилсурьмы (V) обладают двойственным характером влияния на окисление олеиновой кислоты в зависимости от температуры: при температурах выше 60 °С ингибируют накопление гидропероксидов субстрата, а при температурах ниже 60 °С - инициируют.

6. Установлена высокая антиоксидантная активность катехолатных и о-амидофенолятных производных сурьмы(У) в модельных системах пероксидного окисления липидов гомогената печени и спермы русского осетра за счет образования эндопероксидов, которые способны обратимо присоединять молекулярный кислород.

7. Для повышения криоустойчивости спермы русского осетра предложен новый антиоксидант комбинированного действия из ряда фосфорилзамещенных пространственно-затрудненных фенолов - (3,5-ди-/яре/я-бутил-4-гидроксифенил)метилендифосфоновая кислота.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: Статьи по перечню ВАК и патенты:

1. H.A. Антонова. В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.О. Мовчан, Ю.Т. Пименов, Е.Р. Милаева. Определение скорости пероксидного окисления липидов в печени русского осетра в присутствии соединений ртути, олова, кадмия и порфиринов in vitro// Вестник АГТУ. - Астрахань: АГТУ. - 2007. - Вып.3(38). - С. 150-154.

2. H.A. Антонова. М.Н. Коляда, В.П. Осипова, Ю.Т. Пименов, Н.Т. Берберова, В.Ю. Тюрин, Ю.А. Грачева, Е.Р. Милаева. Исследование антиоксидантных свойств фосфорилзамещенных феиолов//Доклады АН.- Москва: - 2008- Т. 419,- Вып.З. - С. 342344.

3. E.H. Пономарева, М.М. Богатырева, H.A. Антонова, В.П. Осипова. Оптимизация процесса криоконсервации спермы осетровых рыб при использовании различных сред// Известия Самарского научного центра РАН. - Самара: - 2009. - Т. 11. - Вып.1(2). - С.132-134

4. H.A. Антонова, В.П. Осипова, М.Н. Коляда, И.В. Смолянинов, Н.Т. Берберова, В.Ю. Тюрин, У. Яохуань, Е.Р. Милаева. Электрохимическая и антиоксидантная активность 2,6-ди-трет-бутилфенолов с фосфонатными группами// Доклады АН. - Москва: - 2010. - Т. 432. - Вып.5. - С. 629-631.

5. И.М. Чернушкина, H.A. Антонова. Н.О. Мовчан, В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Ю.Т. Пименов. Влияние производных ионола на основные показатели жизнедеятельности сеголеток русского осетра// Известия Самарского Научного Центра РАН. - Самара: - 2010. - Т. 12. - Вып. 1(5). - С. 1363-1366.

6. H.A. Антонова. В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.О. Мовчан, Ю.Т. Пименов, Е.Р. Милаева. Исследование криопротекторных свойств различных антиоксидантов при криоконсервации спермы русского// Вестник ЮНЦ РАН. - 2010. - Т.6. - Вып. 3. - С.

7. Н.Т. Берберова, В.П. Осипова, М.Н. Коляда, H.A. Антонова, Н.С. Зефиров, Е.Р. Милаева, С.И. Филимонова, Ю.А. Грачева, A.A. Прищенко, М.В. Ливанцов, Л.И. Ливанцова, О.П. Новикова. Способ снижения уровня пероксидного окисления липидов печени русского осетра добавлением (3,5-ди-тре/я-бутил-4-гидроксифенил)метилендифосфоновой кислоты. Получено положительное решение о выдаче патента (заявка №2009120329).

8. H.A. Антонова. В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.О. Мовчан, Е.Р. Милаева, Ю.Т. Пименов. Исследование антиоксидантных свойств порфиринов и их комплексов с металлами// Макрогетероциклы. - 2010. - Вып.2-3. - С. 139-144.

Статьи в сборниках и тезисы докладов:

9. H.A. Антонова, В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.Т. Берберова, Ю.Т. Пименов, Е.Р. Милаева. Исследование влияния соединений ртути, олова и кадмия на скорость перекисного окисления липидов спермы осетровых in vitro// Экосистемные исследования Азовского, Черного, Каспийского морей и их побережий. Т. IX. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН.-2007.-С.205-209.

10. H.A. Антонова. В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.О. Мовчан, Ю.Т. Пименов. Исследование антиоксидантных свойств порфиринов в модельной системе пероксидного

окисления липидов спермы осетровых в присутствии соединений тяжелых металлов// Вестник АГТУ. - Астрахань: АГТУ. - 2008. - Вып. 6(47). - С. 37-41.

11. V.P. Osipova, M.N. Kolyada, N.A. Antonova. N.O. Movchan, Yu.T. Pimenov, N.T. Berberova, E.R. Milaeva. The influence of porphyrines addition in vitro on different stages of lipids peroxidation in liver of the russian sturgeon (Asipenser gueldenstaedli Brandt) in the presence of (CH3)2SnCl2// CLUSTERS - 2006, Vth Conference on cluster's chemistry and Polynuclear Compounds. - Astrakhan: ASTU Press. - 2006. - P. 66-67.

12. В.П. Осипова, M.H. Коляда, H.A. Антонова. Ю.Т. Пименов, Н.Т. Берберова, Е.Р. Милаева. Оценка антиоксидантного действия фосфорилзамещенных фенолов на различных этапах перекисного окисления липидов печени осетра in vitro// Тезисы докладов международной научной конференции «Современные климатические и экосистемные процессы в уязвимых природных зонах (арктических, аридных, горных)». Азов: - Изд-во ЮНЦ РАН. -2006. - С.151-152.

13. В.П. Осипова, H.A. Антонова. Н.Т. Берберова, Е.Р. Мнлаева. Изменение скорости перекисного окисления липидов спермы осетра in vitro в присутствии пространственно-затрудненных фосфонатов и соединений ртути, кадмия// Тез. докл. XXIII Международной Чугаевской конференции по координационной химии. - 2007. - Киев: «Киевский университет". - С. 559.

14. H.A. Антонова, В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.Т. Берберова, Ю.Т. Пименов, Е.Р. Милаева. Эффективность антиоксидантного действия фосфорилзамещенных фенолов в модельной системе перекисного окисления липидов спермы русского осетра в присутствии органических производных олова// Тез. докл. XVIII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии:, М.: Граница. - Т. 4. -2007. - С. 504.

