<<
>>

ВОССТАНОВЛЕНИЕ АЗОСОЕДИНЕНИЙ

Различные азокрасители, которые поступают в организм в виде ароматических аминов, подвергаются восстановлению, которое катализируется микросомной азоредуктазой. Восстановление азосоединений включает две стадии — восстановление субстратов до гидразосоединений и их восстановительное расщепление:

R—N = N—R' Цт- - R—N—N—R' £-

Н+ | | Н+

На примере сульфоназо III показано, что процесс восстановления азосоединений может включать образование свободных радикалов [260]. Этот процесс, как в случае восстановления нитросоединений, ингибируется кислородом вследствие быстрого переокисления азоанионного радикала:

R — N = N — R'-[R — N — N — RT,

[R — N — N — R']_ + 02 — R — N - N — R' + Oj.

Азосоединения в микросомах могут восстанавливаться НАДФН-цытолсрсш с редуктазой [261]. Однако доказано, что в процессе активное участие принимают НАДФН-цитохром Ьъ редуктаза, цитохром Р450 и флавины [262]. Флавины, как известно, катализируют восстановление хинонов до семихинонов, а также нитроароматических веществ до анионных радикалов. Скорость восстановления азосоединений флавинами пропорциональна потенциалу восстановления, что свидетельствует о простом переносе электронов в ходе реакции. В этой связи Мейсон и соавторы [260] полагают, что НАДФН-цытодфсш с редуктаза передает электроны на субстрат посредством флавинов, которые полностью или наполовину восстановлены цитохромом с.

В отличие от микросомальных азоредуктаз, ферменты, находящиеся в растворимой фракции, не теряют своей активности в присутствии кислорода. В качестве доноров электронов они, как правило, используют НАДН и НАДФН. Наиболее вероятными нитроредуктазами цитозоля клеток являются ДТ-диафо- раза [263] и ксантиноксидаза [250].

Целый ряд арилазосоединений как водорастворимых, так и гидрофобных, подвергаются восстановительному расщеплению микрофлорой желудочно-кишечного тракта экспериментальных животных и человека [264]. Наибольшая активность ферментов микроорганизмов проявляется в том случае, когда среда находится в анаэробных условиях и используются ФМН и ФАД.

Химическим путем N-окиси легко восстанавливаются до соответствующих аминов. Первые исследования этой реакции в организме животных проведены на алкалоидах. Показано, что их N-окиси не подвергаются восстановлению. Позже выяснилось, что все же N-окиси восстанавливаются в опытах in vitro и in vivo, но с малым выходом соответствующего третичного амина [265]. Однако оказалось, что гомогенаты органов животных, восстанавливающие N-окиси, устойчивы к нагреванию и осуществляют процесс в присутствии ионов железа, цистеина или восстановленного глутатиона, а также гемоглобина, метге- моглобина или эритроцитов [266]. Аналогичный эффект может быть достигнут при использовании микросом печени без добавления НАДФН [267].

Ферменты, катализирующие восстановление N-окисей, в литературе получили название N-оксидредуктаз. Наибольшая их ферментативная активность определяется в печени, несколько меньше в почках, кишечнике, легких и сердце [268]. В печени N-оксидредуктазная активность обнаруживается в цитозоле (ксантиноксидаза), микросомах (НАДФН-цытолфсш с редуктаза и CYP450) и митохондриях.

Редуктазная активность ксантиноксидазы ингибируется цианидом и частично кислородом [250]. Если в качестве субстрата используется N-окись [180]-никотинамида, то наблюдается прямой перенос кислорода от субстрата на ксантин. Активность микросомной N-оксидредуктазы ингибируется окисью углерода, октиламином и кислородом. Интересная особенность наблюдается при внесении в инкубационную среду, содержащую микросомы, N-окиси тирамида.

В этом случае происходят связывание субстрата лишь с восстановленной формой цитохрома Р450 и его конкуренция с окисью углерода [269]. По-видимому, N-окись при взаимодействии с восстановленным цитохромом Р450 выступает в качестве шестого лиганда гемового железа.

