научная статья по теме СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛИПРОЛИНОВ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ВВЕДЕНИЯ Химия

Текст научной статьи на тему «СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛИПРОЛИНОВ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ВВЕДЕНИЯ»

БИООРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, 2008, том 34, № 4, с. 464-470

УДК 541.124:546.11.2

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛИПРОЛИНОВ ПРИ РАЗНЫХ СПОСОБАХ ВВЕДЕНИЯ

© 2008 г. |И. П. Ашмарин*, К. Е. Багликова*, С. Е. Эдеева*, Ю. А. Золотарев2*, В. С. Козик2*,

А. К. Дадаян2*, Е. М. Дорохова2*, Л. Ю. Алфеева2*, Л. А. Андреева2*, Г. Н. Копылова*, Т. С. Павлов*, Б. В. Васьковский3*, В. К. Мешавкин4*, О. Ю. Соколов4*, Н. В. Кост4*,

А. А. Зозуля

4

, Г. Е. Самонина*#, Н. Ф. Мясоедов2*

*Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, 119992, Москва, Воробьевы горы; 2*Институт молекулярной генетики РАН, Москва; 3*Институт биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва; 4*Научный центр психического здоровья РАМН, Москва Поступила в редакцию 15.10.2007 г. Принята к печати 12.11.2007 г.

Осуществлен сравнительный анализ распределения глипролинов - Pro-Gly-Pro и Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro (селанк), по тканям органов крысы при разных способах их введения с использованием равномерно меченных тритием пептидов. Приведены сравнительные данные по изменению концентрации пептидов в органах крысы после их внутрибрюшинного, интраназального, внутрижелудочного и внутривенного введения. Показано, что интраназальный способ введения обоих пептидов оптимален для доставки молекул глипролинов в ЦНС. Обнаружена высокая тропность исследованных глипролинов к тканям желудка при всех исследованных способах их введения. Сделано предположение, что высокая эффективность воздействия глипролинов на гомеостаз слизистой оболочки желудка обеспечивается, в том числе высокой концентрацией накопления этих пептидов в его тканях.

Ключевые слова: пептиды, меченные тритием; биодеградация пептидов; фармакокинетика; глипролины; селанк; Рто-О1у-Рто.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы было выделено новое семейство регуляторных пептидов, содержащих в своем составе глицин и пролин: Gly-Pro, Pro-Gly, Pro-Gly-Pro, названных глипролинами. Синтезированы также гибридные гептапептиды Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакс) и Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro (селанк), образованные сочетанием структур ACTH-(4-7) или тафтсина (Thr-Lys-Pro-Arg) с три-пептидом Pro-Gly-Pro (PGP) [1]. Глипролиновые регуляторные пептиды проявляют значительную эффективность в защите слизистой оболочки желудка от язвообразования, в регуляции свертываемости крови и предотвращении тромбозов [2-6], обладают противовоспалительным [7] и стресс-протективным действием у животных [8].

В настоящее время проводятся предклинические испытания трипептида PGP в качестве антиагре-гантного и противоязвенного средства. Показано, что он ингибирует активность тромбина, уменьша-

Сокращения: ВТКИО - высокотемпературный твердофазный каталитический изотопный обмен; в/в - внутривенно; в/б - внутрибрюшинно; в/ж - внутрижелудочно; и/н - ин-траназально.

# Автор для связи (тел.: (499) 139-46-04; эл. почта: g_samonina@mail.ru).

ет агрегацию тромбоцитов, активирует фибрино-литические свойства крови: понижает содержание фибриногена в плазме крови, повышает активность тканевого активатора плазминогена и усиливает ферментативный фибринолиз, предупреждая, тем самым, тромбообразование и нормализуя реологические свойства крови [3]. Улучшая микроциркуляцию в желудке, трипептид повышает устойчивость его слизистой к действию повреждающих факторов, ускоряет заживление эрозий и язв, снижает повышенную секрецию кислоты и пепсина и повышает секрецию бикарбонатов и слизи [6, 9, 10]. PGP относительно устойчив в организме. На крысах и кроликах было показано, что он способен проникать сквозь стенки ЖКТ при внутрибрюшинном, внутрижелудочном или внутрикишечном способах введения и обнаруживаться в крови через 30-40 мин после введения [2, 11, 12]. Включение фрагмента PGP в структуру других пептидов повышает их стабильность. Это свойство использовали при создании высокоэффективных лекарственных препаратов: ноотропа семакса и анксиолитика селанка, которые также оказывают положительное влияние на гомеостаз слизистой оболочки желудка [1, 4, 13].