15. H.A. Антонова. В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.Т. Берберова, Ю.Т. Пименов, Е.Р. Милаева. Влияние (4-гидрокси-3,5-ди-т/?еот-бутилфенил)-метилендифосфоновой кислоты на устойчивость спермы Русского осетра в процессе криоконсервации// Материалы 6°" Всероссийской школы по морской биологии «Биоразнообразие сообществ морских и пресноводных экосистем России». - Мурманск: - 2007. - С. 22-23.

16. H.A. Антонова, В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.Т. Берберова. Влияние различных концентраций (4-гидрокси-3,5-ди-тре/и-бутилфенил)-метилендифосфоновой кислоты на скорость пероксидного окисления липидов спермы русского осетра в процессе криоконсервации// Тез. докл. IV Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН, г. Ростов-на-Дону: - 2008. - С. 4-5.

17. H.A. Антонова. М.Н. Колада, В.П. Осипова, Н.Т. Берберова, Е.Р. Милаева Исследование эффективности антиоксидантного действия фосфорилзамещенных фенолов в модельной системе пероксидного окисления липидов печени русского осетра// Докл. и тез. Всероссийской конференции молодых ученых и HI школы «Окисление, окислительный стресс, антиоксиданты» им. Н.М. Эмануэля, Москва: - 2008. - С. 148-150.

18. H.A. Антонова. В.П. Осипова, М.Н. Коляда, Н.О. Мовчан, Ю.Т. Пименов. Исследование антиоксидантных свойств порфиринов в модельной системе окислительной деструкции липидов печени и спермы осетровых// Тез. докл. XXIV Международной Чугаевской конференции по координационной химии и Молодежной конференции-школе «Физико-химические методы в химии координационных соединений», Санкт-Петербург: -2009.-С. 611.

19. N.T. Berberova, I.V. Smolyaninov, A.I. Poddel'sky, N.A. Antonova. V.P. Osipova. New class organometallic Antioxidants on the Base of Catecholate and o-Amidophenolate

Derivatives of SbvPh3//lst Turkish-Russian joint meeting on organic and medicinal chemistry. -2009. - C. 36.

20. H.A. Антонова. M.H. Коляда, В.П. Осипова, H.T. Берберова, Ю.Т. Пименов, Е.Р. Милаева. Исследование антиоксидантных свойств синтетических порфиринов// Тез. VI Всероссийской конференции по химии полиядерных соединений и кластеров, Казань: -2009. - С. 104.

21. Н.А. Антонова, В.П. Осипова, И.В. Смолянинов, А.И. Подцельский, Н.Т. Берберова. Влияние добавок катехолатов Ph3Sb(V) на уровень пероксидного окисления липидов спермы осетровых// Тез. VI Всероссийской конференции по химии полиядерных соединений и кластеров, Казань: - 2009 - С. 46.

22. К.В. Кудрявцев, В.П. Осипова, Н.А. Антонова. С.И. Филимонова, Е.Р. Милаева, Н.Т. Берберова. Новые низкомолекулярные антиоксидаиты, содержащие пирролидиновый фрагмент// Тез. док. VIII Всероссийской конференции с международным участием «Химия и медицина», Уфа: - 2010. - С. 271-272.

23. Н.А. Антонова, В.П. Осипова, Н.Т. Берберова, К.В. Кудрявцев. Исследование электрохимических свойств низкомолекулярных антиоксидантов, содержащих пирролидиновый фрагмент// Тез. док. II Международной научно-технической конференции «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», Плес: - 2010. - С. 77.

24. N.T. Berberova, I.V. Smolyaninov, A.I. Poddel'sky, N.A. Antonova. V.P. Osipova, S.A. Zeynalova. Radical scavenging activity of sterically hindered catecholate and o-amidophelote derivatives of Ь8Ь(У)РЬз//10л European Biological Inorganic Chemistry Conference «EUROBICIO», Antalya: - 2010. - P. 295.

25. I.V. Smolyaninov, A.I. Poddel'sky, N.A. Antonova. V.P. Osipova, M.N. Kolyada, N.T. Berberova. Biological activity of sterically hindered catecholate and o-amidophelote derivatives of LSb(V)Ph3 in vivo//Book of abstracts International conf."Topical Problems of Organometallic and Coordination Chemistry" (V Razuvaev lectures), N.Novgorod: - 2010. - P. 69.

Подписано в печать 18.10.10 г. Тираж 100 экз. Заказ № 883 Типография ФГОУ ВПО «АГТУ», тел. 61-45-23 г. Астрахань, Татищева 16ж.

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата химических наук, Антонова, Наталья Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Механизм пероксидного окисления липидов.

1.2 Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов.

1.2.1 Полиены.

1.2.2 Искусственные имитаторы ферментов.

1.2.3 Ловушки радикалов.

1.2.4 Хелаторы ионов металлов переменной валентности.

1.2.5 Доноры протона.

1.2.5.1 Пространственно-затрудненные фенолы.

1.2.5.2 Азотсодержащие гетероциклические соединения.•

1.2.5.3 Тиолы.

1.2.5.4 аД-Диенолы.

1.3 Соединения, содержащие в молекуле несколько активных функциональных групп.

2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

2.1 Производные пирролидина, содержащие фрагмент 2,6-ди-трет-бутилфенола, исследование их редокс-свойств и антиоксидантной активности.

2.1.1 Синтез производных пирролидина.

2.1.2 Исследование редокс-свойств производных пирролидина.

2.1.3 Комплексное исследование антиоксидантных свойств производных пирролидина.

2.2 Исследование редокс-свойств и антиоксидантной активности 2,6-ди-трет-бутилфенолов с фосфонатными группами.

2.2.1 Редокс-свойства фосфорсодержащих фенольных соединений.

2.2.2 Антиоксидантная активность фосфорсодержащих производных ионола.

2.2.3 Оценка антиоксидантного действия фосфорсодержащих фенолов в условиях промотирования пероксидного окисления липидов.

2.3. Исследование электрохимических и антиоксидантных свойств порфиринов, содержащих 2,6-дд-трет-бутилфенольные группы.

2.4 Исследование ингибирующей активности катехолатных и о-амидофенолятных комплексов трифенилсурьмы (V).

