Селенсодержащие гликоли, их простые и сложные эфиры и их участие в перекисном окислении липидов тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.03 ВАК РФ

о

академия наук азербайджанском сср ■

институт химии присадок

У

УДК 547.569.8 + 547.915.5 + 577.3

На правах рукописи

насибов эльшак мустафа'оглы

селенсодерйащие глжоли.их простые и сложные эфиру и их участие в перекисном окислении липидов

02.00.03 - органическая химия 03.00.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Б А К У- 1990

Работа выполнена в Научно-производственном объединении "Биотех" АН Азербайджанской ССР

Научные руководители; -доктор химических наук Мамедов Э.Ш.

-кандидат биологических наук , старший научный сотрудник ГусеЯнов Т.М.

Официальные оппоненты: .

-член-корр. АН АзССР,доктор химических наук Нариманбеков О,А.

-кандидат химических наук Шахгельдиев М.А.

Ведущая организация-Бакинский государственный университет

Защита диссерта^ри состоится 1990 года в " /0 " часов на заседании специализированного совета К 004.18.01 по присуждению ученой степени кандидата наук б Институте химии присадок АН АзССР /370603,г.Баку,ГСП, Беюк-Шорское шоссе,квартал 2062/

С диссертацией можно ознокомиться в библиотеке Института химии присадок АН АзССР

- 9 - ¿я

Автореферат разослан " J "_** л jggo г

о

Ученый секретарь L /

специализированного совета rЛевшина A.M.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.В течение долгого времени селен и его соединения рассматривались исключительно как токсичные вещества. И только с 1957 г. К.Шварцом выявлены, их протекторные свойства по предупреждению развития некротических поражений отдельных органов животных при дефиците селена в питании.Наелось интенсивное изучение его биологических свойств и,прежде ьсего.антиокислителььих. Было установлено,что с нехваткой селена связаны такие патологии, как мышечная слабость,специфическая болезнь светобоязни детей я т.д..свидетельствующие,что он явл^гг^я незаменимым жизненновая-ным элементом.

.'Рее это,а также неудачные попытки виделенет и идентификации селенорганического активного начала (К.S*'0-13 W2) стимулировал:', целенаправленный поиск селенсодержащих соединений,способных эффективно предотвращать окислительно-некротические процессы или обладать полезным биологическими свойствами.Éo многих развитых странах (США,Щвеция,Япония,Канада,ФРГ и др.) они используются не только в лечебно-профилактических целях,но и для повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Селенорганнческие соединения могут быть полезным! особенно в тех случаях,ко?да имеет место нарушение белкового синтеза или требуется элективная регуляция уровня перекисного окисления липидов С ПОЛ) в организме животных. Для эффективности целенаправленного синтеза селеноргани-ческих соединений необходимо знать пути метаболизма селена к его соединений в организме,в частности,механизмы антиокислительного действия эндогенного селена.

Несмотря на все увеличивающееся количество проводимых за последние годы в области органической химии селена работ, и«? охвачены далеко не все классы соединений. В частности, в литературе отсутствуют систематические исследования в области синтеза таких классов,как селенсодержаиие гликоли.их простые и сложные.эфиры,а также синтез производных селеномочевины,кислородные и серные аналога которых достаточно хорошо исследованы и нашли дарокое применение в различных областях народного хозяйства..

Многие из существующих в настоящее время методов синтеза указанных классов геленорганических соединений сложны,к.*огост8Дайнп и трудоемки.Поэтому,актуальным становится вопрос разработки доступных способов получения новых селекорганических соединений с

различными функциональными группами с' целью изучения'их антиокислительных свойств в модельных опытах и в опытах на животных.

Цель работы. Целью настоящей работы является разработка способов получения селенсодержащих гликолей и их простых и сложных эфиров,близких по структуре к селенеодержащим природным интерме-диатам и способных влиять на скорость окислительно-деструктивных процессов в модельных опытах и в опытах на животных.Представляется также необходимым сравнительное изучение закономерностей ПОЛ в тканях животных, существенно отличающихся метаболизмом селена. Для достижения этой цели ставились следующие задачи:

- разработка методов синтеза селенсодержащих гликолей с применением элективных катализаторов;

- получение простых и,сложных эфиров селенсодержащих гликолей;

- разработка способов получения J.' -дибензилселеномочевины;

- изучение развития ПОЛ в субклеточных фракциях органов животных и выявление участия селена в ПОЛ в условиях,когда вклад селенсо-держащего фермента глутатиоипероксидазы ( ГП) может быть учтен или исключен; выделение из макросом печени крысы и морской свинки С у которой активность ГП отсутствует) селенсодержащих белков,могущих участвовать в ГОЛ.

