авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 73 | 74 || 76 | 77 |   ...   | 95 |

«XVIII МЕНДЕЛЕЕВСКИЙ СЪЕЗД ПО ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ХИМИИ Москва, 23–28 сентября 2007 г. ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Москва – 2007 УДК ...»

-- [ Страница 75 ] --

O OH H H H H H H HO O HO X (III) (I): X = O (II): X = CH Рис. 1. Конформационный обмен в стероиде (V). OAc O H H H H H H O X O O (IV): X = O (V) (VI): X = CH В результате сопоставления экспе-риментальных величин межпротонных расстояний и торсионных углов, полученных на основе измерения ядерных эффектов Оверхаузера и вици нальных констант, с соответству-ющими их расчетными (ММ+, РМ3, ab initio) значениями установлено, что эти стероиды существуют в растворе в виде быстрого в шкале времени ЯМР конформаци-онного равновесия (А) (В), связанного с инверсией кольца В (рис. 1). Количест-венная оценка населенностей конформеров свидетельствуют о том, что это равновесие зависит от природы атома в положении 6: для 7-метил-6-окса-8-аналогов (IV) и (V) наблюдается уменьшение доли конформера (В), имеющего псевдоаксиальную ориентацию 7-метильной группы, по сравнению с карбаналогом (VI).

Литература 1. С.И. Селиванов, А.Г. Шавва, Биоорганическая химия 2002, 28 (3), 220.

2178 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, БИОКАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА Сенько О.В.а, Махлис Т.А.а, Быховский М.Я.б, Подмастерьев В.В.б, Ефременко Е.Н.аб, Разумовский С.Д.б, Варфоломеев С.Д.аб а Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, 119992, Россия, Москва, Ленинские горы, 1/ e-mail: efremenko@enzyme.chem.msu.ru б Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 117334, Россия, Москва, ул. Косыгина, Метанол является одним из продуктов многотонажной химии, спрос на который постоянно растет в связи с наметившейся тенденцией его применения для получения высокооктановых бензинов, топлива для электростанций и т.д.1 Биохимический метод получения метанола из метана может быть реализован с использованием биокатализаторов, на основе иммобилизованных клеток метанотрофных бактерий. Иммобилизация клеток, катализирующих сложный комплекс биохимических реакций методом включения их в различные полимерные носители позволяет с одной стороны повысить их резистентность к воздействию различных негативных факторов, а с другой стороны, создать высокую концентрацию клеток в единице объема реактора и повысить, таким образом, продуктивность процесса, катализируемого иммобилизованными клетками в целом2.

Был разработан биокатализатор на основе клеток бактерий Methylosinus sporium, иммоби лизованных в полимерный носитель. Были оптимизированы условия проведения процесса окисления метана при помощи данного биокатализатора выглядят так: соотношение метана и воздуха в газовой фазе 1:3,5, концентрация иммобилизованной биомассы в среде – 35 г/л.

Сравнительный анализ результатов, полученных в данной работе, с ранее известными данными показал (Табл. 1), что общая продуктивность биокатализатора по метанолу сущест венно выше при отсутствии специальных добавок в среду.

Таблица 1. Характеристики клеток метанотрофов в процессе получения метанола из метана.

Продуктивность Общее кол t, Т1/2, Добавки Клетки метанотрофов процесса, во МеОН, °С ч в среду мкмоль/ч мкмоль 100 мМ Клетки, фосфат и иммобилизованные на 108 7,5 4626 формиат DEAE-целлюлозе натрия Клетки, 100 мМ иммобилизованные на 10 3,33 33,3 фосфат натрия активированном угле Концентрированные 200 мМ хлорид 198 0,13 25,74 суспензии клеток2 натрия Иммобилизованные 72 82 5904 28 Без добавок клетки (эта работа) Работа выполнена при финансовой поддержке программы Фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные проблемы энергетики».

Литература 1. Э. А. Караханов, Соросовский образовательный журнал. Химия 1997,12, 65.

2. J-Y Xin, J-R Cui, J-Z Niu, S-F Hua, C-G Xia, S-B Li, L-M Zhu. Biocatal Biotransfor 2004,22, 225.

3. P. K. Mehta, S. Mishra, T. K. Ghose, Biotech. Bioeng. 1991,37, 551.

4. C. Yu, S. Xia, R. Shen, C. Xia, S. Li. Enz. Engineering XIV Ann. N.Y. Acad. Sci. 1998,864, ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ФОСФОРИЛИРОВАННЫЕ 2-ГИДРОГЕКСАФТОРИЗОПРОПАНОЛЫ – ИНГИБИТОРЫ ХОЛИН- И КАРБОКСИЛЭСТЕРАЗ ТЕПЛОКРОВНЫХ Серебрякова О.Г.a, Махаева Г.Ф.a, Аксинеко А.Ю.a, Соколов В.Б.a, Малыгин В.В.a, Richardson R.J.б а Институт физиологически активных веществ РАН, Черноголовка, 142432 Россия б University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, USA Фосфорилирующие свойства фосфорорганических соединений (ФОС) ведут к их конкурирующему взаимодействию в организме с различными эстеразами. Эти ферменты включают первичные биомишени – ацетилхолинэстеразу (АХЭ) и нейротоксичную эстеразу (НТЭ), и вторичные биомишени – бутирилхолинэстеразу (БХЭ) и карбоксилэстеразу (КЭ) – стехиометрические “скэвенджеры”, опpеделяющие в значительнй степени токсичность соединения. Анализ взаимодействия со всеми вышеперечисленными эстеразами является важным фактором при поиске эффективных и малотоксичных средств для лечения болезни Альцгеймера.

В данной работе ряд гомологичных фосфорилированных 2-гидрогексафторизопропанолов (PFP) общей формулы O CF RO P O CH RO CF где R = Me, Et, Pr, i-Pr, n-Bu, i-Bu, n-Pent, i-Pent, n-Hex, изучен в качестве ингибиторов трех эстераз: АХЭ, БХЭ и КЭ. Использовались АХЭ эритроцитов человека, БХЭ сыворотки лошади и КЭ печени крысы. Активности АХЭ, БХЭ и КЭ определяли спектрофотометрически с использованием в качестве субстратов, соответственно, ацетилтиохолина, бутирилтиохолина и 4-нитрофенилацетата. Показано, что изученные соединения необратимо ингибируют АХЭ, БХЭ и КЭ. Определены бимолекулярные константы ингибирования (ki, M-1мин-1). Установлено, что PFP являются значительно более сильными ингибиторами БХЭ и особенно КЭ, чем АХЭ: logki = 2.3 – 4.89 для АХЭ, 2.52 – 6.56 для БХЭ, и 3.98 – 7.21 для КЭ. При этом ингибиторная активность PFP в отношении всех эстераз возрастала с увеличением гидрофобности алкильных радикалов.

С использованием множественного регрессионного анализа (модель Хэнча) показано, что стерический фактор наряду с гидрофобными взаимодействиями играет существенную роль в ингибировании АХЭ и КЭ, тогда как в случае БХЭ роль гидрофобных взаимодействий значительно выше. Чтобы оценить роль неспецифических эстераз в холинэргической токсичности PFP, с применением метода полиномиальной регрессии проанализирована связь между структурой PFP и их селективностью: ki(КЭ)/ki(АХЭ) и ki(БХЭ)/ki(АХЭ). Получены параболические уравнения, описывающие изменение селективности PFP в отношении вторичных биомишеней с изменением гидрофобности. Для соединений с короткими радикалами связывание с КЭ может снижать их взаимодействие с ферментом-мишенью, АХЭ, при этом изменение log[ki(КЭ)/ki(АХЭ)] с увеличением гидрофобности незначительно.

Селективность PFP в отношении БХЭ возрастает с увеличением гидрофобности. Таким образом, для более гидрофобных соединений связывание с обеими неспецифическими эстеразами, БХЭ и КЭ, может снижать их взаимодействие с ферментом-мишенью.

Работа выполнена при финансовой поддержке МНТЦ, проект 3130.

2180 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, НОВЫЙ МЕТОД АНАЛИЗА СТРУКТУРЫ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ С ПОМОЩЬЮ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ Сибирцев В.С.

Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И.Менделеева;

Россия, 190005, Санкт-Петербург, Московский пр., 19;

e-mail: vs1969r@mail.ru, сайт: http://www.vs1969r.narod.ru/rabota.htm Анализ структуры генома и количества ДНК в пробе является актуальной проблемой во многих областях биохимии и биотехнологии. Всё чаще в последнее время для её решения используются синтетические флуоресцентные нуклеотид–специфичные красители.

К преимуществам данного метода можно отнести: его простоту, экспрессность и чувствительность к малым количествам ДНК в пробе, – а к недостаткам: не очень высокую селективность, а также малую информативность при анализе структуры генома. Для устранения вышеуказанных недостатков нами для анализа ДНК была использована система из двух коммерческих флуорофоров: этидия бромида (ЕБ) и Хехста-33258 (ХТ) (ранее применяемых для решения подобных задач лишь по-отдельности). При этом было отмечено, что спектральные свойства рассматриваемой системы определяются взаимодействием входящих в ее состав красителей как с нуклеиновой кислотой (НК), так и друг с другом.