2.4.1 Редокс-свойства катехолатных и о-амидофенолятных комплексов трифенилсурьмы (V).

2.4.2 Исследование ингибирующей активности катехолатных и о-амидофенолятных комплексов трифенилсурьмы (V).

2.5 Применение фенольных антиоксидантов для повышения криоустойчивости спермы русского осетра.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1 Основная процедура органокаталитического синтеза (3,5-ди-/ирет-бутил-4-гидроксифенил)-замещенных пирролидинов.

3.2 Подготовка растворителей и электродов для проведения электрохимических исследований.

3.2.1' Приготовление электропроводной водонепроницаемой диафрагмы для электрода сравнения.

3.2.2 Очистка растворителей.

3.3 Проведение электрохимических исследований.

3.3.1 Методика проведения препаративного электролиза.

3.4 Методика съемки ИК - спектров.

3.5 Общая методика определения концентрации гидропероксидов и ТБК-зависимых продуктов в олеиновой кислоте.

3.6 Методики проведения биологических исследований.

3.6.1 Отбор биологических проб.

3.6.2 Определение уровня накопления ТБК-зависимых продуктов в гомогенате печени и сперме русского осетра.

3.6.3 Определение криопротекторного действия антиоксидантов при криоконсервации спермы рыб осетровых пород.

ВЫВОДЫ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВ АННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

 
Введение диссертация по химии, на тему "Редокс-свойства и антиоксидантная активность соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола"

Актуальность работы. Антиоксиданты широко применяются для предотвращения различных окислительных процессов. Несмотря на достигнутые успехи в области создания высокоэффективных препаратов с антиоксидантной активностью, во многих случаях их применение оказалось либо недостаточно эффективным, либо сопровождалось различными побочными эффектами. В связи с этим до сих пор остается актуальной задача синтеза и изучения свойств новых представителей данного типа соединений.

В ряду известных антиоксидантов наибольшим разнообразием химических свойств и биологической активности отличаются фенольные соединения с двумя и более гидроксильными группамигв бензольном ядре. Результаты исследований подтверждают необходимость сочетания в молекуле функционально-замещенного фрагмента и пространственно-затрудненной фенольной группы, что способствует созданию новых соединений; обладающих комплексом полезных свойств; в том числе проявляющих биологическую- активность. Особенно важно создание биомиметиков. природных соединений с высокой, биодоступностью, но обладающих минимальным побочным действием. Необходимо также учитывать, что одним из путей повышения эффективности препаратов * является создание форм с пролонгированным действием. Антиоксидантную активность, таких соединений важно исследовать во взаимосвязи с их строением по отношению к различным субстратам органического и неорганического происхождения.

В'связи с этим синтез и проведение на различных модельных системах комплексного исследования реакционной способности и антиоксидантных свойств соединений, содержащих пространственно-затрудненный фенол, различающихся наличием биологически активных группировок, является актуальной задачей и представляет не только научный интерес, но и практическую значимость.

Научная новизна:

Установлена взаимосвязь величины потенциала окисления в ряду рассмотренных фосфорсодержащих фенольных соединений с эффективностью их антиоксидантного действия в модельной системе пероксидного окисления липидов печени.русского осетра.

Показано, что комплексы трифенилсурьмы(У) способны повысить эффективность ингибирования окисления ненасыщенных жирных кислот за счет образования эндопероксидов. Установлено ингибирующее действие пятикоординационных комплексов трифенилсурьмы(У) в условиях длительно протекающего процесса пероксидного окисления липидов спермы русского осетра ш у//го.

Установлены характерные особенности динамики изменения эффективности антиоксидантного. действия соединений различной химической природы, в ходе длительно протекающего^ процесса пероксидного: окисления липидов» гомогената печени и спермы русского осетра т уШ'о.

Установлено, что высокая антиоксидантная активность свободного основания >гезо-тетракис(3,5-ди-т/?ет-бутил-4-гидроксифенил)порфирина обусловлена ингибирующим влиянием 2,6-ди-от/>ет-бутилфенольных групп: в макрокольце свободного основания порфирина.

Синтезированы ранее неизвестные производные пирролидина, содержащие фрагмент экранированного фенола, изучена их электрохимическая активность. Впервые на примере модельных: систем пероксидного окисления липидов печени и спермы русского осетра; а также с использованием г/мс-9-октадеценовой кислоты исследованы их антиоксидантные свойства.

Изучена возможность использования антиоксидантов комбинированного действия - фосфорзамещенных фенолов и порфиринов для* снижения, скорости пероксидного окисления, липидов спермы и-гомогената печени осетровых рыб т уИго.

Для повышения криоустойчивости спермы русского осетра предложено применение нового антиоксиданта комбинированного действия из ряда фосфорзамещенных пространственно-затрудненных фенолов - (3,5-ди-треАи-бутил-4-гидроксифенил)метилендифосфоновую кислоту.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для установления взаимосвязи между химической структурой антиоксидантов и их свойствами на . различных этапах свободнорадикального процесса окисления. В результате комплексного исследования антиоксидантных свойств соединений, содержащих фрагменты пространственно-затрудненного фенола, выявлены вещества, проявляющие высокую антиоксидантную активность, что позволяет рассматривать их в качестве антиокислительных биодобавок.

Цель работы заключается в поискевеществ с антиоксидантными свойствами в ряду соединений; содержащих фрагмент экранированного фенола. В рамках диссертационной работы решались следующие задачи: Г. Исследование окислительно-восстановительных свойств соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола. 2. Оценка антиоксидантной активности- новых органических соединений, содержащих пространственно-затрудненный фенол на примере различных модельных систем окислительной деструкции природных . систем.

3. Синтез производных 2,6-ди-т/?е/и-бутилфенола, содержащих пирролидиновыи фрагмент. 4. Тестирование производных 2,6-ди-трет-бутилфенола; в качестве антиоксидантов в условиях криоконсервации спермы осетровых рыб.