Научная новизна. Предложен способ получения селенсодержащих гликолей взаимодействием селенида натрия или диоеленида натрия с этиленхлоргидрином в условиях катализа. В качестве катализатора использовались активированный уголь,триэтилбеизиламмонийхлорйд (ТЭБАХ)и 18-краун-6-эфир. Выявлено преимущество применения последнего. Изучена реакция «А-окисей этилена, пропилена и эпихлор-тдрана с селеноводородом. Получены moho-, а также симметричные и несимметричные дязамещенные простые и сложные эфиры (2,2-дигид-роксиэтил ) селенвда, для синтеза которых применен "щелочной" метод синтеза эфиров. Взаимодействием селенида натрия с d-хлор-метилалкиловыми эфир шли получен ряд бис-(алкоксиметил )селенидов. Показано,что при синтезе сложных эфиров селенсодержащих гликолей эффективными катализаторами йвляются ионообменные смолы и кислоты Льииса. Предложен новый одностадийный.способ получения производных. селеномочевины взаимодействием элементного, селена с хлористым метиленом и аминами.

- .. Показано,что соединения селена,йудучи введенными в 'органам жи~ вогннх,стимулируйт синтез белкоЕ,участвующих в лимитировании ПОЛ

и иыявлено.что для селена,помимо утилизации различных перекисей посредством ГП механизма,существуют оде иные пути реализации анги-

окислительного действия. Выделенные мембранносЕязанные селенсо-держащие белки обладают антиокислителышми свойствами.

Основные положения,выносимте на защиту. Взаимодействием селе-нида натрия с этиленхлоргидрином в условиях межфазного катализа в присутствии ТЗБАХ-а и 18-краун-6~эфира, а также на основе Л-окя-сек этилена и пропилена с селеноводородом в присутствии воды в качестве катализатора получен (2,2-дигидрсчсиэтил)селенид и (2,2-дигидроксипропил)селенид. Взаимодействие эпкхлоргидрина с селеноводородом приводит к необычному протеканию реакции с получением циклической структуры с атомом селена,а именно к 2-гидроксиселен-етану.

Реакции <*-хлорметилалкиловых эмиров с селенидом натрия и (2,?'-дигйдроксиэтил ) селенидом приводит к образовании как симметричных,так и несимметричных селенсодержащих алкоксиметиловых эфиров.

Сложные э$иры селенсодержащих гликолей получены взаимодействием этилена.карбонових кислот,двуокиси селена,а также присоединением селеноводорода к этилакрилату в присутствии сильноосновного катализатора АВ-16'в ОН" -форме.

В условиях каталитической активации кислотами Льюиса взаимодействием эледантного селена,хлористого метилена и амина образуются производные селеномочевины.

В клетках животных,помимо селенофермента ГП, существуют селен-содержащие белки,участвующие в регуляции ПОЛ.

Практическая ценность работы.Результаты исследований могут быть использованы в следующих областях:

В целенаправленном синтезе селенсодержшцих соединений, обладающих полезными биологически активными свойствами, в фармакологической промышленности для создания новых эффективных биостимуляторов и лекарственных препаратов, в сельском хозяйстве до? повышения продуктивности производства.

Апробация работы,Основные результаты диссертационно!! работы обсуждались на П Всесоюзной конференции "Биоантиоксулант" (Черноголовка, 1Эв6 г.) , на У Всесоюзной межуниверситетский конференции "Биология клетки" (г.Тбилиси, 1987 г.), на Ш Всесоюзной конференции "Биоантлоксидант" (г.Москва, 1989 г.), а также на научных семинарах НПО "Виотех" АН Аз.ССР»

Публикации. По результатам исследовании опубликовано 10 научных работ.

Структура и объем диссертации.Диссертационная работа изложена на 116 страницах машинописного текста,состоит из введения, четырех глав,заключения,еыводов,48 рисунков,20' таблиц,списка литературы из 195 наименований и приложения с описанием методов исследования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ И ОБСЩЕШ.