В частности, при совместной сорбции ЕБ и ХТ на ДНК между их молекулами может иметь место флуоресцентный резонансный перенос энергии (явление, когда при возбуждении флуоресценции молекул ХТ, как донора энергии, светиться начинают не только они, но и молекулы ЕБ, как акцептора энергии… область длин волн возбуждения флуоресценции которого в значительной мере пересекается с областью длин волн флуоресцентной эмиссии ХТ), эффективность которого будет весьма сильно зависеть от расстояния между молекулами ЕБ и ХТ. Кроме того, ЕБ является интеркалятором, прослаивающимся между двумя парами оснований двойной спирали полинуклеотида с некоторым предпочтением к его гуанин– цитозин (ГЦ) богатым участкам, но в основном специфичным ко вторичному и более высоким порядкам организации молекулы ДНК. Тогда как Хт присоединяется к молекуле ДНК "снаружи" и предпочтительно специфичен к участкам двойной спирали полинуклеотида, содержащим три последовательно расположенных аденино–тиминовых (АТ) и одну ГЦ пары оснований. Таким образом, при совместном использовании Хт и ЕБ можно оценивать не только общее количество, но и степень изменения структуры генома в пробе. Это и было использовано нами, в частности, при разработке нового метода оценки возможных генотоксических эффектов различных продуктов питания, лекарственных препаратов, угнетающих факторов окружающей среды и т.д. – в т.ч. при сочетанном их действии на живые организмы. Сущность данного метода состояла в том, что в течение определенного времени группе животных (например, крыс) вводят соответствующий препарат (или подвергают ее воздействию какого-либо угнетающего фактора и т.д.) в сочетании, при необходимости, с другими продуктами, препаратами или факторами окружающей среды. При этом у животных регулярно отбирают пробы крови, в которых с помощью системы из нескольких, специально подобранных красителей оценивают концентрацию и структуру ДНК. После чего, нормируют полученные данные на количество лейкоцитов в пробе и сравнивают их с аналогичными величинами, определяемыми для контрольной группы животных.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШЛАМА БИОКАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗОННЫХ ПОКРЫТИЙ Синкин В.В., Будников В.И., Вальцифер В.А., Стрельников В.Н.

Институт технической химии УрО РАН, 614013, г.Пермь, ул. Королева, 3. E-mail:cheminst@mpm.ru Одной из основных экологических задач биотехнологических производств акриламида и акриловой кислоты является утилизация отработанного шлама биокатализатора.

В настоящее время получаемые растворы очищают от отработанной бактериальной массы фильтрацией с предварительной обработкой суспензий флокулянтами и минеральными добавками и дальнейшим сбросом в промышленные стоки.

Рассмотрена возможность использования шлама биокатализатора в изготовлении газон ных покрытий для закрепления откосов, озеленения площадей промышленных предприятий и городских улиц. С этой целью изучены условия полимеризации остаточного в шламе био катализатора акриламида, в том числе с добавками древесного опила, минеральных удобре ний, водопоглощающие свойства получаемых структурированных полиакриламидных матов и проведены вегетационные опыты на примере смеси многолетних газонных трав.

Содержание остаточного акриламида в шламе биокатализатора в проведенных экспери ментах изменялось от 2 до 10%, инициатора полимеризации (персульфат калия или аммония) в диапазоне 00,3%, наполнителей – 9098%. Температура полимеризации варьировалась от 40до 1100С, время полимеризации до 4 часов. Вегетационные опыты проводились в полевых условиях.

Изучение кинетики водопоглощения полученных материалов показало, что равновесная степень поглощения воды данными материалами составляет 65110 г дистиллированной во ды на 1г материала.

Проведены экспериментальные модельные исследования по изучению водоотдачи почв с изученными водоудерживающими материалами, наполненными различными видами древес ных опилок (береза, сосна, ель). Полученные данные показывают существенный эффект по снижению влагоотдачи из почвы при применении получаемых материалов: время полной водоотдачи до 16 суток (контрольный образец материала – 6 суток).

В результате проведенных работ установлено, что оптимальное соотношение водопогло щения водоотдачи в почве достигается при содержании остаточного акриламида в шламе биокатализатора 3,05,0%, температуре полимеризации 80900С, содержании инициатора 0,050,1%. Время полимеризации при этом составляет 3035 минут, содержание остаточного акриламида в продукте – не более 0,05%.

В вегетационных опытах выявлено, что всходы травы появляются через 58 дней, а всхо жесть семян достигает 95%.

Таким образом, проведенные работы показали целесообразность переработки шлама био катализатора в наполненные полиакриламидные маты, используемые для изготовления га зонных покрытий.

Литература 1. В.Н. Аликин, В.И. Будников, В.В. Синкин, В.Н. Стрельников. Химическая технология 2006, 3, 2. Е.В. Федченко, В.С. Сухинин, В.И. Будников. Техника машиностроения. 2001, 5, 2182 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, РЕАКЦИИ ДЕЗАЛКИЛИРОВАНИЯ И АЦИЛИРОВАНИЯ В РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ Скачилова С.Я., Ермакова Г.А., Желтухин Н.К., Шилова Е.В.

ВНЦ БАВ, г. Старая Купавна, Московской обл.

Реакции дезалкилирования и ацилирования широко применяются в синтезе биологически активных веществ и лекарственных препаратов. Однако успех применения реакций зависит от структуры и свойств соединений. Нами разработаны с применением этих реакций новые методы синтеза и на их основе промышленные технологии ряда лекарственных препаратов.

Дофамин – эндогенный амин, 2-(3,4-дигидроксифенил)этиламин, применяется в медицин ской практике в качестве сердечно-сосудистого средства. Известные методы синтеза основа ны либо на деметилировании гидрохлоридом пиридина 2-(3,4-диметоксифенил)этиламина при 190°С, либо хлористым водородом при 170-180 °С и давлении 50-100 атм. Известны также многостадийные синтезы с использованием различных солей серебра. Эти методы не позволяют исключить образование до 20% примеси 2-бис(3,4-диметоксифенил)этиламина.

В отличие от известных многостадийных методов синтеза дофамина нами осуществлён про цесс дезалкилирования 2-(3,4-диметоксифенил)этиламина хлористым водородом при атмо сферном давлении. Изучение макрокинетики этого процесса позволило получать такой ла бильный продукт, как дофамин, фармакопейного качества и с количественным выходом.

Наиболее сложной проблемой ацилирования энантиомеров аминокислот является сохра нение их оптической чистоты. Исследование реакции ацилирования L-глутаминовой кисло ты в неописанных в литературе системах растворителей позволило нам не только исключить рацемизацию в процессе ацилирования и выделения целевого продукта, но и ингибировать процесс циклизации аминокислот. Эти исследования послужили основой создания техноло гии получения N-ацетил-L-глутаминовой кислоты, являющейся основным компонентом ноо тропного препарата деманол. Установлены также не описанные ранее условия деацилирова ния, циклизации и рацемизации N-ацетил-L-глутаминовой кислоты в D,L-глутаминовую ки слоту.

При изучении реакции ацилирования нового, синтезированного нами ряда фенилалкил диаминов, показано, что ацилирование галоидангидридами кислот этих соединений в апро тонных растворителях в отсутствии акцепторов хлористого водорода приводит к количест венному образованию гидрохлоридов аминоамидов. Способ использован при разработке технологии получения антиаритмического препарата нибентан.

Литература 1. Патент 2332748, 1977, Франция.

2. Chatterjee A., Aditeachaudhury N., J. Org. Chem. 1962, 27, 1, 309.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ФИТОБИОРЕМЕДИАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Скоробогатова В.И., Щербаков А.А., Мандыч В.Г.

Саратовский военный институт радиационной, химической и биологической защиты 410037, Саратов, проспект 50-лет Октября, д. Фитобиоремедиация предполагает удаление поллютантов из почвы, поверхностных и подземных вод при помощи растений и микроорганизмов. Особенно эффективными следует считать фитобиоремедиационные технологии при оздоровлении почв на больших площадях, когда из почвы происходит постепенное удаление токсичных соединений путем их усвоения как растениями, так и микроорганизмами и при этом не нарушается структура почвы и даже состав ризосферных микроорганизмов остается неизменным. Проведена параллель и отмечена специфика детоксикационных возможностей растений и микроорганизмов, поскольку их совместное действие часто носит симбиотический характер. В обоих случаях органические токсиканты усваиваются и ассимилируются, т.е. подвергаются метаболической (окислительной) деградации, причем в этом процессе микроорганизмы ввиду их быстрого роста, характерных им сравнительно легко саморегулируемых адаптационных и индуктивных процессов, а также широкого спектра генетической информации следует признать более активными "детоксикационными агентами", чем растения1. Другая картина складывается в случае с неорганическими токсикантами, которые, проникнув в организм, не подвергаются метаболическим превращениям. В ряде случаев микроорганизмы разных таксономических групп способны аккумулировать внутри клетки довольно высокие концентрации тяжелых металлов, которые в результате лизиса клеточных стенок вновь оказываются в почве, что, в конечном счете, не способствует ее ремедиации. Однолетние и многолетние растения довольно часто, обладая способностью усваивать вместе с другими питательными компонентами и тяжелые металлы, транспортируют их в надземные органы, очищая, таким образом, от токсикантов как почву, так и водоемы.

Современная биотехнология на основе фиторемедиации располагает следующими инст рументами: фитоэкстракция, ризофильтрация, ризодеградация, фитодеградация, фитоволо тализация (испарение при помощи растений), гидравлический контроль и др. Прежде чем использовать ту или иную экофитотехнологию, следует провести тщательный анализ объек та, подлежащего ремедиации, установить тип токсичного соединения, обнаруженного на объекте, его концентрацию, глубину проникновения токсиканта в почву, тип почвы, предпо лагаемое количество осадков в период фитобиоремедиации, наличие грунтовых вод, глуби ну, на которой они находятся, и т.д. После этого выбирается метод фитобиоремедиации, включая селективный отбор растений и микроорганизмов, требуемых для каждой конкрет ной технологии.

В настоящей работе установлены физиолого-биохимические особенности и экстракцион ные характеристики растений подсолнечника и эйхорнии в отношении фосфор- и мышьяксо держащих поллютантов. Актуальность работы определяется необходимостью санации за грязненных территорий в районах хранения и уничтожения химического оружия.

Литература 1. Г. И. Квеситадзе, Г. А. Хатисашвили, Т. А. Садунишвили, З. Г. Евстигнеева. Метаболизм антропогенных токсикантов в высших растениях. – М.: Наука, 2005. – 199 с.