Постановка задач настоящего исследования обусловлена, необходимостью установления взаимосвязи1 «структура - свойства» соединений на основе пространственно-затрудненных, фенолов и поиск путей их применения.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ (07-03-96602р, 09-03-99013рофи)

Автор выражает благодарность д.х.н., проф.' Берберовой Н.Т. за научное консультирование по работе

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Актуальность исследований в области соединений, проявляющих антиоксидантные и ингибирующие свойства в реакциях окислительной деструкции, обусловлена широким диапазоном их применения в ряде отраслей промышленности, в том числе для решения задач обеспечения жизнедеятельности и здоровья человека. Несмотря на достигнутые успехи в этой области химии, на современном этапе развития промышленности новые материалы и технологические процессы требуют создания высокоэффективных препаратов с антиоксидантной активностью, обладающих комплексом утилитарных свойств, что ставит актуальную задачу синтеза и изучения свойств новых представителей этого ряда соединений.

Биорадикалы (рис.1) и продукты их взаимодействия (пероксиды) образуются в организме как побочные, а иногда и как основные продукты обмена веществ.

 
Заключение диссертации по теме "Органическая химия"

выводы

1. На различных модельных системах пероксидного окисления липидов показана высокая эффективность антиоксидантного действия фосфонатов с 2,6-ди-/7?£>ега-бутилфенольными группами в ходе длительно протекающего процесса.

2. Установлена взаимосвязь величины потенциала окисления в ряду рассмотренных фосфонатов с эффективностью их антиоксидантного действия в модельной системе пероксидного окисления липидов печени русского осетра на начальном и среднем этапе процесса - чем меньше потенциал окисления, тем больше эффективность антиоксидантного действия. В работе предложено использовать метод ЦВА для первичного биотестирования антиоксидантной активности 2,6-диалкилфенолов.

3. Получена серия новых производных пирролидина, содержащих фрагмент 2,6-ди-/ире/и-бутилфенола и исследованы их окислительно-восстановительные свойства методом ЦВА. При изучении антиоксидантной активности на различных модельных системах пероксидного окисления липидов выявлена взаимосвязь структура-активность, и показано, что наличие фрагмента 2,6-ди-/ире/и-бутилфенола является определяющим.

4. Установлена высокая антиоксидантная активность свободного основания л*езо-тетракис(3,5-ди-трет7?-бутил-4-гидроксифенил) порфирина в различных модельных системах. Показано ингибирующее влияние 2,6-ди-трет-бутилфенольных групп в макрокольце свободного основания порфирина. Введение редокс-активного иона железа в макрокольцо фенолсодержащего порфирина уменьшает ингибирующий эффект фенольных групп в условиях пероксидного окисления липидов печени русского осетра.

5. Обнаружено, что добавки пятикоординационных комплексов трифенилсурьмы(У) обладают двойственным характером влияния на окисление олеиновой кислоты в зависимости от температуры: при температурах выше 60°С ингибируют накопление гидроперекисей субстратов, а при температурах ниже 60°С - инициируют.

6. Установлена высокая антиоксидантная активность катехолатных и о-амидофенолятных производных сурьмы(У) в модельных системах пероксидного окисления липидов гомогената печени и спермы русского осетра за счет образования эндопероксидов, которые способны обратимо присоединять молекулярный кислород.

7. Для повышения криоустойчивости спермы русского осетра предложен новый антиоксидант комбинированного действия из ряда фосфорилзамещенных пространственно-затрудненных фенолов - (3,5-ди-га/?ет-бутил-4-гидроксифенил) метилендифосфоновая кислота.

 
Список источников диссертации и автореферата по химии, кандидата химических наук, Антонова, Наталья Александровна, Астрахань

1. Хавинсон В.Х., Баринов В.А., Арутюнян А.В., Малинин В.В. Свободнорадикальное окисление и старение. СПб. : Наука. - 2003. -327 с.

2. Теселкин Ю.О., Бабенкова И.В., Любицкий О.Б. и др. Определение антиоксидантной активности плазмы крови с помощью системы гемоглобин-пероксид водорода-люминол // Вопр. мед. химии. 1998. -Т. 44.-№ 1. -С.70 - 76.

3. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меныцикова Е.Б. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты. М.: МАИК Наука/Интерпериодика.- 2001. - 343 с.

4. Kirkham P., Rahman I. Oxidative stress in asthma and COPD: Antioxidants as a therapeutic strategyWPharmacology & Therapeutics 111. 2006. - P. 476 - 494.

5. Halliwell В., Gutteridge J.M. Role of free radicals and catalytic metal ions in human disease://Methods Enzymol. 1990. - Vol. 186. - P. 1 - 85.

6. Saton K., Sakagami H. Effect of cysteine, N-acetyl-L-cysteine and glutathione on cytotoxic activity of antioxidants // Anticancer Res. 1997. -Vol.17. -P.2175-2180.

7. Halliwell В., Gutteridge J.M.C., Free radicals as useful species Biology //Free radicals in Biology and Medicine. Oxford: Oxford Univ. Press. -1989.-P. 366-415.

8. A.Y. Shih, P. Li, Т.Н. Murphy A Small-Molecule-Inducible Nrf2-Mediated Antioxidant Response Provides Effective Prophylaxis against Cerebral Ischemia In Vivo // The Journal of Neuroscience. 2005. - 25(44). -10321-10335

9. Barclay L.R. C., Ingold K.U., Autoxidation of a modelmembrane: A cjmpfrison of the autoxidation of egg lecithin phosphatidylcholine in water and in chlorbenzene // J. Am. Chem. Soc. 1980. - Vol. 102. - № 26. -P.7792-7794.

10. Эмануэль Н.М., Кузьмина М.Г. Экспериментальные методы химической кинетики. М.: Изд-во МГУ, 1985. - 384 с.

11. Чудинова В.В., Алексеев С.М., Захарова Е.И., Евстигнеева Р.П. Перекисное окисление липидов и механизм антиоксидантного действия витамина Е //Биоорган, хим. — 1994. Т 20. - № 10. - С. 10291046.

12. Зенков Н.К., Меньшикова Е.Б., Шергин С.М. Окислительный стресс. Диагностика, терапия, профилактика. РАМН. Сибирское отделение. Новосибирск. - 1993. - 181 с.

13. Денисов Е.Т. Области реализации различных механизмов ингибированного фенолами окисления углеводородов. Химическая физика. М.: Наука. -1983. - № 2. - С. 229 - 238.

14. Visioli F., Colombo С., Galli С. Oxidation of individual fatty acids yields different profiles of oxidation markers // Biochem. Biophys. Res. Comm. -1998. V. 245. - P. 487 - 489.