I.СИНТЕЗ СЕЛЕНСОДЕРШДО ГДИКОЛЕЙ.ИХ ПРОСТЫХ И СЯОШХ ЗДОРОВ

1.1.Синтез селенсодержащих гликолей

Известно,что диселенид натрия взаимодействует с этиленхлоргид-рином с образованием термически неустойчивого (2,2-дигидроксиэтил). дкселенида в водной среде с выходом 33-59?«.Селенид' натрия в этих условиях разлагается с образованием элементного селена.Нами найдено, что проведение реакции в среде абсолютного бутанола без катализаторе приводит к образованию (2,2-дигидроксиэтил) селенидаШ с выходом 2Тр.

Д/аг5в + 2СЕСН2СНг0Н— 5е(СНгСНг0Н)х

I

При проведении этой реакции в присутствии активированного угля (5-7%' вес.,марки "ОУ-А") и бикарбоната натрия (для поддержания рН среды в пределах 7-7,5) получено соединение (I) с выходом 48л. У-СГЛльоование .в качестве катализаторов межфазного переноса ТЭБАХ и 18-краун-6-эфйра дало возможность увеличить выход соединения (I) до 5555, а применение второго-до 60%.Это можно объяснить созданием наиболее благоприятных условий для протекания реакции на гран.ще твердой и жидкой фаз за счет каталитических свойств краун-эфира,заключающихся в образовании комплекса с ионами натрия, приводящего к лучшей диссосиации селенида латрия. Процесс является оптимальным при температуре 20°С в течение 5,5 часов и при сте-хиометрйчеокон соотношении реагентов..

Ь ИК-спектре соединения (I) обнаружены характеристические частоты: ^ , см-1; 720(С-3« ), 1176(6-0), 3200-3500(ОН), Спектр ПМР, ( <Г,к.д.}; 2,87 (т,4И, СН*0), 3,85 (.т^.СИ^е), 5,91 (с,2Н, ОН)

Используя описанную выше методику получения соединения (I) и, заменив исходный селенид натрия на его диселенид, удалось с высоким выходоА 82^ ■ получить (2,2-дигидроксиэтил} диселенид (П).

д/а^г + 2сесн2сн20к —— 5ей(СНгСНг0Н)г

Нами показано,что при взаимодействииа-окиси этилена с селеново-. дородом в среде нитрометана в присутствии 0оды в качестве катализатора,при температуре 5°С в течение 6 часов образуется соединение (I) с выходом 70/».'

СНг-СНг + Нд5е -„ £е(СНгСНг0Н)2

ч0/

При проведении же реакции окиси пропилена с селеноводородом

при температуре Ю°С в течение 3 часов образуется (2,2-дигидрок-

сипропил) селенид (ш) с выходом 80^; замена эфирата трехфтористого бора, взятого в качестве катализатора, на воду увеличивает селек-тивностьпроцесса

СНз-СН-еНг. + Нг5е-^е[СНгСН(0Н)СНз1*

И!

В отличие от ранее рассматриваемых реакций селеноЕодорода с• окисью пропилена и этилена, реакция с эпих'лоргидрпном в присутствии эфирата трехфтористого бора в качестве катализатора, в среде диметилформакида при температуре 80°С в течение 8 часов неожиданно. приводит к образованию циклического селенсодержащего спирта-2-гидроксиселепетана (1У) с, выходом 72-755».

гсн2-сн-сн,сЕ - н^е—*$<с"г>снон

IV

1.2.Синтез простых эфиров -селенсодержащих глико эй (2,2-дигидроксиэтил) селенид представляет собой двухатомный спирт, водород гидроксилыюй группы которого достаточно подвижен.Учитывай это,взаимодействием (2,2-дигидроксиэтил) селеинаг с ы. -хлорме-тилалкиловыми эмирами были получены моно-,а такие симметричные и несимметричные дизамещенные алкоксиметшгавые эфири с выходом Ь 6-79?».

-4ВДОН . ЧВДОСНД чсн2сндосн2ои

RsR'sCilV.i'AH» v, vj vil-U.

В ИК спектрах соединений (У-П) наряду с наличием других характеристических частот (*) , сиг1; 720-730 C-St , II70-IX78 С-0) для монозамещенных (У,У!) • наблюдается широкая полоса при 3200-3500 см"1, ответственная за ОН-группу,. которая отсутствует у дизамещ-енных (УП-IX) . Выделяющийся галоидводород способен- взаимодействовать на С~5с связь, разрушая ее вследствие неустойчивости в кислой среде,' с выделением элементного селена, и потому должен быть связан с'помощью щелочных агентов-//аОН,ЬО^-ный растворtluCtl, СЛ. диметиланилин, Ддя описанной выле реакции предпочтителен последний, способствующий созданию гомогенной среды, быстрому и полному' связыванию галоидводорода в мягких температурных условиях с образованием нерастворимой соли C<Hstf(£>b)i'HM

При соответствующем соотношении реагентов пр"оведеНиб~реаиХии при низких температурах (-5 -0°С) приводит к образованию преимущественно монозамещенных производных, а при 50°С в основном ди-звмещенных.