2184 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИК ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРВИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ФОТОЛИЗА ЗРИТЕЛЬНОГО ПИГМЕНТА РОДОПСИНА МЕТОДОМ ФЕМТОСЕКУНДНОЙ ЛАЗЕРНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Смитиенко О.А.а, Шелаев И.В.б, Гостев Ф.Е.б, Фельдман Т.Б.а, Надточенко В.А.б, Саркисов О.М.б, Островский М.А.а а ИБХФ РАН, 117977, г.Москва, ул.Косыгина, б ИХФ РАН, 119991, г. Москва, ул. Косыгина, Первичным актом зрительной фототрансдукции является поглощение кванта света молекулой зрительного пигмента родопсина и изомеризация его хромофорной группы ретиналя. Эта реакция протекает с высокой скоростью (200 фс)1 и эффективностью ( = 0.65). Механизм реакции связан с когерентным движением системы ядер, что отражается наличием осцилляций кинетических кривых образования фото- и батородопсина1 – первых продуктов фотолиза зрительного пигмента. Колебательные моды, соответствующие различным делокализованным торсионным колебаниям полиеновой цепи ретиналя, называются низкочастотными и считаются реактивными, т.е. именно вдоль этих координат протекает реакция фотоизомеризации. Причем в теоретической работе2 было показано, что чем больше длина волны возбуждения родопсина, тем больше заселяются эти колебательные моды.

В настоящей работе была проведена регистрация кинетик фотоиндуцированного погло щения родопсина при возбуждении белка импульсами с длинами волн 500, 530 и 560 нм. Ра бота проводилась методом фемтосекундной абсорбционной лазерной спектроскопии. Было показано, что кроме наблюдаемых в работе1 колебаний с частотой 60 см-1, в кинетиках обра зования фото- и батородопсина (520-650 нм) во временном диапазоне до 3 пс присутствуют также менее выраженные колебания с частотой 156 см-1. Показано, что амплитуда колебаний практически не меняется при увеличении длины волны возбуждения от 500 до 560 нм.

В области поглощения основного состояния родопсина (420-520 нм) также наблюдаются ос цилляции с частотами 39 и 136 см-1. Амплитуда колебаний с частотой 136 см-1 значительно больше амплитуды колебаний с частотой 39 см-1 при возбуждении импульсом 560 нм, но уменьшается более чем в два раза при возбуждении импульсом 500 нм. Также, в работе была продемонстрирована зависимость фазы наблюдаемых колебаний от длины волны возбужде ния родопсина. Полученные результаты вносят вклад в понимание механизма реакции фото изомеризации ретиналя, путем воссоздания многомерной поверхности потенциальной энер гии, вдоль которой протекает эта реакция.

Работа выполнена при финансовой поддержке Программы № 1 ОХНМ РАН, гранта РФФИ № 05-0449945, Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Физиологические механизмы регуляции внут ренней среды и организации поведения живых систем», а также Государственного контракта №02.445.11. (2006-РИ-112.0/001/118) в рамках ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям разви тия науки и техники» на 2002-2006 годы.

Литература 1. Q. Wang, R. W. Schoenlein, L. A. Peteanu, R. A. Mathies, C. V. Shank, Science 1994, 266, 518485, 422.

2. E. J. Kim, M. J. Tauber, R. A. Mathies, Biophysical Journal 2003, 84, 2492.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БИОПОЛИМЕРОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ С РАЗЛИЧНЫМИ РАСТВОРИТЕЛЯМИ Сорокина Ю.Н., Бондарева Л.П., Гаршина С.И., Мастюкова Т.В., Загорулько Е.А.

Россия, г. Воронеж, пр. Революции, 19, Государственная технологическая академия В настоящее время не существует надежного и простого метода определения гидратации макромолекул в растворе. Отсутствие определенности в количестве связанной и адсорбированной воды не позволяет строго сформулировать понятие «сухого» вещества.

В работе определены физико–химические характеристики ограниченного и неограничен ного набухания (степень, предельная степень, константа скорости, теплота набухания и сма чивания) наиболее часто встречающихся природных полисахаридов и белков в зависимости от степени дисперсности биополимеров, природы растворителя и кислотности среды.

Изучено набухание биополимеров растительного происхождения: целлюлозы корневищ аира (Rhizoma calami), алтея (Radix Althaeae), девясила (Rhizomata et ralices inulae), валерья ны (Rhizomata cum Radicibus Valerianae), полисахаридов и белков сахарной свеклы и пшени цы.

Физико-химические характеристики набухания определены при температуре 293 К в воде, водных растворах молочной кислоты, гидроксида калия, этанола с содержанием спирта 20 – 40% (об).

Тепловые эффекты взаимодействия биополимеров с растворителями определены калори метрическим методом в изотермическом калориметре с термометрической чувствительно стью – 10–4 К. Экспериментальные кривые набухания аппроксимированы кинетическими уравнениями;

определены константы скорости и предельные степени набухания.

Установлено, что скорость набухания и предельная степень набухания зависят от природы полимеров, степени их измельчения и режима предварительного высушивания. Предельная степень набухания для всех исследованных полисахаридов и белков пшеницы максимальна в интервале рН 3,5 – 5 и 7 – 9. Часть белков набухает неограниченно и переходит в раствор.

Можно предположить, что ограниченное набухание происходит преимущественно за счет глиадиновой и глютеиновой фракций белка. Целлюлоза корней валерианы имеет предель ную степень набухания в два раза меньше целлюлозы корневищ, а волокон алтея – в четыре раза больше корневищ. Присутствие этанола в исследованных растворителях мало влияет на скорость и предельную степень набухания.

Присоединение молекул воды к полярным группам полимеров происходит как слабая эк зотермическая реакция, тепловой эффект которой тем выше, чем сильнее выражены гидро фильные свойства вещества. Наиболее низкие экзотермические эффекты наблюдаются при взаимодействии с водой целлюлозы алтея mН = – 12,3 Дж/г, девясила – 13,2 Дж/г, валериа ны – 18,4 Дж/г, дягиля – 19,6 Дж/г. Несколько выше mН целлюлозы (– 27,8 Дж/г) и белков (– 45,6 Дж/г) пшеницы.

По методике, предложенной Думанским А.В. и Некряч Е.Ф., определена масса связанной воды. Установлено, что зависимость теплоты смачивания от массы полимера носит линей ный характер. Интегральная теплота смачивания полисахаридов волокон сахарной свеклы составила mН = –82,4 Дж/г, пшеницы – mН = – 64,8 Дж/г;

масса связанной воды соответст венно 0,25 г, и 0,19 г.

Таким образом, установлены количественные закономерности взаимодействия исследо ванных биополимеров с растворителями, которые подтверждают предположение об одно типном механизме их гидратации.

2186 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ТРИС--ДИКЕТОНАТЫ ЕВРОПИЯ – РЕЦЕПТОРЫ ЦВИТТЕР-ИОНОВ АМИНОКИСЛОТ Стеблевская Н.И., Медков М.А., Таранухина М.А.

Институт химии Дальневосточного отделения РАН, г.Владивосток Исследование свойств смешаннолигандных комплексов РЗЭ с аминокислотами является одним из актуальных направлений не только в химии комплексных соединений, но и в биологии для моделирования биологических молекулярных систем. Аминокислоты являются наиболее важными в биологическом отношении соединениями. В силу своего химического строения они могут выступать в роли моно – или бидентатных, а в случае наличия активных донорных радикалов и тридентатных лигандов и координироваться к одному или разным ионам металлов. Интерес к комплексным соединениям РЗЭ связан с возможностями замены ими биогенных металлов с последующим использованием спектральных свойств РЗЭ, в частности иона европия как люминесцентного зонда1, или -дикетонатов РЗЭ в качестве селективных экстрагентов и эффективных мембранных носителей аминокислот2.

В этом аспекте представляется важным как исследование экстракционных систем РЗЭ, в частности европия с -дикетонами и аминокислотами, так и изучение состава и строения кристаллических разнолигандных комплексных соединений, выделенных из нейтральных сред экстракцией. Экстракцию европия проводили растворами гексафторацетилацетона (ГФАА), ацетилацетона (АА) и дибензоилметана (ДБМ) в бензоле и гексане из нейтральных растворов в присутствии переменных количеств аминокислот. Увеличение концентрации аминокислот в исходной водной фазе приводит к увеличению коэффициента распределения европия. Причем, экстракция европия бензольными растворами АА в исследуемом интерва ле концентраций (1,510-4–10-1 моль•л–1) аминокислот характеризуется низкими значениями коэффициентов распределения. В то время как при экстракции растворами ДБМ и ГФАА в аналогичных условиях значения коэффициента распределения европия возрастают до 625 – 2490. Установлено, что аминокислота входит в координационную сферу экстрагируемого комплекса европия с -дикетонами. Показано, что экстракционный метод может быть ис пользован для выделения из нейтральных водных сред плохо поддающихся кристаллизации смешаннолигандных комплексных соединений РЗЭ с аминокислотами. Выделены экстрак цией кристаллические аддукты состава Eu()3 ·2А, где – ДБМ и ГФАА;

А- глицин, гисти дин, аспарагин, аланин, пролин, норвалин, глутамин. В кристаллических комплексах европия с ДБМ и ГФАА аминокислота является нейтральным лигандом, координируясь через атом кислорода карбоксильной группы с сохранением бетаиновой структуры.

Таким образом, -дикетонаты европия могут быть использованы как для эффективного разделения аминокислот, находящихся в нейтральной среде в виде цвиттер-ионов, так и в качестве рецепторов аминокислот при установлении строения пептидов и других биологиче ски активных соединений, что является важным звеном изучения и диагностики многих за болеваний.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант ДВО РАН 06-III-А-04-095).

Литература:

1. В.Ф.Золин, Л.Г.Коренева, Редкоземельный зонд в химии и биологии, М., 1980, 350 с.