15. Wassal S.R., Yang R.C., Wand L., Pholps T.M. Magnetic Resonanse studies of the Structural Role of vitamin E in Phospholipid Model Membranes // Bull. Magnetic Resonanse. 1990. - Vol. 12. - № 1. - P. 127134.

16. Эмануэль H.M. Химическая и биологическая кинетика // Успехи химии. 1981. - Т.50. - № 10. - С. 1721 - 1809.

17. Карпухина Г.В., Эмануэль Н.М. Классификация синергических смесей антиоксидантов и механизмов синергизма // Докл. АН СССР. -1984.-Т. 276.-№5.-С. 1163 1167.

18. Круглякова К.Е, Шишкина JI.H. «Общие представления о механизме действия антиоксидантов». Сб. научных статей «Исследования синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo». М.: Наука. 1992.-С. 5-8.

19. Gilgun-sherki Y., Rosenbaum Z., Melamed E., Offen D. Antioxidant Therapy in Acute Central Nervous System Injury: Current State // Pharmacol Rev. 2002. - V. 54 - P. 271-284.

20. Morel Y., Barouki R. Repression of gene expression by oxidative stress // Biochem. J. 1999. - Vol. 342. - P.481-496.

21. Valentine J.S., Wertz D.L., Lyons T.J., Liou L.-L., Goto J.J., Gralla E.B. The dark side of dioxygen biochemistry // Curr. Opin. Chem. Biol. — 1998. Vol. 2 — P.253-262.

22. Gordon M.H., Roedig-Penman A. Antioxidant activity of quercetin and myricetin in liposomes // Chem. Phys. Lipids. 1998. - Vol. 97.-№ 1. -P.79-85.

23. Ланкин B.3., Тихазе A.K., Коновалова Г.Г., Козаченко А.И. // Тр. национальной конф. "Свободные радикалы и болезни человека". Смоленс. 1999. - С.66 - 67.

24. Rice-Evans С.А., Diplock А.Т. Current status of antioxidant therapy // Free Radical Biol. Med. 1993.- Vol. 15.- P. 77-96.

25. Buettner G.R., Jurkiewicz B.A. Catalytic metals, ascorbate and free radicals: Combinations to avoid // Radiat. Res. 1996.- Vol. 145.— № 5. -P. 532-541.

26. Васильева O.B., Любицкий О.Б., Клебанов Г.И., Владимиров Ю.А. Действие антиоксидантов на кинетику цепного окисления липидов//Биол. мембраны. 1998. - Т. 15. - № 2. - С. 177 - 183.

27. Thielemann L.E., Bosco С., Rodrigo R., Orellana M., Videla L.A. Effects of bromoethylamine on antioxidant capacity, lipid peroxidation, and morphological characteristics of rat liver // J. Biochem. Mol. Toxicol. -1999.-Vol. 13.—№ 1. -P.47-52.

28. Зайцев В.Г. Модельные системы перекисного окисления липидов и их применение для оценки антиоксидантного действия лекарственных препаратов. Автореф: Дис. канд. биол. наук. Волгоград 2001. - 23 с.

29. Packer L., Cadenas Е. eds. Handbook of Synthetic Antioxidants // in Biothiols in Health and Disease, New York. 1996 - P. 117-154.

30. Visioli F., Riso P., Grande S., Galli C., Porrini M. Protective activity of tomato products on in vivo markers of lipid oxidation. // Eur J Nutr. 2003. Vol. 42. - 4. - P. 201-206.

31. Devaraj S., Mathur S., Basu A., Aung H., Vasu V., Meyers S., Jialal I. A dose-response study on. the effects of purified lycopene supplementation on \biomarkers of oxidative stress. // J Am Coll Nutr. 2008. - Vol.27. - № 2. • . -P.267-273.

32. Rap A. V., Agarwal S. Role of Antioxidant Lycopene in Cancer and Heart Disease Journal of the American College of Nutrition. 2000. - Vol. 19. -№. 5. - P. 563—569.

33. Cuzzocrea S., Riley D., Caputi A., Salvemini D. Antioxidant therapy: A new pharmacological Approach- in shock, inflammation, and Ischemia/reperfusion injury// Pharmacol rev. 2001. - Vol: 53: - P; 135159. . V

34. Perez M.J., Cederbaum A.I. Antioxidant and pro-oxidant effect of manganese porphyrin complex against CYP2E1-dependent toxicity // Free Radic. Biol. Med. 2002. - V. 33. - P. 111-127.

35. Spasojevic I., Batinic-Haberle I. Manganese(III) complexes with porphyrins and related compounds as catalytic scavengers of superoxide // Inorg. Chim. Acta. 2001. - V. 317. - P. 230-242.

36. Day B.J., Batinic-Haberle I., Crapo J.D. Metalloporphyrins are potent inhibitors of lipid peroxidation // Free Radic. Biol. Med. 1999. - V. 26. -P.730-736.

37. Keppler B.K. (ed) VCH, Metal Complexes in Cancer ChemotherapyW Weinheim and New York. Weinheim. 1993. - 434 p.

38. Patel M., Day B.J. Patel M., Day B.J. Metalloporphyrin class of therapeutic antioxidants // Trends Pharmacol. Sci. 1999. - V. 20. - P.359-364.

39. Smith K.R., Uyeminami D.L., Kodavanti U. P., Crapo J. D., Chang L-Y., Pinkerton K.E. Inhibition of tobacco smoke-induced lung inflammation by a catalytic antioxidant // Free Radical Biology & Medicine. 2002. - Vol. 33.-№8. -P. 1106-1114.

40. Жиентаев T.M., Мелик-Нубаров H.C., Литманович E.A., Аксенова Н.А., Глаголев Н.Н., Соловьева А.Б. Влияние плюроников на фотокаталитическую активность водорастворимых порфиринов// Высокомолекулярные соединения. 2009. - Т. 51. - № 5. - С. 757-767.

41. Ениколопян Н. С., Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение. Под. ред. М.: Наука. 1987 - 384 с.

42. Dolphin D. (Ed.).The Porphyrinsvol. Academic Press, New York, 1978. -Vol. 7. - 445 p.

43. Daeid N.N., Atkinson S.T., Nolan K.B. Synthetic porphyrins/metalloporphyrins which mimic states in catalytic cycle of cytochrome P-450 and peroxidases // Pure Appl. Chem 1993. - V. 65. -№7. -P. 1541-1548.