Синтезировать простые эфиры (2,2-дигидроксиэтил)селенида по описанной■выше методике не представляется возможным вследствие того,что исходный гликоль не является устойчивым.Позтому бис-( этоксиметил)селенкд получен взаимодействием диэтилового эфира диметиленгликоля с селейоводородом с выходом 26%,

Hj-Se -*Se{CH20CiHs)z

К

Каш осуществлен встречный синтез основанный на взаимодействии , d -хлорметилэтилового эфира с селенидом натрия'в 1,4-диоксане при температуре 50°С,. позволивший поднять выход до 72%. В аналогичных условиях получен ряд :Йис-(алкоксиметил)селенидов.

л/агЬ f 2 СС CH20Pv-ЗеСсНг0Я)г

■Jt=»CtHi-<«HiA Kl-XV

ИК-сптсктр: , см-1; 73b(c-Se> 1175 (С-С ) , Спектр ПГ.1Р: & , (м.д). 0,53 (т,СН,£Н,), 1,65(м,4Ы,С^еф, 3,St (.т,4НД0), 4,70и 5,12(д.д. 4!) &СНг0 ).

Установлено,что от строения исходных Ф -хлорметилалкиловых эфиров зависят выход соединений(Х1-ХУ). Увеличение величины радикала приводит к снижению Енхода в ряду > Нагрев соединений (Х1-ХУ) выяе 50°С приводит к образованию соответствующих ацеталей формулы Р>0СНдОК.. .

1.3. Синтез сложных эфиров селенсодержащих гликолей

С целью изучения антиокислительных свойств сложных эфиров селенсодержащих гликолей пред'старлялоеь важным проведение синтетических работ в этой области. Этерификацией (2,2-дигидроксиэти^ селенида и (2,2-дигидроксиэтил)диселенида кислогами.их ангидридами и хлорангидридами не удается получить сложные эфиры,ввиду неустойчивости селенсодержащих гликолей в этих условиях. Поэтому нами"взаимодействием этилена,карбоновой кислоты и двуокиси селена (соотношение реагентов 4:2,5:1) в среде бутанола в присутствии соли одновалентной меди в качестве катализатора в атмосфере азота при температуре 15-20°С и продолжительности реакции 6 часов с выходом 52-7СЙ получены бис-(алкионилоксиэтил) селениды (ХУ1-ХУШ).

2 ЯООН + гСНгСнг +-5еОг --^е(сн2снг0с1}),,

' XVI 0

Присутствие влаги в реакционной смеси приводит к резкому снижению выхода целевых продуктов. При проведении описанной выше реакции установлено,что кроме целеяьк продуктов образуются ди-(алкио-нилоксиэтил)диселениды (Х1Х-Ш) .Однако, получить их с высоким выходом в условиях описанной. Еише реакции не удалось.Положительные результаты получены при проведении процесса без растворителя о соответствующим изменением соотношения реагентов (4:4: г) с использованием в качестве'' катализатора соли двухвалентной меди при

температуре П7-160°С ,с выходом 60-72^'.

' / ' .' ' . ■ '

2Я00Н +5е0,-^(Ч^Осй^

7 . ... . о-

ц/щ-ЪН} XIX-XXI

Предпогогая наличие антиокислительных свойств эфиров селенсодержащих карбоновых кислот (подобно серным аналогам) , нами взаимодействием этилового эфира акриловой кислоты с селеноводоро-» дом в присутствии органических оснований в качестве катализатора получен (з.йг-диэтоксипроланон-з.з')селенид (ХХ110 .Выход составил 8252.