Вместе с тем существенной проблемой остается выбор оптимального способа введения глипролинов для обеспечения их адресной доставки к ор-

Таблица 1. Распределение суммарной радиоактивности для PGP и его метаболитов в крови и органах крысы при разных способах введения*

Способ введения Время, Содержание радиоактивности на 1 г тканей, % от введенного количества

мин Кровь Мозг Желудок Сердце Печень Почки

Внутривенно 3 0.17 ± 0.02 0.01 ± 0.01 0.22 ± 0.07 0.04 ± 0.006 0.04 ± 0.005 0.78 ± 0.21

6 0.11 ± 0.03 0.01 ± 0.01 0.16 ± 0.01 0.04 ± 0.009 0.04 ± 0.004 0.28 ± 0.06

12 0.09 ± 0.03 0.02 ± 0.004 0.20 ± 0.02 0.03 ± 0.004 0.11 ± 0.03 0.34 ± 0.07

Внутрибрюшинно 3 0.05 ± 0.01 0.01 ± 0.002 0.27 ± 0.07 0.05 ± 0.01 0.15 ± 0.04 0.11 ± 0.02

6 0.05 ± 0.005 0.02 ± 0.003 0.27 ± 0.08 0.04 ± 0.004 0.05 ± 0.01 0.16 ± 0.05

12 0.09 ± 0.01 0.03 ± 0.009 0.23 ± 0.03 0.05 ± 0.007 0.05 ± 0.008 0.53 ± 0.12

Внутрижелудочно 3 0.004 ± 0.001 0.007 ± 0.002 0.62 ± 0.13 0.01 ± 0.002 0.005 ± 0.001 0.004 ± 0.001

6 0.02 ± 0.007 0.003 ± 0.001 0.60 ± 0.22 0.06 ± 0.02 0.04 ± 0.008 0.10 ± 0.03

12 0.04 ± 0.007 0.003 ± 0.001 0.22 ± 0.12 0.03 ± 0.008 0.01 ± 0.002 0.02 ±0.005

Интраназально 3 0.01 ± 0.003 0.004 ± 0.004 0.13 ± 0.03 0.004 ± 0.001 0.003 ± 0.001 0.01 ± 0.002

6 0.10 ± 0.01 0.02 ± 0.002 0.07 ± 0.01 0.02 ± 0.004 0.01 ± 0.003 0.01 ± 0.001

12 0.03 ± 0.005 0.01 ± 0.001 0.09 ± 0.003 0.02 ± 0.008 0.02 ± 0.004 0.02 ± 0.003

* Введено 1000 мкКи (3.7 мкмоль) меченного тритием PGP на животное.

гану-мишени, к желудку в частности. Поэтому цель нашей работы - сравнительный анализ распределения глипролинов PGP и селанка при разных способах их введения в организм крыс.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Для осуществления контроля над распределением пептидов по тканям изотопным обменом с газообразным тритием в отсутствие растворителей (метод высокотемпературного твердофазного каталитического изотопного обмена (ВТКИО) [14]) получали многократно меченные тритием пептиды, полностью сохраняющие свою физиологическую активность. Реакцию ВТКИО проводили при повышенной температуре в твердой смеси, образованной органическим веществом, нанесенным на неорганический носитель, и высокодисперсным катализатором платиновой группы. Молярная радиоактивность получаемых пептидов выше, чем у меченых препаратов, полученных традиционными способами. Кроме того, изотопная метка, введенная в пептиды с использованием реакции ВТКИО, распределена по всем аминокислотным остаткам, что открывает возможность слежения за всеми продуктами его биодеградации. Равномерно меченные тритием пептиды в течение ряда лет используются для анализа in vivo и in vitro. Разработанный метод анализа включает экстракцию органическими растворителями меченных тритием пептидов из тканей организма и хроматографическое выделение индивидуальных пептидов из смеси продуктов биодеградации [14-18].