2. H. Tsukube, S. Shinoda, J. Uenishi etc. Inorg. Chem. 1998. № 37. 1585.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ПОЛУЧЕНИЕ БИОЭТАНОЛА ИЗ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ГИДРОЛИЗАТОВ РАЗЛИЧНОГО СЫРЬЯ ПРИ ПОМОЩИ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК МИКРООРГАНИЗМОВ Степанов Н.А.а, Сенько О.В.а, Скомаровский А.А.а, Лозинский В.И.в, Ефременко Е.Н.аб, Синицын А.П.а, Варфоломеев С.Д.аб а Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, 119992 Россия, Москва, Ленинские горы, 1/ e-mail: efremenko@enzyme.chem.msu.ru б Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 117334, Россия, Москва, ул. Косыгина, в Институт Элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова, 119991, Россия, Москва, ул. Вавилова, В настоящее время уже известен ряд исследований, посвященных разработке процессов сбраживания сельскохозяйственных отходов при помощи клеток мицелиальных грибов и дрожжей1–3. Но наиболее привлекательным с технологической точки зрения представляется использование иммобилизованных клеток этих микроорганизмов, так как иммобилизация позволит многократно использовать один и тот же биокатализатор, а так же значительно уменьшит негативное влияние различных метаболитов на клетки, что в свою очередь увеличит эффективность процесса в целом.

Разработаны биокатализаторы на основе клеток мицелиальных грибов Rhizopus oryzae и Mucor circinelloides и дрожжей Saccharomyces cerevisie, иммобилизованных в полимерный носитель. В качестве сырья для получения биоэтанола использовали ферментативные гидро лизаты различных отходов сельского хозяйства и промышленности. Брожение проводили в течение 96 ч при 28°С. Полученные результаты (на рис.1) свидетельствуют о высокой бро дильной активности иммобилизованных клеток при получении биоэтанола из гидролизатов различных отходов.

Пергамент Свекловичный жом Пшеничная солома Багасса 0 2 4 6 8 10 Ко нцентр ация этано ла, г /л Рис. 1. Концентрация этанола, полученная при сбраживании различных сельскохозяйствен ных отходов иммобилизованными клетками дрожжей (черные столбики) и грибов (R. oryzae – полосатый столбик, M. circinelloides – серые столбики).

Работа выполнена при финансовой поддержке программы Фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные проблемы энергетики и ofi_a 05-04-08018».

Литература 1. Sues A., Millati R., Edebo L., Taherzadeh M. J., FEMS Yeast Res. 2005.5, 669.

2. Martn C., Galbe M., Wahlbom F., Hahn-Hgerdal B., Jnsson L. J., Enzyme Microb. Tech. 2002. 31, 274.

7H 3. Ballesteros M., Oliva J. M., Negro M. J., Manzanares P., Ballesteros I. Process Biochem. 2004. 29, 1843.

2188 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, СИНТЕЗ, МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА Fe-СОДЕРЖАЩИХ НАНОЧАСТИЦ БИОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Столяр С.В.аб, Гуревич Ю.Л.в, Ладыгина В.П.в, Исхаков Р.С.а, Баюков О.А.а а Институт физики им Л.В.Киренского СО РАН, 660036, Красноярск б Красноярский государственный университет, 660041, Красноярск, Россия.

в Институт биофизики СО РАН, 660036, Красноярск, Россия Ферригидрит 5Fe2O3*9H2O как природный, так и искусственный существует только в виде частиц размером 2-7 нм. В тканях человека и животных, в растениях и бактериях – он входит в ядро ферритина. Различаясь в деталях, ферритины всех типов имеют сходную молекулярную архитектуру. Ферритин представляет собой сферическую молекулу с внешним диаметром ~ 12 nm, состоящую из ядра гидратированного оксида железа 5Fe2O3*9H2O, окруженного 24 белковыми субъединицами. Ферритин млекопитающих имеет два типа субъединиц – H (19кДа) и L (24кДа). Каждая H – субъединица ферритина содержит биядерный ферроксидазный центр, который катализирует окисление ионов двухвалентного Fe с образованием Fe3+, перекиси водорода и дальнейшей минерализацией ионов Fe3+- образование кристаллитов ферригидрита. L-субъединица не имеет этого центра.

Бактерии обладают двумя типами железо-запасающих белков: бактериоферритином, белковые субъединицы которого содержат ферроксидазный центр, и бактериоферритином не имеющим ферроксидазного центра. Цель данной работы – получение ферригидрита, синтезируемого бактериями Klebsiella oxytoсa. Используемые микроорганизмы были выделены из сапропеля о. Боровое (Красноярский край). Мессбауэровские параметры свидетельствуют о том, что все ионы Fe3+ имеют октаэдрическую координацию. Эти позиции можно разделить на две группы: позиции Fe1 и Fe2 с относительно малой степенью искажения локальной симметрии, QS(Fe1) ~ 0.55 мм/с и QS(Fe2) ~ 1 мм/с, и позиции Fe3 и Fe4 с большой степенью искажения, QS(Fe3) ~ 1.5 мм/с и QS(Fe4) ~ 1.8 мм/с. В зависимости от продолжительности культивирования происходит перераспределение заселенностей групп позиций. Анализ экспериментальных результатов позволяет восстановить механизмы синтеза ферригидрита в бактериях Klebsiella oxytoca. В используемых бактериях существует два типа железо-запасающих белков: бактериоферритин (с ферроксидазным центром) и ферритин, не имеющий ферроксидазного центра. В ферритинах, не имеющих ферроксидазного центра, осуществляется минерализация трехвалентного Fe, поступающего из среды культивирования (цитрат Fe). Данный способ синтеза осуществляется значительно быстрее в отличие от “классического” способа синтеза. Данные наночастицы являются дефектными и характеризуются минимальными размерами. Наночастицы ферригидрита, образующиеся в ферритине не имеющего ферроксидазный центр, характеризуются обнаруженными позициями Fe3 и Fe4 с большой степенью искажения, QS(Fe3) ~ 1.5 мм/с и QS(Fe4) ~ 1.8 мм/с.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования Российской Федерации и Амери канского фонда гражданских исследований и развития, грант № Y2-E-02-20, Целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы" (2006-2008)- РНП.2.1.1.7376, “Фонда содействия отечественной науке” – "Кандидаты наук РАН" – 2006. гранта Президента РФ No МК-4679.2006.3.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 СИНТЕЗ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО ПОЛИАНИЛИНА В РАСТВОРАХ ДОДЕЦИЛБЕНЗЕНСУЛЬФОКИСЛОТЫ С УЧАСТИЕМ ЛАККАЗЫ Стрельцов А.В.а, Зайцева Е.А.б, Ярополов А.И.а а Институт биохимии им. А. Н. Баха РАН, Ленинский проспект 33, Москва, б Химический ф-т МГУ им. Ломоносова, Ленинские Горы, д.1. стр. 3, Москва, Лакказы катализируют реакции окисления широкого круга органических и неорганических субстратов молекулярным кислородом с сопутствующим восстановлением его до воды. Эти ферменты подразделяются на высоко редокс-потенциальные и низко редокс-потенциальные.

К первым относится лакказа из культуральной жидкости базидиального гриба Trametes hirsuta, которая имеет редокс-потенциал меди 1-го типа 780 ± 20 мВ относительно нормального водородного электрода. Этот фермент был использован для матричной полимеризации анилина на прямых мицеллах додецилбензенсульфокислоты (ДБСК). Было показано, что низкопотенциальная лакказа из лакового дерева Rhus vernicifera и рекомбинантный фермент, выпускаемый фирмой Novozymes, не способны катализировать реакцию окислительной полимеризации анилина ввиду высокого редокс-потенциала пары протонированный анилин / катион-радикал анилина.

Ферментативный матричный синтез электропроводящего полианилина (ПА) проводился с целью придания полимеру водорастворимости, возможности простого нанесения на различ ные поверхности и устранения дефектов молекулярной структуры.

Оптимизированы условия ферментативного синтеза полианилина на мицеллах ДБСК (рН, молярность раствора, соотношение реагентов, температура, концентрация фермента). FTIR спектры синтезированного полимера имели полосы характерные для структурных групп входящих в повторяющуюся единицу ПА – хиноидного диимина и бензоидного диамина.

Полученные образцы ПА имели достаточно высокую электропроводимость (до 1,2 S/см) и характеризовались поглощением электромагнитного излучения частотой 1,13 ГГц.

2190 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, РАЗРАБОТКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК НА ОСНОВЕ ПОЛИФЕНОЛОВ INONOTUS OBLIQUUS Сысоева М.А., Хабибрахманова В.Р., Гамаюрова В.С.

Казанский государственный технологический университет Казань, Республика Татарстан, ул. К.Маркса, ramven@rambler.ru В настоящее время существует большая потребность в адаптогенах, иммуномодуляторах, антиоксидантах и антитоксикантах на основе сырья природного происхождения. В отличие от синтезированных лекарственных средств такие биологически активные добавки обладают комплексным действием и редко приводят к осложнениям после применения.

Одним из перспективных природных объектов для разработки на его основе биологически активных добавок является стерильная форма гриба Inonotus obliquus (Fr.) Pil. Препараты и водные извлечения этого гриба находят широкое применение для профилактики и терапии онкологических заболеваний.

Поскольку онкологические заболевания относятся к свободнорадикальным патологиям, то разработка антиоксидантов для профилактики и лечения этих заболеваний является актуаль ной.

Основным компонентом золя водного извлечения Inonotus obliquus, обеспечивающим его терапевтическую активность является полифенолоксикарбоновый комплекс (ПФК).

С целью повышения активности природного ПФК и создания биологически активных до бавок на его основе, нами была применёна обработка водного извлечения Inonotus obliquus органическими растворителями.

При этом происходит разделение дисперсной фазы золя водного извлечения Inonotus obliquus представленной ПФК. Выделенные после проведённой обработки ПФК, отличаются по своим физико-химическим характеристикам от природного ПФК. Полученные ПФК име ют антиоксидантную активность (АОА) в 1,5 – 2 раза превышающие активность природного ПФК. Водные извлечения Inonotus obliquus имеют невысокие значения АОА и составляют 1,8 – 4,2 кКл/мл. Полученные после проведённой обработки водные растворы имеют значе ния АОА в пять раз превышающие АОА водного извлечения Inonotus obliquus.