.Н^нцн^н^сндцн*

и г ххл ххш

Из-за высокой реакционной способности; ,$е.Н-группы выделить промежуточное соединение (ХХП) в качестве целевых продуктов не удалось. Катализаторы (триэтиламин.сильноосноЕные аниониты в ОН" -форме,пиперидин) образуют, по-видимому,промежуточный реакционно-способный комплекс с селеноводородом на первой стадии и с этиловым эфиром J> -селенолпропионовой кислоты на второй, распад которого дает анион псевдокислотного агента, присоединяющегося к углеродно^ атому молекулы этилакрилат.а и регенерации основания, что хорошо согласувтся с механизмом реакции.Михаэля.Анионит AB-I6 в ОН" -фэрме, позволяет быть многократно используемым,так как лег-. ко отделяется от продуктов реакции.'Оптимальными условиями реакции являются температура 60-65°С, .п]эодолжительносхь' 2 часа, коли-чеатво катализатсра-25£ на взятый этилакрйлат. Состав й строение соединения (ХХШ) подтверждены данными элементного анализа,ИК и ПМР' спектроскопии. ИК-спекгр:^ ,см-1; ЧЗО^-Ь* ), 1190.(0-0), 1?35(с=о), Спектр ГС.ТРг % ,м.д. ; 0,86 (т,6Н,е^, 2,2б(т,4Н,С^СС0 ), 2,73 Ст, 4Н,tHj.Se), 4,19 (кв.4Н, СН}0) .

1.4.Одностадийный метод синтеза ^-дибензилселеномочевины

С Целью разработки удобного метода синтеза производных селено-мочевнны нами взаимодействием элементного селена,хлористого метилена и бенэиламинв в среде абсолютного спирта при температуре 80°С в условиях каталитической активации солями двухвалентной меди получено у-дибензялселеномочевина (ХХ1У) .

2 С6 Нз СИг Шг. + Бе СНгЩ — £е = фНЩ$Н5)г • I ' ту

По-видимому, роль катализатора заключается в высокой катплизи-p>'№o.oi5 способности Hfi стадии деиротонизации хлористого метилена .

II • ■

активации амина.При более низких температурах реакция протекает крайне медленно,по-видимому вследствии того,что не происходит активация хлористого метилена в достаточной степени. !

Строение и состав полученных соединений подтверждены данными элементного анализа и ИК спектроскопии; т) , см"1; 700С0;Кг ) . 725 Ц!-£е ), П40(С-И ), 1180 (С-0 ), 1740 (С=0 ), 2290 (Бе-«) , 2950(М2), 3300-3500(ОН). ^85 и 1270 (¿=50. 3250 (АМ ),

П. АНТИОКИСлИТЕДЫШЕ СВОЙСТВА СМЕНСОДЕРШЩ СОЕДИНЕНИЙ В МОДЕлЪНЫХ ОПЫТАХ И ОПЙТАХ НА.ЖИВОТНЫХ ' •

.Синтезированные нами соединения были .'испытаны на их способность' ингибировать окислительный процесс на модели термического окисления метилового э^ира олеиновой кислоты (метилолеат) . В огаадр-тельную-.^чейку добавляли испытываемые вещества в концентрации Ю~3-10"^М, скЬрость подачи воздуха 5 л/час, что обеспечивало кинетические условия эксперимента.

Опыты показали,что синтезированные соединения по-разному оказывают влияние на скорость накопления перекиси в метилолеате, в частности,некоторые (соединения 1У,УП,1Х) замедляют,другие (соединения У.П.Ш.Тх} ускоряют окислительный процесс.

Эти факты свидетельствуют о том,что сама структура синтезируемых соединений может в определенной мере,влиять на их способность •оказывать ингибирующее действие. Однако,в целом, в модельной системе селенорганические соединения слабо влияют на окислительный процесс (рис.1^ по сравнении с дибунолом (4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол_) . . •

Незначительным оказалось влияние изменения концентрации исследуемых соединений в пределах Ю-3 -Ю~ь на скорость окисления метилолеата'

Представлялось необходимым изучить влияние селенорганических соединений на скорость окислительных процессов в клеточных структурах. Оказалось, что вводимые в организм животных селенсрганичес-кие соединения приводят к значительному росту антиокислительной ак-

тивности липидов мембранных структур клеток печени крысы. В частности, соединение (1У) .обладающее определенными'антиокислитель--'Ными свойствами и соединение ( У ), обладающее некоторыми проокси-дативными свойствами в модельной'системе,оказывают при введении их в организм животных,близкие дзнтиокислителъные эффекты в мембранных структурах клетки.При этом в первые сутки после вве,г-1шя,аниокис-лительный эффект наибольший,после чего ои нормализуются.Так, для малых концентраций (0,§ мг/кг массы тела)антиокислительная активность превышает контрольный уровень в течение семи суток, в то времй.как для больших доз (20 мг/кг) -ниже нормы уже на 3 сутки. Характерно,что антиокислительный эффект,оказываемый селеноргаяи-ческими соединениями,сопостовим с действием дибунола (100 мг/кг.) Здесь можно от!метить,что для соединения (У) ,после всплеска антиокислительной активности по.сравнении с нормой уже на 3-4 сутки.