Скорость восстановления субстрата стимулируется в 20 и 100 раз ФМН и метилвиологеном соответственно, но кислород препятствует такому стимулирующему действию. На основании этого сделано предположение [250, 270] о том, что ФМН и метилвиологен, будучи восстановленными НАДФН-цм/noxpcw с редуктазой, в свою очередь восстанавливают цитохром Р450. И наконец, последний катализирует превращение N-окиси в амин. Лимитирующей при ферментативном восстановлении N-окисей является стадия восстановление цитохрома Р450 [258, 259].

В заключение рассмотрим некоторые свойства митохондриальной N-оксидредуктазы. Активность фермента усиливается при замене в инкубационной среде НАДН на его генерирующую систему. В аэробных условиях редуктазная активность уменьшается более чем на 85 %. Фенобарбитал не индуцирует, а метирапон и октиламин не ингибируют этот фермент. Митохондриальная N-оксидредуктаза с неодинаковой скоростью восстанавливает различные по физико-химическим свойствам субстраты [250, 270].

В митохондриях печени существуют две разновидности N-оксидредуктазы: одна — сукцинатзависимая, которая ингибируется окисью углерода, антимицином, ротеноном и цианидом, другая — НАДФН-зависимая. Ингибитором последней служит только окись углерода [269]. Обработка митохондрий дигитонином позволила заключить, что N-оксидредуктаза располагается на внутренней мембране. На долю микросом и митохондрий приходится 66—70 % и 11 —12% соответственно всей клеточной активности.

Бактериальные редуктазы восстанавливают N-окись триме- тиламина в триметиламин [270]. Интересно отметить, что хлор- промазин-5-оксид этой же системой может восстанавливаться до соответствующего сульфида. В этом случае речь идет об восстановлении S-окисей [250].

Изучен процесс восстановления нитрозосоединений в микро- сомах печени экспериментальных животных; в качестве субстрата применялся 1-нитрозоадамантан. Инкубация его в среде, содержащей отмытые микросомы печени кролика, НАДФН-гене- рирующую систему и кислород, приводила к получению соответствующего гидроксиламина. Продукт реакции выделен тонкослойной и газо-жидкостной хроматографией и идентифицирован с помощью масс-спектрометрического метода. Скорость формирования в микросомах животных гидроксиламина зависела от содержания белка в инкубационной среде. Субстрат не восстанавливался, если в среде отсутствовала НАДФН-генерирующая система или микросомы.

Нитрозоредуктазная активность наиболее развита в печени кролика и в четыре-пять раз ниже в легких, кишечнике и почках. Этот фермент имеет и видовые особенности.

Нитрозоредуктаза выделена из микроорганизмов, в частности из E.coli использует в качестве кофакторов НАДН и НАДФН и ее активность ингибируется дикумаролом (ингибитор ДТ-диафо- разы). Молекулярная масса фермента составляет 24 кД [271].

Способность нитрозоредуктазы восстанавливать нитрозо- соединеня до соответствующих гидроксиламинов используется фармакологами для создания специфических пролекарств, метаболиты которых имеют ярко выраженную противоопухолевую активность.

8.2.5.

<< | >>
Источник: Головенко М. Я.. Фізико-хімічна фармакологія: Монографія. — Одеса: Астропринт,2004. —720 с.. 2004
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме ВОССТАНОВЛЕНИЕ АЗОСОЕДИНЕНИЙ:

  1. ВОССТАНОВЛЕНИЕ
  2. ВОССТАНОВЛЕНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ ЭПОКСИДОВ
  3. Педагогические средства восстановления
  4. Восстановление синусового ритма
  5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ КЕТОНОВ
  6. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПИРИМИДИНОВ
  7. ВОССТАНОВЛЕНИЕ НИТРОСОЕДИНЕНИЙ
  8. Психологические средства оптимизации процессов восстановления
  9. Восстановление синусового ритма
  10. Стадия полиурии (восстановления диуреза)
  11. Средства восстановления спортивной работоспособности
  12. ВНЕЗАПНАЯ УНИЛАТЕРАЛЬНАЯ ПОТЕРЯ ЗРЕНИЯ БЕЗ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
  13. Восстановление синусового ритма.
  14. РЕФЕРАТ. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ2018, 2018