Ацильное производное аминофенола как активатор моноаминоксидаз типа А

Изобретение относится к экспериментальной биологии, медицине, биохимии и касается фармакологически активного производного аминофенола - 2(N-ацетилацетамидо)фенил ацетата

Вышеуказанное соединение, синтезированное химическим путем, может найти применение в медицинской биохимии при изучении свойств различных моноаминоксидаз и в медицине в качестве активатора этих ферментов, а также в изучении развития онкологических процессов, как на уровне роста опухоли, так и при коррекции психического статуса больных [1-3].

Моноаминоксидазы (МАО) - ключевые ферменты катаболизма биогенных аминов, принимающих участие в передаче нервных импульсов в центральной нервной системе и на периферии.

Различают два изофермента МАО - типа А и типа Б. Они на 70% идентичны по аминокислотному составу, имеют около 60 кДа веса на одну субъединицу и состоят, за редким исключением, из двух субъединиц. Эти формы кодируются различными генами, различаются относительной чувствительностью к специфическим ингибиторам и характеризуются перекрывающейся субстратной специфичностью. Предполагаются различные физиологические функции для МАО типа А и Б. Считается, что повышающаяся в течение жизни активность МАО типа Б (субстраты - дофамин, тирамин, фенилэтиламин) связана с нейродегенеративными процессами (болезни Паркинсона и Альцгеймера). Активность МАО типа А (субстраты - серотонин, норадреналин, тирамин) стабильна в течение жизни и связана со способностью к обучению и серьезным патологическим поведенческим нарушениям.

Применяемые в медицине при нарушениях активности аминоксидаз лекарственные препараты относятся к различным классам: бензодиазепинам, блокаторам кальциевых каналов, антиэпилептикам, антипсихотикам, обратимым ингибиторам МАО типа А и В. В терапии используют также необратимые ингибиторы МАО, хотя эти соединения опасны, поскольку вызывают «сырный синдром». Все вышеперечисленные соединения не универсальны для больных, их комбинация представляется полезной, но требует дополнительного изучения [4, 5].

Предлагаемое в данной заявке соединение позволяет непосредственно воздействовать на сниженную при некоторых заболеваниях активность МАО типа А. Известно, что сниженная активность этой формы фермента наблюдается у людей при депрессивных состояниях, мании, суициде, асоциальном поведении, увеличенной уязвимости к стрессу при умственных проблемах у детей [6]. Данные по наличию активаторов моноаминоксидаз в литературе отсутствуют.

Исследования свойств предлагаемого соединения были проведены на препаратах митохондрий мозга быка и печени крысы. Для их получения использовали 10% гомогенаты ткани. Выделение из печени крыс проводилось в 0,02 М фосфатном буфере, содержащем 0,005 М этилендиаминтетраацетат и 0,25 М сахарозу. Осадок, полученный при центрифугировании препаратов при 800 g в течение 10 мин, отбрасывали. Митохондрии получали после центрифугирования надосадочной жидкости при 8500 g в течение 30 мин и двухкратной промывки 0,02 М фосфатным буфером.

Выделение из стволовой части мозга быка проводилось в 0,25 М растворе сахарозы последовательной промывкой митохондрий 0,125 М сахарозой, водой и 0,05 М фосфатным буфером при pH 7,6. Центрифугирование проводили в вышеописанных условиях.

Белок определяли по методу Лоури. Активность полученных препаратов определяли:

1) микродиффузионным методом при концентрации субстратов: серотонина - 10^-3 М, тирамина - 3,2×10^-3 М, фенилэтиламина - 0,8×10^-3 М;

2) радиометрическим методом при концентрации субстратов: серотонина - 10^-4 М, тирамина - 10^-4 М, фенилэтиламина - 0,5×10^-4 М [4];

3) спектрофотометрическим методом по образованию семикарбазона при концентрации серотонина - 0,54×10^-4 М [7];

4) спектрофотометрическим методом по образованию продукта с хромогенной смесью при концентрации тирамина 6×10^-4 М [8];

5) спектрофотометрическим методом по образованию бензальдегида при концентрации бензиламина (БА) 6×10^-3 М [9].