Примечательно,что селенит натрия в малых дозах (0,2 мг/кг)так-же оказывает антиокислительный эффект,близкий к тем,которые оказывают селенорганические соединения,однако применение более высоких доз. приводит к обратному действию.

Рис.1.Кинетические кривые накопления перекисей в ; . метилолеате о добавкой селенсодержащих веществ ( 10- М): . Х-соединения ( У ); 2-соединения (/I); 3-соединения (ИЗ); , -4-ооединения('Д1) 5-соединения (1$ 6-соединени (I) ; | , 7гД)отилолеат ; 8-совдинёшш (УП)9~соединенил (IX); 10- сО' д'.иснил (1У); (II- соединения метилолеат + ; дкЗунол .

ПЛ. Перекисное окисление липидов мембран в тканях морской свинки и крысы !

I

В наших исследованиях мы на основе различий в метаболзке селена в организме морской свиий» и крысы животных,соответственно,нечувствительных и чувствительных к дефициту селена, проводили сравнительное изучение развита ПОЛ в мембранных образованиях органов, значительно отличающихся насщенностыо кислородом и набором эндогенных антиоксидантов в таких органах,как печень,почки и легкие.

Изучение закономерности развитие ПОЛ в субклеточных фракциях показало следующее; . , '

а) для морской свинки имеется значительный лаг-период развития ПОЛ,что свидетельствуют о большой антиокислительной емкобти клеток морской свинки;

б) в органах крысы,по сравнению с морской свинкой, ПОЛ разбивается интенсивно.Ее максимальная скорость установлена для постъядерной фракции печени, а наименьшая для легких.Исходный уровень ■интенсивности ПОЛ крысы .в 2 раза выше,чем морской свинки. В легких интенсивность ПОД рачительно ниже,чем в печени,что говорит об их особой защищенности от кислородного воздействия.

Что касается насыщенности мембранных структур эндогенными антиоксидантани ( токоферол,с мен) печени и легких,то,на примере микросом.где. актвдость главных антиокислительных клеточных ферментов- ГП,супероксиддисмутаза,каталаза отсутствует,видно,что содержание токоферола в .легких больше в 5-8 раз, селена-в 1,3-1,5, чем в печени. Яри этом хорошо прослеживается обратная корреляция между интенсивностью ПОЛ и содержанием' эндогенных ангиокислительных• факторов. Наибольшее содержание токоферола и селена и наименьшая интенсивность; ПОЛ имеет место для легких морской свинки.

П.2. Участие селена в регуляции перекисного окисления липидов биомембран и активность глутатионпероксидазы

■ При изучении действия селена в организм животных мы,пгчаде всего,установили дозовые зависимости влияния его на ПОЛ.Оказалось,что 0,2 мг селена на кг массы тела, ингибирует ПОЛ во всех случаях: кг* в печени и легких морской свинки,так и крысы.

Нами било установлено¿что селен активно влияет на скорость ПОЛ во всех субклеточных фракциях.

- С целью разграничения антиокислительного действия селена нами были предприняты два методических приема,связанных с учетом возможного вклада в ПОЛ:

I. рассматривалась динамика накопления селена в субклеточных структурах и, изменение активности ГП с мигрированием процесса ПОЛ в сроки экспозиции от 3 до 48 и 72 часов. -2. аналогично тому провели исследования в таких осьекгах, в которых селензависимая ГП активность отсутствует:ядра,микросомы,ци-тозоль почек морской св°инки.

- Опыты показали,что селен поступает уже в первые два часа в структуры клеток (на примере постьядерной фракции) и к 12 часам его содержание стабилизируется,после чего оно падает (3-4 сутки); в то время как активность ГП в первые 2 часа не изменяется и нарастает к 12 часовой экспозиции,достигая максимума.на 3-4 сутки. Однако,ингибирование ПОЛ уже к моменту поступления селена значительно и в дальнейшем оно практически не меняется,т.е. рост ГП активности не вызывает увеличения ингибирования ПОЛ (рис.2) .