Применённый подход к разделению золя водного извлечения Inonotus obliquus позволил:

• расширить представления о структурной организации ПФК;

• повысить антиоксидантную активность получаемых ПФК по сравнению с природным;

• разработать на основе водного извлечения чаги ряд образцов биологически активных добавок, различной направленности действия с более высокой биодоступностью.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ЗОЛЯ ВОДНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ INONOTUS OBLIQUUS Сысоева М.А.а, Хабибрахманова В.Р.а, Гамаюрова В.С.а, Кудрявцева Л.А.б а Казанский государственный технологический университет Казань, Республика Татарстан, ул. К.Маркса, 68, e-mail: ramven@rambler.ru б Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова КНЦ РАН Препараты на основе водных извлечений гриба Inonotus obliquus (Fr.) Pil (стерильной формы), эффективно используются в народной и традиционной медицине при терапии онкологических заболеваний.

Получение водного извлечения из Inonotus obliquus сопровождается формированием зо ля1. Дисперсная фаза золя представлена сложным ассоциатом – полифенолоксикарбоновым комплексом (ПФК). В его состав, кроме полифенолов входят крупные полимерные молеку лы, такие как белки, полисахариды, органические соединения, такие как фенолы, органиче ские кислоты, липиды различной структурной организации и другие, а также зольные эле менты. Его содержание в водных извлечениях чаги составляет 9-15%.2 Считается, что ПФК является основным биологически активным, действующим веществом водного извлечения чаги.

Целью проведённого исследования было определение размеров частиц дисперсной фазы золя водного извлечения Inonotus obliquus для соотнесения их размеров с нанодисперсными частицами и определения их биодоступности.

Для определения размеров частиц водной вытяжки чаги использован метод фотонно корреляционной спектроскопии. Этот метод позволяет определять размеры частиц коллоид ных систем, в том числе и окрашенных, с высокой точностью и достоверностью. Для анализа сигналов фотонно-корреляционной спектроскопии применён коррелятор PhotoCor-FC.С по мощью кондуктометрии определены константы мицеллобразования при изменении в золе концентрации ПФК. На основании полученных результатов были выбраны образцы для оп ределения размеров частиц дисперсной фазы золя водного извлечения Inonotus obliquus с помощью фотонно-корреляционной спектроскопии.

Проанализировано два образца сырья различных заготовителей. Определены средние раз меры частиц, встречающихся в коллоидной системе водного извлечения Inonotus obliquus.

Показано, что в водных извлечениях полученных из различного сырья преобладают час тицы с размером 70 – 100 нм, а также обнаружены крупные ассоциаты около 150 нм. Опре делено, что размер частиц золя водного извлечения Inonotus obliquus входит в диапазон раз мера нанодисперсных частиц, также они могут иметь несколько большие размеры, что зави сит от применённого для экстракции сырья.

Установлено, что при формировании золя водного извлечения, при изменении в нём кон центрации ПФК, могут происходить процессы агрегации и дезагрегации частиц золя.

Литература 1. Якимов П.А., Чага и ее лечебное применение при раке IV стадии., 1959, 36.

2. Сысоева М.А., Кузнецова О.Ю., Гамаюрова В.С., Халитов Ф.Г., Суханов П.П., Вестник КГТУ, 2003, 2, 172.

2192 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, МОНИТОРИНГ ТОКСИЧНОСТИ ФЕНОЛОВ БИОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМИ МЕТОДАМИ Тарасова А.С., Ветрова Е.В., Кудряшева Н.С.

Сибирский Федеральный Университет Институт естественных и гуманитарных наук, Институт биофизики СО РАН Проблема биомониторинга объектов окружающей среды является актуальной в связи с необходимостью интегральной оценки степени загрязнения водной и воздушной среды.

Принцип использования биолюминесцентных тестовых систем основан на корреляции между изменением интенсивности биолюминесценции и токсичностью среды. Один из механизмов действия поллютантов на биологические системы – влияние на окислительно восстановительные процессы. В связи с этим, особую важность приобретает разработка биолюминесцентных биотестов, чувствительных к редокс свойствам среды.

Фенольные соединения среди компонентов сточных вод занимают одно из первых мест по распространению и вредному воздействию на водоемы и их обитателей. Одним из способов снижения токсичности вредных соединений является применение гуминовых веществ (ГВ) – продуктов разложения органической массы в почве. В природных условиях ГВ-детоксикация может происходить в присутствии оптического излучения видимого и УФ диапазонов, по этому изучение фотоиндуцированной детоксикации поллютантов в присутствии ГВ пред ставляет особый интерес.

Целью данной работы является изучение чувствительности новой биолюминесцентной системы НАД(Ф)Н:ФМН-оксидоредуктаза – люцифераза с добавлением низкомолекулярного окислителя – 1,4-бензохинона к растворам фенолов, а также мониторинг детоксикации рас творов фенолов гуминовыми веществами, УФ-облучением и комбинацией этих факторов.

В работе исследованы зависимости кинетических параметров биолюминесценции бифер ментной системы НАД(Ф)Н:ФМН-оксидоредуктаза – люцифераза от концентрации ряда фе нолов в отсутствии и присутствии 1,4-бензохинона. Исследовано влияние ГВ на биолюми несцентную биферментную систему с фиксированными концентрациями фенолов. Отслеже ны изменения следующих кинетических параметров биолюминесценции: коэффициента ин гибирования Кi, индукционного периода Т, времени выхода на максимум tmax.

Получены следующие результаты:

1. Увеличение Кi происходит в ряду фенолов пирокатехин, гидрохинон, 1,4-нафто гидрохинон для систем в присутствии и отсутствии 1,4-бензохинона.

2. При влиянии фенолов на биолюминесценцию системы с хиноном происходит умень шение параметров Т и tmax. Вероятно, это связано с восстановительными свойствами этих соединений.

3. Установлено, что Кi системы с хиноном для исследованных фенолов значительно вы ше, чем Кi для системы без хинона. Т.о., введение 1,4-бензохинона в биолюминесцент ную биферментную систему приводит к увеличению чувствительности тест-системы к влиянию фенолов.

4. Наиболее эффективная детоксикация растворов фенолов фиксируется при воздействии УФ облучением на растворы фенолов.

Работа поддержана грантом Министерства образования и науки Российской Федерации и Американского фонда гражданских исследований и развития RUX0-002-KR-06, программой РАН “Молекулярная и клеточная биология”.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕТИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В КАЧЕСТВЕ СПЕКТРАЛЬНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ И КИНЕТИЧЕСКИХ ЗОНДОВ ДЛЯ БИОПОЛИМЕРОВ Татиколов А.С.

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, Москва 119991, ул. Косыгина, Рассматривается применение полиметиновых (цианиновых) красителей в качестве зондов для биополимеров (ДНК, белков). Оно основано на нековалентных взаимодействиях молекул красителей с биомакромолекулами. Комплексообразование полиметиновых красителей с биополимерами обычно приводит к батохромным сдвигам полос поглощения (и флуоресценции) и росту квантового выхода флуоресценции. В некоторых случаях оно сопровождается возрастанием интеркомбинационной конверсии в триплетное состояние красителя (S1 T). Эти эффекты объясняются подавлением процессов безызлучательной дезактивации в молекуле красителя, которая становится более жесткой при связывании с биополимерами. Катионные красители, такие как тиазоловый оранжевый, оксазоловый желтый и их производные, служат хорошими зондами для ДНК, в то время как анионные полиметиновые красители (цианины с сульфогруппами, оксонолы, тетрацианополиметины) эффективно взаимодействуют с альбумином и могут служить спектрально-флуоресцентными зондами для этого белка. Некоторые цианины взаимодействуют с коллагеном с образованием J-агрегатов с характерными длинноволновыми полосами поглощения и флуоресценции и могут использоваться в качестве зондов для коллагенов. Мы использовали один из цианиновых красителей – 3,3’-ди-(-сульфопропил)-4,5,4’,5’-дибензо-9 этилтиакарбоцианин-бетаин – при изучении состава реального биологического объекта (стекловидного тела глаза), которое показало одновременное присутствие альбумина и коллагена в системе. На основе этого красителя мы разработали количественный метод одновременного определения альбумина и коллагена в межклеточной среде человека.

Некоторые цианиновые красители (скварилиевые цианины) оказались перспективными при спектрально-флуоресцентном обнаружении различных видов альбуминов. Мы также обнаружили, что некоторые анионные полиметиноые красители (оксонолы, тетрацианополиметины) демонстрируют сильную зависимость квантового выхода фотоизомеризации и константы скорости темновой обратной изомеризации от электрофильных свойств среды. Кроме того, у скварилиевых цианинов наблюдается сильная зависимость константы скорости обратной изомеризации от полярности растворителя (диэлектрической проницаемости). Такие красители образуют новый класс зондов – кинетические зонды, которые могут быть более чувствительны к специфическим свойствам среды, чем обычные спектрально-флуоресцентные зонды. Таким образом, можно сделать вывод, что полиметиновые (цианиновые) красители могут служить чувствительными и селективными зондами при анализе биомакромолекул, при изучении биологических объектов и других молекулярно-организованных систем.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 05-03-32775) и программы фундаменталь ных исследований Президиума РАН «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов», подпрограммы «Органические и гибридные наноструктурированные материалы для фотоники».

2194 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ДЕЙСТВИЕ ФУНГИТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ХЛОПЧАТНИКА НА МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ И ПОЛИКЕТИДОВ ГРИБА VERTICILLIUM DAHLIAE Ташпулатов Ж.Ж., Филатова О.Ф., Ходжибаева С.М.

Институт микробиологии, ул.А.Кадыри 7б, Ташкент, Узбекистан, Свободные оксигенированные жирные кислоты обладают фунгитоксичностью и участвуют в повышении устойчивости хлопчатника к вилту. Известно, что у гриба Verticillium dahliae биосинтез поликетидных фитотоксинов, микотоксинов, жирных кислот и меланина взаимосвязан и осуществляется одним и тем же ферментным комплексом. Приводим результаты наших исследований действия рицинолевой кислоты, выделенной из хлопчатника, на состав нейтральных липидов, биосинтез поликетидных фитотоксинов и меланина у V.dahliae.