44. Milaeva E.R., Gerasimova O.A, Jingwei Zhang, Shpakovsky D.B., Syrbu S.A., Semeykin A.S., .Koifman O.I, Kireeva E.G., Shevtsova E.F., Bachurin S.O., Zefirov N.S. // J. Inorg. Biochem. 2008. - Vol. 102. - P. 1348-1358.

45. Parnham M.J., Graf E. Seleno-organic compounds and the therapy of hydroperoxide-linked pathological conditions. // Biochem Pharmacol. -1987. Vol. 36. - P. 3095-3102.

46. Parnham, M.J., Kindt S. A novel biologically active seleno-organic compound-Ill. Effects of PZ 51 (ebselen) on glutathione peroxidase and secretory activities of mouse macrophages. // Biochem Pharmacol. 1984. -Vol. 33.-P. 3247-3250.

47. Cadenas E. Basic mechanisms of antioxidant activity. Bio-factors. — 1997. -. Vol. 6. -№ 4. P.391 - 397.

48. Floyd R.A., Carney J.M. Free radical damage to protein and DNA: mechanisms involved and relevant observations on brain undergoing oxidative stress // Ann. Neurol. 1992. - Vol.32 Suppl. - P. 22-27.

49. Меныцикова Е.Б., Ланкин B.3., Зенков H.K., Бондарь И.А., Круговых Н.Ф., Труфакин В.А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты // М.: Фирма «Слово». 2006. - 556 с.

50. Nagai К., Yamane Т. Pathophysiologische bedeutung von L-carnosin auf die wund-heilung. "Heterocycles". 1978. - V. 10. - P. 277-347.

51. Nardini M., Pisu P., Gentili V., Natella F., Di Felice M., Piccolella E., Scaccini C. Effect of caffeic acid on tert-butyl hydroperoxide-induced oxidative stress in U937 // Free Radical Biol. Med. 1998. - Vol. 25. - № 9.-P. 1098-1105.

52. Бурлакова Е.Б., Крашаков C.A., Храпова Н.Г. Роль токоферолов в пероксидном окислении липидов мембран // Биол. Мембраны. — 1998. -Т. 15.-№2.-С. 137-167.

53. Olson J; A. Benefits and liabilities of vitamin A and carotenoids // J. Nutr. -1996. Vol. 126. -№ 4. -P.1208S-1212S.

54. Эмануэль H.M. Кинетика экспериментальных опухолевых процессов. М.: Наука. 1977. -419 с.

55. Rice-Evans О. A., Diplock А.Т. Current status of antioxidant therapy // Free Radical Biol. Med. 1993. - Vol. 15. - P. 77-96.

56. Зайцев В.Г., Островский O.B., Закревский В.И.// Эксперим. клин, фармакол. 2003. - Т. 66. - № 4. - С. 66-70.

57. Halliwell В. Antioxidant defence mechanisms: from the beginning to the end (of the beginning). Free Radic Res . 1999. - Vol.l - P. 261-272.

58. Qin Ch. X., Chen X., Hughes R.A., Williams S.J., Woodman O. L. Understanding the Cardioprotective Effects of Flavonols: Discovery of Relaxant Flavonols without Antioxidant Activity. //J. Med. Chem. 2008. -Vol. 51.-P. 1874-1884.

59. Habtemariam S. Flavonoids as inhibitors or enhancers of the cytotoxicity of tumor necrosis factor-alpha in L-929 tumor cells. // J. Nat. Prod. 1997. -Vol. 60. - № 8. - P. 775-778.

60. Marcucci M. Propolis: chemical composition, biological propeties and therapeutical activity. 11 Apidologie. 1995. - Vol. 26. - P. 83-99.

61. Lean-Teik Ng, Horng-Huey Ko, Tzy-Ming Lu. Potential antioxidants and tyrosinase inhibitors from synthetic polyphenolic deoxybenzoins. // Bioorg. Med. Chem. 2009. - Vol. 17. - P. 4360-4366.

62. Lee Ch. Y., Sharma A., Cheong J. E., Nelson J. L. Synthesis and antioxidant properties of dendritic polyphenols. // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2009. - Vol. 19. - P. 6326-6330.

63. Enes R. F., Tome A.C., Cavaleiro J. A. S., Amorati R., Fumo M.G., Pedulli G.F., Valgimigli L. Synthesis and Antioxidant Activity of Fullerene-BHT Conjugates. //Chem. Eur. 2006. - Vol. 12. - P. 4646 - 4653.

64. Betancor-Fernandez A., Sies H., Stahl W., Polidori M.C. In vitro antioxidant activity of 2,5,7,8-tetramethyl-2-(2,-carboxyethyl)-6-hydroxychroman (alpha-CYPC)6 a vitamin E metabolite // Free Radic. Res. -2002. Vol.36.-P. 915-921.

65. El-Sokkary G.H, Omar H.M, Hassanein A.F, Cuzzocrea S, Reiter R.J. Free Radic // Biol Med. 2002. Vol.32. - №4. - P. 319-332.

66. Samantaray S, Das A, Thakore N.P, Matzelle D.D, Reiter R.J, Ray S.K, Banik NL. Therapeutic potential of melatonin in traumatic central nervous system injury // J Pineal Res. 2009. - Vol. 47. - № 2. - P.134-142.

67. Melchiorri D., Reiter R.J., Sewerynek E., Нага M., Chen L., Nistico G. Paraquat toxicity and oxidative damage. Reduction by melatonin // Biochem. Pharmacol. 1996. - Vol. 51. -№ 8. - P. 1095-1099.

68. Rojstaczer N., Triggle D.J. Structure-function relationships of calcium antagonists. Effect on oxidative modification of low density lipoprotein // Biochem. Pharmacol. 1996. - Vol. 51. -№ 2. - P. 141-150.

69. Шведова A.A. Роль процессов перекисного окисления липидов в повреждении мембранных структур сетчатки и использование антиоксидантов как средств химической профилактики и лечения глаз\\ Автореф. дис. докт. мед. наук. Томск. - 1986. - 42 с.