ядерной фракции печени крысы в зависимости от срока экспозиции после введения Д'с^ЗеО^. ,

Рассмотрено включение селена в ядерную и микросомальную фракции, в которых 1П активность отсутствует.Сопоставление с ингибирущей П^Л активностью селена показывает,что вводимый селен ингибирует ПОД к^к в мик(.осомях,так и в ядрах ужо в первые 2 часа.

Другой интересной естественной моделью изучения антиокисли-г тельного действия селена на ПОЛ в условиях отсутствия ГП активности являются почки морской свинки.Эксперименты показали,что во всех субклеточных фракциях Р.с чек вводимый селен ингибирует про- • цессы ПОЛ. Таким образом,эти все данные показывают,что антиокислительное действия селена может быть реализовано без ГП механизма утилизации перекисей и, очевидно, он включается в состав различных клеточных структур,в первую очередь,белковых,из-за высокого сродства селена белкам.

Представляет интерес рассмотреть закономерности включения селена в микросомы.так как в микросомах отсутствует ГП активность и здесь высок уровень окислительно-восстаяовительных процессов.

П.З. Выделение,очистка селенсодержащих белков из макросом печени крысы и морской свинки

. Имеющееся в литературе отдельные данные (т:5ЫЫ»шйри результаты наших собственных исследований показывают,что в различных органах животных существуют селенсодержащие белки,функции которых во многом.не ясны.Предполагается,что находящиеся в печени и плазме крови селенсодержащие белюг выполняют транспортную роль по доставке селена в те или иные клеточные структуры организма.Изложенные выше экспериментальные данные позволяют сделать заключение о том,что селенсодержащие белки в мембранных структурах могут активно участврвать в регуляции ПОЛ.

Именно поэтому выделение,очистка этих белков является важной задачей для выяснения меса и роли селена,как биоантиоксиданта в общей системе внутриклеточной регуляции окислительных процессов.

Наши предварительные опыты (диализ ) показали,что селен не вымывается из мембранных структур микросом и, по-видимому,жестко связан белками. Для извлечения из мембран нами были применены улн-тразвуковая обработка и ряд ионных,, неионных детергентов в различных концентрациях.Оптимальным детергентом оказался додещ- ульфат натрия,которой обеспечивает достаточно высокой выход (6Ь%),селен-белка. Применение'таких жестких условий,как ультразвук и обработка додецилсульфатом натрия,говорят о том,что селен прочно связан с мембранами,т.е. входит в.состав мембранносвязеиных комплексов.

..Последующий этап очистки-сульфатаммонийное осаждение.После чего,растворимый солюбилизат наносили на хроматографйческую колон/ I ' ■

ку, набитую "гелем "Тойоперл"н^ -'60. В хроматографическом белковом профиле печени морской свинки имеется несколько труднораэре-'шаемых пиков и только один выделяется в области 65 кДа, в то время как для крысы характерно наличие одного основного пика и минорного, который выделяется в области 55 кДа и 18 кДа,соответственно.

Таким обрг¿ом,исходя.из вышеизложенного,можно заключить следующее: антиокислительное действие селена шире,чем д&кйтвие селе-нофермента глутатионпероксидазы и устойчивость биомембран к окислению в определенной ме^е,связана с. включением в них селена,который входит в состав белков,принимающих участие в лимитировании ПОЛ.

выводы'

1.Разработаны новые методы синтеза селенсодержащих гликолей, их простых и сложных эфиров и выявлены их'антиокислительные свойства как модельных опытах, так и в опытах на животных.

2. Разработан способ получения ( 2,2-дигидроксиэтил)селенида взаимодействием веленида натрия с этиленхлоргидрином в условиях межфазного, катализа в присутствии тризтшгбензиламмонийхлорида и 18-краун-6-эг{ира.

3.Показано возможность получения(2,2-дигидроксизтил)селенйда и(2,2-дйгидроксипропил)селенида на.основе реакции сС-окисей с селеноводородом в присутствии каталитических количеств воды. Установлено,что взаимодействие эпихлоргидрина с селеноводородом приводит к необычному протеканию реакции, с образованием циклич -кой структуры с атомом селена.а именно к 2-гидроксиселенетану.