Из свободных оксижирных кислот, входящих в состав выделенной из проростков хлоп чатника суммы оксигенированных жирных кислот, наибольшей фунгитоксичностью в инди видуальном состоянии обладала рицинолевая кислота. Рицинолевая кислота в концентрации ниже порога фунгитоксичности (5 мкг•мл–1) не изменяла качественный состав нейтральных липидов, тогда как содержание их заметно варьировало. Причем особенно изменялось со держание суммы свободных оксигенированных и свободных жирных кислот.


Наряду с изменением количественного состава нейтральных липидов рицинолевая кисло та влияла на процесс, обусловливающий образование черного пигмента микросклеротиче ского гриба V.dahliae – меланина.

Для выяснения характера блокирующего действия рицинолевой кислоты исследовали ее действие на меланиногенез V.dahliae в сравнении с трициклазолом, определяли состав пен такетидных метаболитов, накапливающихся в культуре V.dahliae при различных концентра циях исследуемых веществ. При этом выявили, что при концентрации 5 мкг•мл–1 в среде культивирования накапливаются главным образом 2-оксиюглон в значительно меньших ко личествах – флавиолин и сциталон. Накопление флавиолина указывает на то, что исследуе мая кислота подобно трициклазолу блокирует стадию превращения 1.3-8-триоксинафталина в вермелон, так как 2-оксиюглон образуется в результате аутоокисления указанного нафтола.

Повышение концентрации рицинолевой кислоты в среде до 10 мкг•мл–1 сопровождается снижением содержания 2-оксиюглона и увеличением количества флавиолина. Это свиде тельствует о том, что, как и в случае с трициклазолом, рицинолевая кислота при более высо ких концентрациях ингибирует и стадию превращения 1,2,6,8-татраоксинафталина в сцита лон, причем флавиолин накапливается в результате аутоокисления указанного нафтола.

Таким образом, по характеру блокирующего действия на биосинтез меланина гриба V.dahliae рицинолевая кислота подобна трициклазолу и другим фунгицидам с аналогичным эффектом.

Данное исследование выполнено в рамках проекта УНТЦ P-226 “Биологический контроль вертицилезного вилта хлопчатника”.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ФОТОБИОХИМИЯ ПТЕРИДИНОВЫХ КОФЕРМЕНТОВ Телегина Т.А., Людникова Т.А., Колесников М.П., Вечтомова Ю.Л., Дашина О.А., Крицкий М.С.

Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН. Ленинский просп. 33. Москва, 119071., Е-mail telegina@inbi.ras.ru В последние годы установлено, что производные птеридина (флавины, птерины, фолаты), хорошо известные как кофакторы многочисленных биокаталитических реакций, выполняют роль фотосенсоров в ряде светочувствительных ферментов и регуляторных белков, контролирующих адаптационные, морфогенетические и хронобиологические процессы в живых организмах. Есть основание рассматривать молекулы этих соединений, функционирующие в составе белка, как светозависимые нановыключатели (нанотриггеры), под контролем которых находятся цепи переноса электрона, либо молекулярные усилители регуляторного сигнала.

Структура и, как следствие, фотофизические и фотохимические свойства молекулы ко фермента определяют характер функционирования птеридиновой молекулы в качестве либо сенсибилизатора реакций одноэлектронного переноса, либо антенны-светосборщика, пре дающей энергию возбуждения на активный каталитический центр белка. Проведенный нами анализ фотохимических свойств позволяет подойти к пониманию принципов эволюционного отбора молекул на исполнение той или иной функции в фоторецепорном белке. В качестве примера будут рассмотрены факторы, способствовавшие отбору 5,10 метенилтетрагидрофолата (коферментного посредника переноса одноуглеродных групп в метаболизме) на роль светособирающей антенны в молекуле фотофермента ДНК-фотолиазы и фоторецепторного белка криптохрома.

Согласно нашим результатам химического моделирования процессов абиогенеза, есть ос нование считать, что эти соединения, и, прежде всего, их функциональная основа – азотсо держащие птеридиновые гетероциклы, были доступны в добиологических условиях. Фото химически активные птерины и флавины, особенно, конъюгаты птеридинов с абиогенными полимерами, представляют собой материал для конструирования моделей примитивных эво люционно древних метаболических систем, в том числе, дохлорофилльных систем консерва ции световой энергии. Такие системы, утилизирующие энергию радиации UVA-диапазона и коротковолнового видимого спектра, способны эффективно трансформировать энергию фо тонов, в том числе, в энергию макроэргических фосфоангидридных связей ATP при фото фосфорилировании ADP.

Поддержано Программой фундаментальных исследований Президиума РАН № 18 и грантом РФФИ 07-04 00460-а.

2196 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ВТОРИЧНЫЕ И ТРЕТИЧНЫЕ ПОЛИДИАЛЛИЛАМИНЫ:

МЕМБРАНОТРОПНЫЕ СВОЙСТВА И БИОЦИДНАЯ АКТИВНОСТЬ Тимофеева Л.М.а, Клещева Н.А.а, Мороз А.Ф.б, Диденко Л.В.б, Финогенова О.А.в, Ермаков Ю.А.в а Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН Ленинский пр., 29, 119991 Москва, Россия, timofeeva@ips.ac.ru б Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, ул. Гамалеи, 18, Москва, Россия в Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН Ленинский пр., 31, 119991 Москва, Россия, yermakov@elchem.ac.ru Интерес к полидиаллиламинам (ПДА) в некватернизованной форме вызван тем, что наличие гидрофильных групп ~NH2+ или ~NH+ в их структуре открывает возможности для химических модификаций, и позволяет в зависимости от рН среды проявлять характерные признаки как полисолей, так и полиоснований. Принципиальные трудности получения полимеров из мономеров ряда диаллиламина (ДАА) в некватернизованной форме, связанные с реакцией вырожденной передачи цепи на мономер, не позволяли до недавнего времени получать вторичные и третичные ПДА. Используя предложенный авторами ранее подход, синтезированы новые катионные полиэлектролиты – вторичные и третичные ПДА из трифторацетатных солей мономеров ряда ДАА1. Установлено, что полисоли ПДА с различной ММ (MМ достигает 65000) обладают высокой биоцидной активностью (БИА) широкого спектра действия2. Их активность сравнима с БИА известных в мире эффективных дезинфицирующих средств и в ряде случаев превышает ее: минимальные биоцидные (убивающие) концентрации (МБК) составляют от 1.510-4 вес.% (1.510-6 г/мл) до 1.210- г/мл в зависимости от вида микроорганизма2. Показано, что исходные мономерные соли и трифторуксусная кислота практически не обладают БИА. С увеличением ММ полимеров их БИА возрастает. Степень замещения атома N (вторичный или третичный амин) практически не влияет на БИА полимеров.

Проведены начальные исследования механизма воздействия ПДА на микроорганизмы ме тодом электронной микроскопии (метод ультратонких срезов). На E-coli показано, что ПДА при МБК оказывает влияние на структуру бактериальной оболочки, вызывает значительные повреждения цитоплазмы и рибонуклеопротеидного комплекса.

Для изучения электростатического вклада в механизм взаимодействия полисолей ПДА с клеточными мембранами использованы модельные липидные мембраны, сформированные с различным соотношением незаряженных и заряженных фосфолипидов. Электрокинетиче ские измерения в суспензии липосом обнаруживают насыщение в адсорбции поликатионов при наличии отрицательно заряженной компоненты в составе мембран. При этом предель ный положительный потенциал зависит от исходного потенциала интактных мембран. Ана логичные измерения с поликатионами на основе лизина демонстрируют связь эффекта пере зарядки мембран с длиной цепи олигомеров лизина.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке гранта ОХНМ РАН (программа 10).

Литература 1. Л.М. Тимофеева, Н.А. Клещева, Ю.А. Васильева, Г.Л. Громова, Г.И. Тимофеева, М.П. Филатова, Высокомо лек. соед. А. 2005, 47, 916.

2. Л.М. Тимофеева, Н.А. Клещева, Патент 2272045 РФ, 2004.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 БИОКАТАЛИТИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ ФЕНОЛОВ ИММОБИЛИЗОВАННЫМИ НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛАХ ПЕРОКСИДАЗОЙ И ТИРОЗИНАЗОЙ Тихонов Б.Б., Александров А.С., Сидоров А.И., Сульман Э.М.

Тверской государственный технический университет, Кафедра биотехнологии и химии 170026, г.Тверь, наб. Афанасия Никитина, Биокатализаторы на основе различных ферментов вызывают нарастающий интерес исследователей во всем мире, так как большинство ферментативных реакций отличаются высокой активностью и селективностью. Целью исследования являлось создание эффективного биокатализатора для окисления фенолов, изучение свойств модифицированного носителя и иммобилизованной пероксидазы и тирозиназы, изучение влияния хитозана и сшивающих агентов на свойства иммобилизованных препаратов ферментов, а также изучение закономерностей каталитического процесса окисления фенолов иммобилизованной пероксидазой и тирозиназой.

При создании каталитических систем многократного использования на основе ферментов одной из главных проблем является выбор твердого носителя для иммобилизации фермента, который обеспечит его наилучшую стабилизацию. Применение в качестве носителя ионооб менной смолы, модифицированной хитозаном, карбодиимидом или глутаровым альдегидом является достаточно эффективным решением этой проблемы. Такая система может быть ус пешно применена в реакциях окисления в присутствии перекиси водорода и кислорода, ка тализируемых соответственно пероксидазой и тирозиназой.