Результаты исследования действия производного аминофенола-2(N-ацетиламидо)фенил ацетата на серотониндезаминазную активность МАО из мозга представлены на фиг. 1-3.

На фиг. 1 представлено изменение активности МАО А в зависимости от концентрации аминофенола. Результаты свидетельствуют о том, что при низких концентрациях исследуемого соединения наблюдается активация на 20-60%. При дальнейшем увеличении концентрации активатора наблюдается торможение активности МАО типа А.

На фиг. 2 представлена зависимость активности моноаминоксидазы Б от концентрации аминофенола. Как следует из представленных данных, в исследуемых концентрациях МАО типа Б активации не подвергается.

Полученные результаты свидетельствуют об активации именно МАО типа А (избирательный субстрат - серотонин), а не МАО типа Б (субстрат - бензиламин). Высокие концентрации вещества вызывают неспецифическую инактивацию ферментов. Выявленное действие предлагаемого в качестве активатора соединения является обратимым, т.к. разведение заингибированного фермента приводит к восстановлению его активности.

Тип торможения или активации катализируемой МАО реакции определен с использованием метода двойных обратных величин по Лайнуиверу-Берку и представлен на фиг. 3.

Из представленных данных видно, что изучаемое соединение влияет как на сродство фермента к субстрату, так и на скорость каталитического распада, т.е. выявлен смешанный характер активации-торможения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Chen РН, Huang В, Shieh TY, Wang YH, Chen YK, Wu JH, Huang JH, Chen CC, Lee KW. The influence of monoamine oxidase variants on the risk of betel quid-associated oral and pharyngeal cancer. Scientific World Journal. 2014: 183548. Epub.

2. Li J, Yang XM, Wang YH, Feng MX, Liu XJ, Zhang YL, Huang S, Wu Z, Xue F, Qin WX, Gu JR, Xia Q, Zhang ZG. Monoamine oxidase A suppresses hepatocellular carcinoma metastasis by inhibiting the adrenergic system and its transactivation of EGFR signaling. J Hepatol., 2014, 60 (6): 1225-34. Epub.

3. Chen J, Li W, Cui L, Qian Y, Zhu Y, Gu H, Chen G, Shen Y, Liu Y. Chemotherapeutic Response and Prognosis among Lung Cancer Patients with and without Depression. J Cancer., 2015, 6 (11): 1121-9.

4. , Padin JF, Arranz-Tagarro JA, Laguna R. History and therapeutic use of MAO-A inhibitors: a historical perspective of mao-a inhibitors as antidepressant drug. Curr Top Med Chem. 2012, 12 (20): 2275-82.

5. Goldstein DS. Biomarkers, mechanisms and potential prevention of catecholamine neuron loss in Parkinson disease. Adv Pharmacol. 2013, 68: 235-72.

6. Chajkowski-Scarry S, Rimoldi JM. Future Med Chem. Monoamine oxidase A and В substrates: probing the pathway for drug development. 2014, 6 (6), 697-717.

7. Popov N., , Thiemann C., Matthies H. A sensitive method of determining monoamine oxidase activity in tissue by measurement of aldehyde semicarbazone. Acta Biol Med Ger. 1971, 26 (2), 239-45.

8. Holt A., Sharman D.F., Baker G.B. A continuous spectrophotometric assay for monoamine oxidase and related enzymes in tissue homogenates. Palcic MMA nal Biochem. 1997, 244 (2), 384-92.

9. Т.А. Москвитина, Н.И. Соловьева. Физиологическое значение аминоксидаз и методы определения их активности. Клиническая и лабораторная диагностика, 2011, 2, 3-7.