4. Изучены реакции , а-хлорметилалкиловх эмиров с селенидом натрия и (2,2-дигидроксиэтил)селенидом, приводящие к образовании как ; моио-, а также симметричных и несимметричных селенсодержащих алкок-: симетиловых эфиров. •

\ 5.Показано,возможность получения селенсодержащих сложных эфиров взаимодействием этилена,карбоиовых кислот,двуокиси селена в присутствии кислот Льюиса (Си^.М»), а также присоединением селеново-д^'рода к'этилакрилату в присутствии сильно'основного катализатора АВ-16 в (ЛГ -форме.

' \ 6. Показано,что элементный селен.в условиях каталитической активации кислотами Льюиса взаимодействует с хлористым метиленом и бейзиламином с образованием ^-дибензилселеномочевину с высо^ ки^ выходом.

7. Выявлено,что интенсивность свободнорадикального окислительного процесса в субклеточных фракциях гомологичных тканей для морской свинки в 2-3 раза ниже,чем для крысы.

8. Установлено,что в метанных структурах антиокислительный эффект селена может реализовываться помимо известного глутатион-пероксидазного механизма нейтрализации перекисей.

9.Методом гельпроникающей хроматографии обнаружены определенные различия в хроматографическом белковом профиле морской свинки и крысы. Так, в хроматографическом профиле морской свинки имеется несколько трудноразрешаемых селенсодержащих белковых пиков и одни хорошо разделяемый а области 65 кДа, в то время как для крысы характерно наличие одного основного пика и минорного в областях

55 кДа и 18 ккДа соответственно. .

Материалы диссертации опубликованы в работах: ■ I. Мамедов Э.Ш. Дитачаев Ш.М..Ибрагимова Д.С., Рзаева З.Ц., • Насибов Э.М. Синтез и исследование антиоксидантных свойств эфиров селенсодержащих гликолей.-Рукопись депонирована в ВИНИТИ,Ji7II9-B89, ноябрь, 1989 г.

2. Мамедов Э.Ш..Ахмедов A.M..Салахова Р.С.,Ашурова Ы.Р., Сруджева А.А.,Насибов Э.М. Эл5ятрохимический синтез селеноргани-ческих кислот и их превращений.-Рукопись депонирована в ВИНИТИ, «7426-В89, декабрь, 1989 г.

3. Гусейнов Т.М., Насибов Э.М. О наличии в биосистемах антиокислительных факторов.,связанных с селеном,помимо селгенэн?' ■ глутатионпероксидазыт Тезисы докладов П Всесоюзной конферсм<ж1 / "Биоантиоксидйнт". Черноголовка, 1986 , с. 206-207. • '

4. Гусейнов Т.М..Насибов Э.М..Джафаров А.И. Участие селена

в регуляции перекисного окисления липидов биомембран и актмбиемь глутатионпероксидазы. "Биохимия",1990,т.S6,Ä3,с.595-602.

5. Гусейнов Т.М.,Насибов Э.М. Уникальность почек морской свинки как объекта для исследования механизма антиокислительного действия селена.-Труды У Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки",посвященной 70-летию Великого октября, Тбилиси, 1887, с.470-471. '

6. Насибов Э.М..Гусейнов Т.М..Мамедов Э.Ш. Особенности свобод-норадикальных окислительных процессов в субклеточных структурах

животных тканей,отличающихся метаболизмом селена и кислорода,-

Рукопись депонирована в ВИНИТИ,»7337-B39,декабрь. ШЭ г.

.18

7. Гусейнов Т.М. .Насибов 3.1«. ,йсифов Э.Ю. О наличии в цитозо-. ле легких крысы и морской свинки антиокислитвль'ных факторов неустановленной природы.-Труды У Всесоюзной конференции "Биология клетки",посвященной ^О-летио Великого Октября. Тбилиси,1987,

с. 472-474.

8.Насибов Э.М. Детергентная солюбшшзация дакр мальных селенсодержащих белков из печени морской свинки и крысы.-Труды У Всесоюзной межуниверситетской конференции "Биология клетки",, посвященной 70-летию Великого Октября, Тбилиси,1987, с.537-539.

9. Гусейнов.Т.М., Насибов Э.М. Зависимость перекисного окисления липидов от температурной обработки цитозольных глутатион-пероксидаз4-Тезисы докладов Ш Всесоюзной конференции "Биоантиок-сидант". Москва, 1989, с.47.

10. Гусейнов Т.М..Насибов Э.М. Выделение,очистка селенсодержащих белков, обладающих антиокиолительными свойствами,из печени морской свинки и крысы.-Тезисы докладов Ш Всесоюзной конференции "Биоантиоксидант".Москва,1989,с.29.