70. Горбачева О.А. Влияние оксида азота в газовом потоке на состояние тканей и структур глазного яблока и экспериментальное обоснование его использования для лечения ожоговой травмы глаз: Автореф. дис. канд. мед. наук. Москва. - 2002. - 23 с.

71. Егоров Е.А., Алехина В.А., Волобуева Т.М. и др. Новый биоантиоксидант «Гистохром» в клинике глазных болезней // Вестник офтальмологии. 1999. - №2. - С. 34-35.

72. Struznka L, Chalimoniuk М, Sulkowski G. The role of astroglia in Pb-exposed adult rat brain with respect to glutamate toxicity \\ Toxicology. -2005. Vol. 212. - № 3. - P. 185-194.

73. Rhodes C. J. Duplicity of Thiyl Radicals in Toxicology: Protector and Foe // Toxicology of the Human Environment the Critical Role of Free Radicals. London. - 2000. - 285 p.

74. Fulghesu A. N-acetyl-cysteine treatment improves insulin sensitivity in women with polycystic ovary syndrome // Fertility and Sterility. — 2001. -Vol. 77. -№6.-P. 1128-1135.

75. Amari F., Fettouche A., Samra M.A., Kefalas P., Kampranis S.C., Makris A.M. Antioxidant Small Molecules Confer Variable Protection against Oxidative Damage in Yeast Mutants // J. Agric. Food Chem. 2008. - Vol. 56. - P. 11740-11751.

76. Zhu Y. Z., Huang S. H., Tan B. K. H., Sun J., Whiteman M. and Zhu Y.-C. Antioxidants in Chinese herbal medicines: a biochemical perspective // Nat. Prod. Rep. 2004. - Vol. 21. P. 478^189.

77. Maki T., Araki Y., Ishida Yu., Onomura O., Matsumura Y. Construction of Persistent Phenoxyl Radical with Intramolecular Hydrogen Bonding. // J. Am. Chem. Soc. 2001. - Vol. 123. - P. 3371-3372.

78. Thoraya A. Farghalya, Mohamed M. Abdalla Synthesis, tautomerism, and antimicrobial, anti-HCV, anti-SSPE, antioxidant, and antitumor activities of arylazobenzosuberones // Bioorganic & Medicinal Chemistry. 2009. -Vol. 17. - P. 8012-8019.

79. Dunlap W.C., Yamamoto Y. Small-molecule antioxidants in marine organisms: antioxidant activity of mycosporine-glycine // Сотр. Biochem. Physiol. 1995. - Vol. 112. - №. 1. - P. 105-114.

80. Pandolfo M. Drug Insight: antioxidant therapy in inherited ataxias // Nature Clinical Practice Neurology. 2008. - Vol. 4. - №2. - P.86-96.

81. Kumar S., Engman L., Valgimigli L., Amorati R., Fumo M.G., Pedulli G.F. Antioxidant Profile of Ethoxyquin and Some of Its S, Se, and Те Analogues// J. Org. Chem. 2007. - Vol. 72. - P. 6046-6055.

82. Dzhemilev U.M., Ibragimov A.G., Pudas M., D'yakonov V.A., Tuktarov A.R. Cycloaddition of Tertiary Amines to Fullerene C60, Catalyzed by Ti, Zr, and Hf Complexes // Russian Journal of Organic Chemistry. 2007. -Vol. 43. - №. 3. - P. 370-374.

83. Кудрявцев K.B., Загуляева А.А. Катализируемое а-аминокислотами 1,3-диполярное циклоприсоединение азометинов и электронодефицитных алкенов. // Журнал органической химии. 2008. -Т. 44.-№.3.-С. 384-393.

84. Cabrera S., Arrayas R.G., Carretero J.C. Highly Enantioselective Copper(I)-Fesulphos-Catalyzed 1,3-Dipolar Cycloaddition of Azomethine Ylides.//J. Am. Chem.Soc. 2005. - Vol. 127. - P 16394-16395.

85. Denisov E. Handbook of Antioxidants: Bond Dissociation Energies, Rate Constant, Activation Energies and Enthalpies of Reactions. N.Y.: Boca Raton: CRC Press, 1995.

86. Ingold K.U., Litvinenko G. II J: Org. Chem. 2004: Vol. 69. - 5888p.

87. Born M. Carrupt P.A, Zini R. et al. The use of cyclic voltammetry for theevaluation of antioxidant capacity // Helv. Chim. Acta.- 1996. - Vol. 79. -P. 1147.

88. Chevion, S., Roberts, M. A., and Chevion, M. The use of cyclicvoltammetry for evaluation of antibxidant capacity. // Free Radical. Biol.

89. Med. -2000. Vol.28. - P. 860-870.

90. Походенко В.Д., Дегтярев; B.C., Кошечко В.Г., Куц B.C. Проблемыхимии свободных радикалов // Киев: Р1аукова Думка. 1984. 275с.

91. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты: реакционная способность и эффективность // М.: Наука, 1988. 246 с.

92. Ржавская Ф.М. Жиры рыб и морских млекопитающих. М.: Пищевая промышленность. 1976. - 469 с.

93. Строев Е.Н., Макарова В.Г. Практикум по биологической химии. М.: Высшая школа, 1986. —279 с.

94. Бурлакова Е.Б. в кн. Химическая и биологическая, кинетика. Новые горизонты. М.: Химия. 2005. №2. 10 с.

95. Prishchenko A.A., Livantsov M.V., Novikova O.P., Livantsova L.I., Milaeva E.R Synthesis of organophosphorus derivatives of 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol. // Heteroatom Chem. 2008. - Vol. 19. - P. 490-494.

96. Lund H., Hammerich O. Organic Electrochemistry. 4th ed. Revised and Expanded. N.Y.: M. Dekker. 2001. - P. 1396.

97. Grimshaw J. Electrochemical Reactions and Mechanisms in Organic Chemistry. N.Y.: Elsevier, 2000. - 401 p.

98. H. Lund. //Acta Chem. Scand. 1957. - Vol. 11.- 1323 p.

99. Кирпичников П.А., Победимский Д.Г., Мукменева H.A. Химия и применение фосфорорганических соединений. М.: Наука, 1974. 215 с.

100. Бойко М.А., Автореф. Дис. канд. хим. наук. Новосибирск. 2006. 24 с.

