Антирадикальная активность полифенольных соединений выделенных из растений семейства Euphorbia

Введение. Свободные радикалы – высокореак­тивные соединения, которые могут нарушить структуру и функцию животных и растительных клеток. Организмы подвержены их воздействию постоянно. Это связано с тем, что, во-первых, они непрерывно образуются в результате естественных метаболических процессов, происходящих в клетке, во-вторых, свободные радикалы образуются также под воздействием внешних факторов как природного, так и антропогенного или техногенного характера (под влиянием загрязненной окружающей среды, курения, радиации, бытовой химии).

Причиной развития многих заболеваний человека и животных являются свободные радикалы. Тушению этих свободных радикалов способствует антиоксидантная система организма. Также в современной практике широко используются антиоксиданты. Антиоксиданты способны нейтрализовать активность свободных радикалов, защищая таким образом клетки от окисления [1 с, 65-66.].

В литературных данных широко представлена способность полифенольных соединений к высокой антиоксидантной активности за счет электрон - донорных функциональных групп в их молекуле, таких как альдегидная и гидроксильная. Ранее нами была [8, с. 19-23.] описана антиоксидантная актив­ность полифенольного соединения ПС-1, исследо­ванная по методу накопления конечного продукта, малонового диальдегида (МДА), образующегося при взаимодействии с тиобарбитуровой кислотой при перекисном окислении липидов. Определение конечных продуктов перекисного окисления является классическим методом изучения антиоксидантной активности (АОА) биологически активных соеди­нений. В литературе АОА полифенолов связывают как с их способностью хелатировать различные ионы металлов [2, с. 16248], так и непосредственно взаимодействовать с такими активными формами кислорода как О₂^· [3, с. 1035], OH-радикалами и синглетным кислородом [11, с. 18]. Полифенолы могут также взаимодействовать и/или связывать компоненты реакционной среды, что может приводить к искажению результатов [4, с. 7]. В этом случае применение метода накопления MДA не позволяет непосредственно оценивать вклад каждого из этих эффектов в общую антиоксидантную активность препаратов. Исключение данных ошибок позволяет использование соединений, несущих свободную валентность, каковыми являются стабильные органические радикалы [5, с. 242]. К примеру, орто-замещенные дифенолы имеют четыре электрона, которые могут восстанавливать различные радикалы [6, с. 789]. В этом случае, антирадикальная активность полифенолов непосред­ственно коррелирует с их АОА.

Для оценки АРА в данной работе использована методика спектрофотометрического измерения кинетики восстановления молекул стабильного радикала 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (ДФПГ) антиоксидантами [7, с. 565].

Из экспериментальных данных следует, что изучаемые соединения обладают высокой способ­ностью к тушению свободных радикалов. Для количественной оценки антирадикальной активности использовали параметр t₅₀ – время необходимое для снижения 50% от исходной концентрации стабильных радикалов при реакции их с изучаемыми препаратами. В реакции ДФПГ с полифенолами t₅₀ при комнатной температуре составляет для препарата ПС-1 - 105 с (при соотношении основного вещества к ДФПГ 1:1), препарата ПС-2 – 9,6 с (соотношение 1:1), для препарата ПС-3 – 900 с (соотношение 1:1) (табл.1). Следовательно, по реакционной способности препарат ПС-2 превосходит остальные препараты.

Ход экспериментальной кривой с высокой точностью моделировался суммой двух экспонен­циальных кривых, что позволило говорить о наличии быстрой и медленной фаз восстановления ДФПГ полифенолами (рис.1). Для упрощения достаточно аппроксимировать экспериментальную кривую одной экспонентой, ход которой достаточно точно совпадает с экспериментальными точками быстрой фазы восстановления ДФПГ.

Анализ кинетических кривых показывает, что большая часть молекул ДФПГ восстанавливается в первые 3 минуты реакции, в дальнейшем реакция восстановления проходит более медленно. Полу­ченные данные согласуются с литературными [9, с. 58]. Известно, что полифенолы, в отличие от низкомолекулярных соединений (a-токоферол, аскорбиновая кислота, низкомолекулярные фенолы и др.), обладают как быстро-, так и медленнодейст­вующей АРА, возможно, поэтому кинетические кривые не укладываются на прямые в координатах для реакции второго порядка, как наблюдалось в работе [10, с. 2065]. По-видимому, в данном случае имеют место как прямые реакции исследуемых препаратов с молекулами ДФПГ с образованием неактивных продуктов (кинетика первого порядка), так и реакции, связанные со способностью молекул ДФПГ образовывать промежуточные донорно-акцепторные комплексы, которые реагируют с новыми молекулами ДФПГ (кинетика второго порядка) [10, с. 2065].

Величина констант химической реакции первой степени может служить критерием антирадикальной эффективности полифенолов. В таб.1 приведены значения констант антирадикальной активности полифенольных соединений ПС-1, ПС-2 и ПС-3.

Таблица 1.

Значения К, IC₅₀ и в It₅₀при реакции ДФПГ с исследуемыми полифенолами

Наиболее эффективными антирадикальными свойствами обладает препарат ПС-2, для которого значение константы равно 5,3 10^-3 (мин^-1) (таблица 1).

Полученные значения констант скоростей реакций ДФПГ с комплексными препаратами выше, чем для низкомолекулярных антиоксидантов, так, например, для унитиола эта константа составляет всего 0,37 (М^-1× мин^-1) [4, с. 8].

Рисунок 1. Изменение относительной оптической плотности раствора ДФПГ в этиловом спирте при добавлении исследуемых полифенолов.

Концентрация ДФПГ 0,1 мМ.

Анализ полученных данных позволяет заклю­чить, что изученные препараты обладают высокой антирадикальной активностью по сравнению с известными антиоксидантами механизм действия которых заключается в отдаче подвижного водорода свободному радикалу, в результате чего происходит обрыв цепи реакции ПОЛ. Скорость реакции изученных препаратов с ДФПГ различна.

Данный факт, также, подтверждается коэффициентом корреляции r=0.94 между проявлением антиоксидантных и антирадикальных свойств.