В процессе работы было проведено исследование полученных биокаталитических систем методами ИК-Фурье спектроскопии, РФЭ спектроскопии, БЭТ, а также проведен сравни тельный анализ активности каталитических систем различного Эксперименты показали, что последовательное нанесение хитозана и глутарового альдегида на ионообменную смолу обеспечивает наиболее прочную и стабильную сшивку ферментов с носителем. Наиболее эффективной является каталитическая система с относительным содержанием хитозана на катионите 1% и глутарового альдегида – 6%. Активность полученных биокатализаторов ос тается практически постоянной при многократном применении (свыше 10 циклов) в реакции окисления фенолов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Федерального агентства по науке и инновациям (Госконтракт №02.512.11.2001) и программы NATO Science for Peace 981438.


2198 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ИЗУЧЕНИЕ РЕАКЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ ХРОМОФОРА В ФОТОАКТИВИРУЕМОМ БЕЛКЕ asCP ИЗ ANEMONIA SULCATA Третьякова Ю.А., Пахомов А.А., Мартынов В.И.

Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН 117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 (Россия) Зеленый флуоресцентный белок (GFP) и его гомологи широко применяются для отслеживания процессов in vivo, происходящих на различных уровнях: от молекул до целого организма. У красного флуоресцентного белка DsRed и его гомологов хромофор представлен в виде ацилиминзамещенного аналога хромофора GFP, 2-(N-ацилимино) – 4-(п гидроксибензилиден)-5-имидазолона. Характерной особенностью фотоактивируемых белков является способность включать/выключать собственную флуоресценцию при облучении светом определенной длины волны. В отличие от DsRed автокаталитическое образование хромофора asCP сопровождается разрывом полипептидной цепи непосредственно перед хромофором с образованием 8 кДа и 20 кДа фрагментов. Однако до сих пор не установлены как точная структура хромофора, так и механизм этой автокаталитической реакции.

Для установления структуры и определения механизма образования хромофора были вы делены 8 кДа и 20 кДа фрагменты asCP. После протеолитического расщепления каждого из этих фрагментов с помощью ВЭЖХ были выделены терминальные пептиды, прилежащие к месту разрыва полипептидной цепи asCP. Анализ полученных пептидов с помощью тандем ной масс-спектрометрии показал, что хромофорсодержащий пептид представляет собой ке тозамещенное производное GFP хромофора, в то время как C-концевой группой фрагмента кДа является амид. Эти результаты позволяют предполагать, что автокаталитический синтез хромофора asCP осуществляется посредством гидролиза ацилиминной группы промежуточ ного DsRed-подобного хромофора. Очевидно, что образование хромофора определяется во многом его аминокислотным окружением. Для выяснения остатков, отвечающих за фрагмен тацию asCP, был проведен сайт-направленный мутагенез по 13-й и 62-й позиции, находя щихся в ближайшем окружении хромофора. Предполагалось, что Thr-13 за счет образования водородных связей может стабилизировать конечные продукты реакции разрыва полипеп тидной цепи. Однако замена Thr-13 на гидрофобный Val не влияла на образование хромофо ра asCP. Кроме того, при замене Cys-62 на Phe, который содержит объемную боковую цепь в непосредственной близости от реакционного центра, степень фрагментации белка не изме нялась.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (№ 06-04-48196).

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ И ПРОЦЕССОВ С ИХ УЧАСТИЕМ Урьяш В.Ф., Кокурина Н.Ю., Ларина В.Н., Фаминская Л.А.

Научно-исследовательский институт химии Нижегородского госуниверситета.

пр. Гагарина, 23/5, г. Нижний Новгород, 603095, Россия Роль биологически активных веществ (БАВ) в жизни современного человека трудно переоценить. Они представляют собой лекарственные субстанции, входят в состав косметических средств и пищевых добавок. Определение термодинамических характеристик (энтальпии, энтропии, функции Гиббса) аминокислот, белков, полисахаридов и других БАВ необходимо как при изучении процессов их получения, так и превращения в живых организмах, например, в ферментативных реакциях или при конформационных изменениях белков и нуклеиновых кислот. Однако такая информация немногочисленна. Биологически активные вещества – это, как правило, природные полимеры (полисахариды, белки и др.), которые имеют сложную молекулярную и надмолекулярную структуры. В связи с этим представляет большое теоретическое и практическое значение установление закономерностей влияния структуры на их физико-химические и, в частности, термодинамические свойства. Ввиду того, что процессы в организмах протекают в водной среде, для их физиологии и биохимии весьма важно изучение физических состояний воды в различных БАВ, а также влияния воды на температуры их физических переходов. Так как низкомолекулярные вещества (НМВ), в том числе и вода, оказывают пластифицирующее действие на биологически активные вещества, ценную информацию об этом дают диаграммы физических состояний систем БАВ – вода или БАВ – НМВ, разработкой и анализом которых авторы занимаются более 30 лет. Для построения и анализа диаграмм необходимы, в частности, данные о температурах стеклования смесей БАВ с НМВ, а также плавления фазы избытка НМВ над их растворимостью в БАВ. Такие данные можно получить при измерении теплоемкости смесей БАВ с НМВ и методом дифференциального термического анализа (ДТА).

В работе было исследовано 30 полимеров (полисахаридов, белков крови человека, лакто бацилл, сополимеров бутилметакрилата с метакриловой кислотой);

15 пластификаторов и их смесей с полимерами для калориметрического определения предела растворимости пласти фикатора в полимере;

построено и проанализировано 19 диаграмм физических состояний систем полимер – пластификатор.

Полученные результаты исследований использованы при разработке новых и оптимиза ции имеющихся технологических процессов получения БАВ, а также их выделения из при родного сырья. В частности, при оптимизации процесса сублимационного высушивания бел ков крови человека и бактерийных лекарственных препаратов, очистки сточных вод от ами нокислот методом направленной кристаллизации. Был разработан оригинальный способ вы деления витаминного комплекса из плодов рябины обыкновенной. Оптимизирован процесс получения пищевых добавок из растительного сырья. Сконструирована полимерная матрица для трансдермального введения лекарственных препаратов в организм больного, а также разработан способ диагностики злокачественных новообразований по данным ДТА крови больного.

2200 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, РЕКОМБИНАНТНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ S.CEREVISIAE YЕp5117альфа КАК СИСТЕМА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ ИНГИБИТОРОВ ЦИТОХРОМА P450с И ДРУГИХ МОДИФИКАТОРОВ СТЕРОИДОГЕНЕЗА Фалетров Я.В., Фроленков К.А., Фролова Н.С., Логинова Н.В., Шкуматов В.М.

НИИ физико-химических проблем, Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь Цитохром P450c17 (17альфа-гидроксилаза/С17,20-лиаза) катализирует биосинтез 17альфа гидроксикортикостероидов и андрогенов. Ведется активный поиск селективных ингибиторов P450c17 c целью создания лекарств для лечения андроген-зависимых опухолей простаты1.

Трансформанты Saccharomyces cerevisiae YЕp5117альфа, экспрессирующие цитохром Р450с17 из коры надпочечников, осуществляют две последовательные реакции биотрансформации прогестерона: 17альфа-гидроксилирование (биосинтетическая функция) и 20альфа-восстановление (инактивирующая функция). Первая реакция обусловлена функциональным сопряжением в клетке дрожжей P450c17 с собственной NADPH-зависимой цитохром-P450 редуктазой, а вторая – с наличием у дрожжей фермента – ортолога 20альфа гидроксистероид дегидрогеназы печени млекопитающих2. На первом этапе для обоснования применения рекомбинантных микроорганизмов S.cerevisiae YЕp5117альфа в качестве фармакологической модели были изучено влияние известных лекарственных соединений, модифицирующих биосинтез стероидов (кетоконазола, метирапона, дексаметазона, мифепристона, даназола, левоноргестрела), на соотношение биосинтетической и инактивирующей функций рекомбинантных микроорганизмов3. Определены значения Km/Vmax, константы ингибирования и тип ингибирования изученных лекарственных соединений в реакциях 17-гидроксилирования прогестерона. Исследовано влияние комплексных соединений переменных металлов с замещенными тиофенолами и N-замещенных тетразолов, синтезированных согласно4, на выходы продуктов биотрансформациях прогестерона S.cerevisiae YЕp5117альфа. Для обоснования механизма действия с использованием изолированных ферментов in vitro изучено влияние указанных соединений на скорость переноса электронов в реконструированных монооксигеназных системах. Оценена их эффективность при окислительном расщеплении боковой цепи холестерина с помощью системы NADPH – (FAD)флавопротеид – [2Fe-2S]ферредоксин – Р450scc и в реакции 17альфа-гидроксилирования, осуществляемой системой NADPH – (FAD/FMN)флавопротеид – Р450с17. Методом разностного спектрофотометрического титрования определены тип взаимодействия исследуемых соединений с гемопротеидами, константы диссоциации и стехиометрия образующихся комплексов. Полученные результаты обсуждаются с использованием имеющихся данных о моделировании активных центров цитохромов Р450с17 и Р450scc.

Работа выполнена при финансовой поддержке БРФФИ (Б04МС-030).

Литература 1. F. Leroux. Curr. Med. Chem. 2005, 12, 8H 2. В.М. Шкуматов, Е.В. Усова, Ю.С. Поляков и др. Биохимия 2002, 67, 3. В.М. Шкуматов, Е.В. Усова, Н.С. Фролова и др. Биомед.химия 2006, 42, 4. С.В. Войтехович, А.Н. Воробьев, И.Н. Гапоник, О.А. Ивашкевич. Хим. Гетероцикл. Соед. 2005, ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 КООРДИНАЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО КИСЛОРОДА ДИОКСОДИАНГИДРОГОССИПОЛОМ ПРИ ВЕРТИЦИЛЛЕЗНОМ ВИЛТЕ ХЛОПЧАТНИКА Филатова О.Ф., Тыщенко А.А., Ходжибаева С.М., Кузнецов Д.В., Ташпулатов Ж.Ж.

Институт микробиологии, ул.А.Кадыри 7б, Ташкент, Узбекистан, При вертициллезном вилте хлопчатника отмечена высокая насыщенность тканей растения молекулярным кислородом. Целью работы явилось выявление причин этого отклонения от нормы. Конечным продуктом окисления госсипола – основного антиоксиданта хлопчатника, является стабильный бирадикал диоксодиангидрогоссипол с триплетным состоянием спинов неспаренных электронов. Используя методы электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), оптической спектроскопии и молекулярного моделирования (РМ-3) в тканях растений обнаружены диоксодиангидрогоссипол и комплексы диоксодиангидрогоссипола с молекулярным кислородом.

Синглетное состояние диоксодиангидрогоссипола не может быть реализовано из-за сте рических препятствий для внутреннего вращения, не допускающих компланарного располо жения колец двух симметричных половин бинафтильного скелета. Взаимодействие двух од нонаправленных спинов неспаренных электронов является доминирующим в объеме бира дикала из-за точечного сосредоточения носителей. Поэтому ароматическая система диоксо диангидрогоссипола поляризована суммарным спином двух электронов. Эксперименталь ным подтверждением этого вывода является, кроме спектров ЭПР, появление новой полосы поглощения при 565 нм в оптическом спектре раствора бирадикала в хлороформе. Указанная полоса отсутствует в спектрах предшественников – диамагнитного диангидрогоссипола и соответствующего монорадикала. По принципу комплиментарности цвет радикала должен быть красным. Однако после контакта исследуемого раствора с кислородом воздуха его цвет углубляется до пурпурного, а в растворе появляется полоса поглощения при 600 нм.

Очевидно, отмеченные изменения обусловлены появлением в растворе комплексов диок содиангидрогоссипола с молекулярным кислородом О2, имеющим триплетное основное со стояние двух неспаренных электронов при температурах ниже +800°С. Это предположение подтверждается расчетами спектров оптического поглощения для комплекса реализуемой резонансной формы бирадикала с центрированием неспаренных электронов на атомах угле рода, общих для всех трех колец в каждой из половин бирадикала. Длина волны для возни кающей в комплексе полосы поглощения согласно расчету по методу РМ-3 составляет 605,6 нм, что воспроизводится с точностью до последнего знака в расчете оптического по глощения виртуальной структуры молекулы диоксодиангидрогоссипола в синглетном ос новном состоянии. Можно предполагать, что сдвиг полосы поглощения до 600 нм в обоих случаях обусловлен перераспределением спиновой плотности, вызванном двойной -связью в молекуле и двумя -связями в комплексе бирадикала с О2.

Таким образом, молекулярный кислород в тканях инфицированного хлопчатника может накапливаться в результате образования комплексов его с диоксодиангидрогоссиполом.

2202 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ОСОБЕННОСТИ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ Хватов А.В., Луканина Ю.К., Колесникова Н.Н., Попов А.А.

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН г.Москва, ул.Косыгина 4, Одной из острейших проблем нового века является утилизация полимерных упаковочных материалов. Для потенциально биоразрушаемых композиций требуется сохранение необходимых свойств в течение всего срока эксплуатации и разложение материала по его истечению под воздействием различных факторов окружающей среды.

Приоритетным направлением в решении данного вопроса является добавление к устойчи вым к воздействию окружающей среды синтетическому полимеру природного компонента, способного биоразлагаться. В работе исследовался полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) с различными добавками: соевая мука, целлюлоза, дробина (отход пивоваренного производст ва) и биополимер – поли-3-гидрокобутират (ПГБ).

Были проведены термогравиметрические испытания, которые показали, что все компо ненты, вводимые в смесь не разрушаются до температуры 1300С.

Изучение окисления образцов проводилось в условиях ускоренных испытаний – при по вышенном давлении О2 (600 тор) и температуре 90°С. Введение целлюлозы и ПГБ мало влияет на скорости окисления, их изменения лежат в пределах ошибки эксперимента (2%).

С увеличением концентрации соевой муки в образцах происходит падение скорости окисле ния, а с увеличением концентрации дробины – ее рост. Такое поведение может быть связано с тем, что данные природные добавки содержат в своем составе не только природные поли меры, но и другие примеси. В соевой муке содержатся изофлавоны, которые являются при родными антиоксидантами. А в состав дробины входят металлы переменой валентности, ко торые инициируют процесс окисления.

Окисленные пленки были изучены методом ДСК. На полученных термограммах наблюда ется увеличение температуры максимума пика плавления ПЭ для всех образцов. Однако в низкотемпературной области эндотермического пика плавления ПЭ наблюдается уменьше ние теплоемкости. Таким образом, длительное воздействие повышенной температуры (физи ческий «отжиг») и деструкция проходных цепей (химический «отжиг») облегчают возмож ность образования более упорядоченных структур ПЭ.

Биодеградабельность полимерных композитов выявлялась в соответствии с ГОСТом 9.049-91 (для испытания на грибостойкость полимерных материалов). Исследования прово дились с использованием штаммов Aspergillus flavus Link:Fr., Penicillium chrysogenum. Ис следована интенсивность роста микромицетов в зависимости от природы и концентрации добавки, а также от природы штамма.

ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, 2007 ОСОБЕННОСТИ СПИНОВЫХ СОСТОЯНИЙ В ПРОИЗВОДНЫХ ДИАНГИДРОГОССИПОЛА Ходжибаева С.М., Филатова О.Ф., Тыщенко А.А., Кузнецов Д.В., Ташпулатов Ж.Ж.

Институт микробиологии, ул.А.Кадыри 7б, Ташкент, Узбекистан, Диангидрогоссипол является первым стабильным продуктом внутримолекулярного сочетания при окислении госсипола, основного полифенольного антиоксиданта хлопчатника. Нами установлено, что дальнейшее окисление диангидрогоссипола ведет к относительно стабильным парамагнитным продуктам – первичным феноксильным моно- и бирадикалам.

В кристаллическом состоянии феноксильный бирадикал диангидрогоссипола устойчив, в растворах он легко восстанавливается до монорадикала избытком исходного полифенола.

При температуре раствора выше 15°C однозамещенные атомы кислорода феноксильного би радикала диангидрогоссипола отдают неспаренные электроны в сопряженные с ними арома тические системы бинафтильных колец и бирадикал приобретает структуру триплетного ди оксодиангидрогоссипола.

С точки зрения классической органической химии синглетное состояние структуры диок содиангидрогоссипола не может быть реализовано из-за стерических затруднений для моле кулярного вращения, обусловленных наличием заместителей в -положениях к атомам угле рода центральной связи. Тем не менее, делокализация и однонаправленность спинов неспа ренных электронов в триплетном бирадикале диоксодиангидрогоссипола позволяет их орби талям частично перекрываться при достижении минимальных углов (~12°) отклонения от нереализуемой плоской конфигурации бинафтильных половин структуры.

Молекулярное моделирование в этом случае допускает наличие синглетного состояния спинов неспаренных электронов диоксодиангидрогоссипола при максимальном «раскрытии»

половин структуры. При этом расчет, с использованием параметров структуры диоксодиан гидрогоссипола как исходной информации, дает единственную во всем его оптическом спек тре линию поглощения при длине волны 605,6 нм с силой осциллятора 2,6123. Эта же линия с умеренной интенсивностью появляется в спектре поглощения комплекса триплетного со стояния молекулярного кислорода с триплетным диоксодиангидрогоссиполом.

По величине энергии образования синглетное состояние диоксодиангидрогоссипола пре вышает триплетное более чем в два раза. Это обстоятельство является причиной появления синглетного кислорода при нагреве раствора указанного комплекса в касторовом масле до 35°C и может быть использовано при объяснении случаев прооксидантного эффекта госси пола.

Данное исследование выполнено в рамках проекта УНТЦ P-226 “Биологический контроль вертицилезного вилта хлопчатника”.

2204 ХVIII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, Москва, ФОРМИЛИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОКОМПЛЕКСОВ ТЕТРААРИЛПОРФИРИНОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ Цуканов С.В.a, Румянцева В.Д.а, Коноваленко Л.И.б, Миронов А.Ф.a а Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова, 119571, Москва, проспект Вернадского,86.

б ФГУП ГосНИИ биологического приборостроения, 125424, Москва, Волоколамское ш.,75, к.1.

Реакция формилирования по Вильсмейеру хорошо изучена в ряду металлокомплексов порфиринов, что в значительной мере связано с возможностью использования формильной группы для получения целого ряда производных. Однако формилирование металлокомплексов платиновой группы исследовано значительно меньше1,2, хотя эти соединения необходимы при флуоресцентном иммуноанализе3 в качестве фосфоресцентных меток.

В настоящей работе нами было изучено формилирование платиновых и палладиевых комплексов тетра-мезо-арилпорфиринов, содержащих электронодонорные и электроноак цепторные заместители. В случае платинового комплекса тетра-мезо(п метоксикарбонилфенил)порфирина -формилзамещенное производное было получено с не высоким выходом 29%, что, очевидно, связано с дезактивирующим влиянием мезо заместителей. Замена сложноэфирной группы в п-положении на метоксильный радикал по зволила получить платиновый комплекс -формил-тетра-мезо(п-метоксифенил)порфирина с существенно более высоким выходом достигающим 78-80%.

Интересные результаты получены при формилировании и м-метокси-изомера, где выход платинового комплекса составил 37%, а для более реакционноспособного палладиевого ком плекса – 50%. При исследовании продуктов реакции было обнаружено, что наряду с основ ной реакцией формилирования, в последнем случае может протекать внутримолекулярная конденсация формильной группы с фенильным радикалом с образованием дополнительного 6-ти членного цикла. Это соединение легко окисляется кислородом воздуха, давая соответ ствующее 3,2’-карбонил-производное. В случае палладиевого комплекса выделены оба про изводных с метиленовой и кето-группами, изучены их физико-химические свойства.

В электронном спектре поглощения наблюдается батохромный сдвиг на 50 нм, в ИК-спектре полоса валентных колебаний с=о – 1645–1650 см-1, а для формил-производных она составля ет 1660-1670 см-1.



Pages:     | 1 |   ...   | 73 | 74 || 76 | 77 |   ...   | 95 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.