101. Зенков Н.К., Кандалинцева Н.В., Панкин В.З., Меныцикова Е.Б., Просенко А.Е. Фенольные биоантиоксиданты. Новосибирск: СО РАМН. 2003. - 328 с.

102. Пименов Ю.Т., Давыдова C.JL, Милаева Е.Р. Ртуть, олово, свинец и их органические производные в окружающей среде (монография). Изд-во АГТУ. Астрахань. 2001. 147 с.

103. Остроумова И.Н. Биологические основы кормления рыб // С-Пб. — 2001.-272 с.

104. Christoforidis K.C., Louloudi M., Sanakis Y., Deligiannakis Y., Milaeva E. EPR study of a novel Fe-porphyrin. catalyst. // Mol. Phys. 2007. -Vol.-105.-P. 2185-2194.

105. Berman D.J. Chemotherapy for Leishmaniasis: biochemical mechanisms, clinical efficacy and future strategies // Rev. Infect. Dis. 1988. - Vol. 10.- P.560-586.

106. Lee M.B., Gilbert H.M. Current approaches to Leishmaniasis // Infect. Med.-1999.-Vol. 16.-P. 37-45.

107. Sharma P., Perez D., Cabrera A., Rosas N., Arias J.L. Perspectives of antimony in oncology // Acta Pharmacologica Sinica .- 2008. Vol. 29. -№. 8. - P.881-890.

108. Agency for Toxic Substances and Disease Registry (ATSDR). Toxicological profile for antimony. Public Health Service, U.S. Department of Health and Human Services. 1992.

109. Hung H., Shu S.C., Shih J.H., Kuo C.J. Antimony trichloride induces DNA damage and apoptosis in mammalian cells. // Toxicology. 1998. - Vol. 129. —P.l 13-123.

110. Stemmer K.L. Pharmacology and toxicology of heavy metals: antimony.// Pharm. Ther. A. 1976. - Vol.1. - 157 p.

111. Cadenas E., Hochstein P. P., and Ernster L. Pro- and antioxidant functions of quinones and quinone reductases in mammalian cells. // Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 1992. - Vol. 65. - P .97-147.

112. A. Brunmark, E. Cadenas // Free Radical Biol. Med.- 1989.- 7.- P. 425.'

113. Powis G. Free radical formation by antitumor // Free Rad. Biol. And Med.- 1989.-Vol.6.-№!.-P. 63-101.

114. Abakumov G.A., Poddel'sky A.I., Grunova E.V., Cherkasov V.K., Fukin G.K., Kurskii Yu.A., Abakumova L.G. // Angew. Chem. Int. Rd. 2005. -Vol. 44. - P. 2767.

115. Tirmenstein M.A., Plews P.I., Walker C.V., Woolery M.D. ,Wey H. E. and Toraason M. A. Antimony-induced oxidative stress and toxicity in cultured cardiac myocytes// Toxicol. Appl. Pharmacol. 1995. - Vol. 130 - №1. - P. 41-47.

116. Feng R., Wei C., Tu S., Wu F., Yang L. Antimony accumulation and antioxidative responses in four fern plants // Plant Soil. 2009. - Vol. 317. -P. 93-101.

117. Карнаухов B.H. Проблемы и перспективы создания генетических криобанков для целей сохранения биоразнообразия. // Биофизика живой клетки. Пущино. 1994. - № 6. - С. 1-8.

118. Цебржинський O.I. Оксидативна актившсть у сперматозоидах // Ф1зюл. журн. 2000. - Т. 46. - № 4. - С. 71-75.

119. Акимова Н.В., Рубан Г.И. Систематизация нарушений воспроизводства осетровых (Acipenseridae) при антропогенном воздействии // Тез. докл. 1 Конгр. ихтиологов России. Астрахань -1997.- 138 с.

120. Савушкина С.И., Ерохин А.С., Малиновский A.M. Совершенствование методов глубокого замораживания половых продуктов рыб // Материалы Международной конференции «Сохранение генетических ресурсов».- 2004 С.850-851.

121. Chatterjee S., Gagnon С. Production of reactive oxygen species by spermatozoa undergoing cooling, freezing, and thawing // Mol. Reprod. Dev. 2001. - V. 59. - №4. - P.451-458.

122. Sitasawad SL, Patole MS. Effect of cryopreservation on lipid peroxidation in chick cornea// Indian J. Exp. Biol. 1998. - V.36. - №10. - P.1025 -1027.

123. Персов Г.М. Дозирование спермиев как способ управления оплодотворением яйцеклеток осетровых: Докл. АН СССР. 1953. - Т. 90.-№6.-С. 1183-1185.

124. Органикум. M.: Мир. 1992. - Т .2. -414 с.

125. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. М.: Мир. 1976. - 541 с.

126. Cava М.Р., Deana A.A., Muth К., Mitchell M.WJ. Org. Synth. 1961. -Vol. 41.-93p.

127. Общий практикум по органической химии. Пер. с нем. // Под ред. А.Н. Коста. М.: Мир. - 1965. - 680 с.

128. Манн Ч., Барнес К. Электрохимические реакции в неводных системах, М.: Химия. 1974. - 480 с.

129. Электроаналитические методы. Теория и практика. Под ред.Ф. Шольца. Пер. с англ. под ред. В.Н. Майстренко. М.гБИНОМ. Лаборатория знаний.- 2006. 326с.

130. Bard A.J., Faulkner L.R. Electrochemical methods, Fundamentals and applications. //N.Y.: Wiley. 2001. - 560 p.

131. Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных // Пер. с англ. М. Мир: БИНОМ. Лаборатория знаний. - 2006. - 438 с.

132. Porter N.A., Mills К.А., Carter R.L. A mechanistic study of oleate autoxidation: competing peroxyl H-atom abstraction and rearrangement // J.Am. Chem. Soc. 1994. - Vol. 116. - P. 6690-6696.

133. Цветкова Л.И. Методическое пособие по криоконсервации спермы карпа, лососевых и осетровых видов рыб. М.: ВНИИПРХ.- 1997. -10 с.

134. Копейка Е.Ф., Белоус A.M., Пушкарь Н.С. Криоконсервация спермы рыб // Криоконсервация клеточных суспензий. Киев: Наукова Думка, -1981. С.204-216.