Трипептид PGP, равномерно меченный тритием, вводили в количестве 1 мг (3.7 мкмоль) на кры-

су, что соответствует фармацевтической дозе этого препарата. Данные по содержанию радиоактивности в 1 г тканей органов белых беспородных крыс-самцов через 3, 6 и 12 мин после внутрибрю-шинного (в/б), внутрижелудочного (в/ж), внутривенного (в/в) или интраназального (и/н) введения представлены в табл. 1.

В первые минуты при в/в-введении наибольшая концентрация пептида и его метаболитов достигается в крови крыс и почках. Затем концентрация в крови и почках падает и происходит накопление радиоактивных продуктов в желудке, сердце и печени. Несколько отличная картина наблюдается при в/б-способе введения - сначала большая концентрация радиоактивных продуктов наблюдается в желудке и печени, затем концентрация в этих органах снижается и происходит ее увеличение в почках и крови.

В мозге при в/б-введении содержание пептида на 3-й минуте такое же, что и при в/в-введении. Распределение пептида и его метаболитов в мозге при интраназальном введении сходно с внутри-брюшинным. К 6-й минуте после и/н-введения содержание PGP в мозге оказывается таким же, как и при введении в/б, превосходя содержание радиоактивности в расчете на 1 г тканей мозга, наблюдаемое при в/в- и в/ж-введении. К 12-й минуте после в/б-введения наблюдается максимальное содержание пептида в мозге по сравнению со всеми другими способами введения. Наименее эффективным по отношению к тканям мозга является в/ж-введение. Таким образом, показано, что ин-траназальный способ введения оптимален для доставки молекул глипролинов в головной мозг, в то время как при этом его содержание в других

Таблица 2. Концентрация PGP и его метаболитов в ткани желудка крысы при разных способах введения*

Способ введения Время, мин Концентрация пептида, нмоль на 1 г ткани

PG GP PGP

Внутривенно 3 0.11 ± 0.01 1.2 ± 0.15 6.5 ± 0.72

6 0.82 ± 0.11 3.2 ± 0.35 4.1 ± 0.54

12 0.38 ± 0.03 2.4 ± 0.25 1.6 ± 0.20

Внутрибрюшинно 3 0.21 ± 0.03 1.2 ± 0.11 7.5 ± 0.42

6 1.3 ± 0.015 4.1 ± 0.45 4.8 ± 0.58

12 0.65 ± 0.55 2.9 ± 0.32 2.5 ± 0.33

Внутрижелудочно 3 0.36 ± 0.02 4.1 ± 0.45 15.2 ± 1.30

6 1.2 ± 0.10 7.2 ± 0.81 9.4 ± 1.20

12 0.82 ± 0.08 6.7 ± 0.75 4.8 ± 0.60

Интраназально 3 0.21 ± 0.02 0.94 ± 0.11 3.8 ± 0.42

6 0.45 ± 0.05 1.8 ± 0.22 2.2 ± 0.28

12 0.30 ± 0.2 1.4 ± 0.12 0.82 ± 0.09

* Введено 3.7 мкмоль (1000 мкКи) меченного тритием PGP.

органах может быть на порядок меньшим, чем при в/б- и в/в-введении.

Для сердца максимальное содержание пептида и его метаболитов слабо зависит от способа введения и в большинстве случаев составляло 0.030.06% на 1 г тканей. Для печени наиболее эффективным являются в/в- и в/б-способы введения, причем максимальные значения наблюдаются уже на 3-й минуте при в/б- и к 12-й минуте - при в/в-введении. Для почек характерно наибольшее накопление пептида и его метаболитов по сравнению с другими органами. Наиболее эффективными при этом являются в/в- и в/б-способы введения, обеспечивающие максимальное содержание до 0.5-0.8% от всего введенного пептида на 1 г тканей почек.

Интересно отметить, что для желудка при всех способах введения также отмеча

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком