Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series / Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук
Not a member yet
588 research outputs found
Sort by
Химическая модификация различных соединений азотсодержащими гетероциклами
Get PDFHeterocyclic compounds have an extremely important practical application, since many heterocycles are the basis of the most valuable medicinal substances, both natural (vitamins, enzymes, alkaloids, etc.) and synthetic biologically active compounds. The work mainly considers the most relevant directions for various purposes drugs search by modifying known bioactive natural, organoelement and framework compounds with 1,2-azole, oxazole, oxadiazole, thiazole, triazole, pyridine, pyrimidine heterocycles over the past 10 years. Chemical modification makes it possible to increase the water solubility of the compounds, which is important when choosing the pathways for the most rational drug introduction into the body, to reduce the toxicity of the corresponding substances, to increase the breadth of the therapeutic action, and also to give new valuable medicinal properties, thus significantly expanding their application in medicine and agriculture.Соединения гетероциклического ряда имеют исключительно важное практическое значение, так как многие гетероциклы лежат в основе молекул ценнейших лекарственных веществ как природных (витамины, ферменты, алкалоиды и др.), так и синтетических биологически активных соединений. В работе в основном рассмотрены наиболее актуальные за последние 10 лет направления поиска лекарственных средств различного назначения путем модификации известных биоактивных природных, элементоорганических и каркасных соединений 1,2-азольным, оксазольным, оксадиазольным, тиазольным, триазольным, пиридиновым, пиримидиновым гетероциклами. Химическая модификация позволяет повысить водорастворимость соединений, что является важным при выборе путей наиболее рационального введения препарата в организм, уменьшить токсичность соответствующих веществ, увеличить широту терапевтического действия, а также придать веществам новые ценные лечебные свойства, что таким образом в значительной мере расширить их применение в медицине и сельском хозяйстве
Получение и характеристика рекомбинантной глутатионтрансферазы Р1 человека и скрининг новых ингибиторов фермента
Get PDFHuman glutathione transferase P1 (GSTP1) plays an important role in the second phase of xenobiotic biotransformation and in the regulation of apoptotic signal pathways. Directed screening of new enzyme inhibitors is an actual task since selective suppression of GSTP1 activity in tumor cells may substantially increase their sensitivity to chemotherapy. Known methods to obtain recombinant GSTP1 with a hexahistidine tag in the structure are complex, laborious, and suffer from significant losses of the enzyme activity. With the aim to create a simple and effective bacterial expression system for tagless GSTP1 posessing native structure and high activity, in the present work the full-length gstp1 gene was cloned into the pTXB1 plasmid vector, followed by transformation of E. coli cells. The optimized expression level amounted to 30–32 mg of the enzyme per liter of broth. Using glutathione-containing affinity membranes, the purified enzyme was isolated from bacterial lysate with the yield of 75.7 % and specific activity of 102.6 U/mg protein. The enzyme homogeneity was confirmed by gel-electrophoretic and mass-spectrometric data. Physico-chemical and catalytic properties of recombinant GSTP1 practically coincided with those of the native erythrocytary enzyme. The results of in silico and in vitro screening allowed to reveal structural factors and interactions determining the efficiency of the enzyme inhibition by carbocyclic and N-heterocyclic ligands. The preferable orientation of “good” inhibitors in the GSTP1 H-site was also established. Three strong enzyme inhibitors were found: 1,10-phenanthroline-5,6-dione, Alizarin Red S, and indigo carmine, with their respective IC50 values of 31, 16 and 2.3 μM. The new inhibitors are of certain interest for the development of novel lead structures with potential antitumor activity.Глутатионтрансфераза Р1 человека (GSTP1) играет важную роль во второй фазе биотрансформации ксенобиотиков и в регуляции апоптотических сигнальных путей. Направленный скрининг новых ингибиторов фермента является актуальной задачей, так как избирательное подавление активности GSTP1 в опухолевых клетках может существенно повысить их чувствительность к химиотерапии. Известные методы получения рекомбинантной GSTP1 с гексагистидиновым тэгом в структуре отличаются сложностью, трудоемкостью и значительными потерями активности фермента. С целью создать простую и эффективную систему бактериальной экспрессии бестэговой GSTP1 с нативной структурой и высокой активностью, в настоящей работе проведено клонирование полноразмерного гена gstp1 в плазмидный вектор pTXB1 с последующей трансформацией клеток E. coli. Оптимизированный уровень экспрессии составил 30–32 мг фермента/л среды. С использованием глутатионсодержащих аффинных мембран из бактериального лизата выделен очищенный фермент (выход 75,7 %, удельная активность 102,6 Ед/мг белка). Гомогенность препарата подтверждена данными гель-электрофореза и масс-спектрометрии. Физико-химические и каталитические свойства рекомбинантной GSTP1 практически совпали с таковыми для нативного фермента из эритроцитов. По результатам скрининга in silico и in vitro выявлены структурные факторы и взаимодействия, определяющие эффективность ингибирования фермента карбо- и N-гетероциклическими лигандами. Установлена предпочтительная ориентация «хороших» ингибиторов в Н-сайте GSTP1. Обнаружены новые ингибиторы фермента: 1,10-фенантролин-5,6-дион, ализариновый красный С и индигокармин с величиной IC50 соответственно 31, 16 и 2,3 мкМ. Найденные соединения представляют интерес для создания новых лидерных структур с потенциальной противоопухолевой активностью
Получение микрофильтрационных керамических мембран
Get PDFThe main factors affecting the physicochemical properties of microfiltration ceramic membranes based on natural quartz sand were studied. It was found that samples of large-porous ceramics with a content of 11.0 wt. % of the aluminosilicate binder and 10.0 wt. % of the burning additive are characterized by average pore size of 22±3.02 µm, water capacity of 54±5.0 m3/(h×m2×bar), and tensile strength of 9.0±0.6 bar. The optimal conditions for membrane layers coating were determined, which allowed obtaining microfiltration ceramic membranes with average pore size of 2.3±0.2 µm, water capacity of 26±1.0 m3/(h×m2×bar) and tensile strength of 6.5±0.3 bar.Изучены основные факторы, влияющие на физико-химические свойства микрофильтрационных керамических мембран на основе природного кварцевого песка. Установлено, что образцы крупнопористой керамики с содержанием 11,0 мас.% алюмосиликатного связующего и 10,0 мас.% выгорающей добавки характеризуются средним размером пор 22±3,02 мкм, производительностью по воде 54±5,0 м3/(ч×м2×бар) и прочностью на разрыв 9,0±0,6 бар. Определены оптимальные условия нанесения мембранных слоев, что позволило получить микрофильтрационные керамические мембраны со средним размером пор 2,3±0,2 мкм, производительностью по воде 26±1,0 м3/(ч×м2×бар) и прочностью на разрыв 6,5±0,3 бар
Сопряжение фосфолиполиза и монооксигеназного катализа
Get PDFA review of the main experimental results in the field of studying the interaction in vivo and in vitro of enzyme systems responsible for the metabolism of arachidonic acid is presented. Metabolic events from its release from phospholipids (phospholipase A2) to its transformation (cytochromes P450) into the most important intracellular messengers of external signal transmission to the internal “language of the cell” are discussed.Представлен обзор основных экспериментальных результатов в области исследования взаимодействия in vivo и in vitro ферментных систем, ответственных за метаболизм арахидоновой кислоты. Обсуждаются возможные взаимосвязи на пути ее высвобождения из фосфолипидов (фосфолипазы А2) до превращения (цитохромы Р450) в важнейшие внутриклеточные мессенджеры передачи внешнего сигнала на внутренний «язык клетки»
Молекулярно-структурная гомология протеолитических ферментов в изучении механизма протеолиза и его регуляции
Get PDFThe actual problem of experimental medicine is the substantiation of new model organisms that meet modern requirements of bioethics, cost and conditions of detention. The aim of this work was a comparative analysis of the homology degree of proteolytic enzymes in humans and pulmonary freshwater mollusks. The homology of enzymes in nucleotide sequences in humans and pulmonary freshwater mollusks in the analysis of unregulated proteolysis is 66–68 %; regulated proteolysis – 69–76 %; ubiquitin-like modifiers – 78–83 %; extracellular enzymes – 67–76 %; and intracellular enzymes – 65–72 %. The evolutionary conservatism of proteolytic enzymes and the presence of an open blood circulation, which allows the substances under study to be delivered from the hemolymph directly to target cells, make it possible to use these animals as cheap and convenient test organisms. The practical importance of a sufficiently high homology degree of proteolytic enzymes in humans and pulmonary freshwater mollusks justifies the expediency of forming mollusk aquaculture to obtain proteolytic enzyme protein preparations from their tissues within the framework of the tasks of biopharmaceuticals, cosmetics and the food industry.В современной медицине животные рассматриваются как модельные организмы для различных патологий при доклинических испытаниях и источники биологического материала для заместительной терапии. Целью исследования явился сравнительный анализ степени гомологии протеолитических ферментов у человека и легочных пресноводных моллюсков. В ходе исследования установлено, что гомология ферментов по нуклеотидным последовательностям у человека и легочных пресноводных моллюсков при анализе нерегулируемого протеолиза составляет 66–68 %; регулируемого протеолиза – 69–76 %; убиквитин-подобных модификаторов – 78–83 %; внеклеточных ферментов – 67–76 % и внутриклеточных ферментов – 65–72 %. Эволюционный консерватизм протеолитических ферментов позволяет использовать этих животных в качестве дешевых и удобных в содержании тест-организмов и обосновывает целесообразность формирования аквакультуры моллюсков, для получения из их тканей белковых ферментативных препаратов протеолитического действия в рамках задач биофармацевтики, косметики и пищевой промышленности
Синтез и исследование влияния аналога аргинин-вазопрессина (6-9) на поведение крыс различных возрастных групп
Get PDFThe article presents the synthesis and results of the study of the effect of chronic neonatal administration by intranasal method of an analogue of the C-terminal fragment of arginine-vasopressin (AVP) - N-Ac-DMet-Pro-Arg-Gly-NH2 on the training and level of depression in white rats of three age groups. It is shown that the most significant effect of the analogue was manifested in the test for the development of conditional reaction of active avoidance. A favorable effect on the degree of depression of animals is also well expressed. According to the data obtained, we conclude that the action of the peptide is manifested only under the influence of a biologically significant stimulus. Разработана методика синтеза аналога С-концевого фрагмента аргинин-вазопрессина (АВП) -N-Ac-DMet-Pro-Arg-Gly-NH2. Изучено влияние хронического неонатального введения N-Ac-DMet-Pro-Arg-Gly-NH2 интраназальным методом на обучение и степень депрессивности белых крыс трех возрастных групп. Показано, что наиболее существенное действие аналога проявилось в тесте на выработку условной реакции активного избегания. Также хорошо выражено благоприятное влияние на степень депрессивности животных. Согласно полученным данным, можно предположить, что действие пептида проявляется только при воздействии биологически значимого стимула
Эколого-геохимические исследования постпромышленных площадок г. Минска
Get PDFIn the article the results of studying the sites of industrial enterprises, which have stopped their activities fully or partially in Minsk, are discussed. It is shown that in most cases the re-development of industrial sites with a change of their functional purpose is carried out after 10 years or more. Based on the results of preliminary investigation of a number of the former industrial sites, it was established that such sites continue to be sources of pollutants after the completion of enterprises activity. The enrichment of technogenic substrates carried out from industrial sites by surface runoff (sediments near storm collectors and in topographic lows) with heavy metals is shown. The average content of cadmium in sediments is 2,6 (maximum – 3,9), lead – 3,1 (14), copper – 2,5 (2,2), zinc – 1,7 (2,8), nickel – 3,3 (8,0), chromium – 3,4 (6,6) times higher than in soils. The established standards for lead were exceeded in 63 % of cases, for cadmium – in 77 %, for zinc and copper – in 100 % of cases. The maximum permissible concentration was exceeded 5 times for at least one indicator in almost half of the samples (44 %). The dependence of heavy metals accumulation on the specialization of previously carried out industrial activities is shown. The need for improvement of scientific and methodological approaches to studying of contaminated and potentially contaminated post-industrial areas in connection with their planned re-profiling for urban planning purposes is discussed.Обсуждаются результаты изучения территорий промышленных предприятий в г. Минске, которые прекратили свою деятельность полностью или частично. Показано, что в большинстве случаев освоение промплощадок с изменением их функционального назначения осуществляется спустя 10 лет и более; в ряде случаев перепрофилирование касается только производственных корпусов. По результатам рекогносцировочного обследования ряда объектов установлено, что такие предприятия после прекращения функционирования продолжают оставаться источниками распространения загрязняющих веществ. Показано обогащение тяжелыми металлами техногенных субстратов, вынесенных с промышленных площадок поверхностным стоком и сформированных в виде наносов у ливневых коллекторов и в понижениях рельефа. По сравнению с почвами превышение среднего содержания в них кадмия составляет 2,6 раза (максимальное – 3,9), свинца – 3,1 (14), меди – 2,5 (2,2), цинка – 1,7 (2,8), никеля – 3,3 (8,0), хрома – 3,4 (6,6) раза. Установленные нормативы по свинцу превышены в 63 % случаев, по кадмию – 77 %, по цинку и меди – в 100 % случаев. Почти в половине проб (44 %) зафиксировано 5-кратное превышение ПДК хотя бы по одному показателю. Показана зависимость накопления тяжелых металлов от специализации ранее осуществлявшейся производственной деятельности. Обсуждается необходимость совершенствования научно-методических подходов к изучению загрязненных и потенциально загрязненных постпромышленных территорий в связи с планируемым их перепрофилированием для градостроительных целей
Равновесия ионного обмена кальция, магния и калия на протон на волокнистом карбоксильном ионите
Get PDFBy the method of potentiometric titration of a fibrous aminocarboxylic polyampholyte with a predominant content of carboxyl groups, the equilibrium of the cation exchange of calcium, magnesium, and potassium ions for a hydrogen ion was studied. Due to the low solubility of calcium and magnesium hydroxides in these cases, titration was carried out by Ca(OH)2 and Mg(OH)2, which are formed in solution upon contact with the H-form of the ion exchanger оf increasing portions of solid CaO and MgO. This made it possible to obtain titration curves in a wide range of pH and calcium and magnesium chlorides concentration (0–0.1 eq./L). The dependences of the swelling of ion exchangers on the neutralization degree with the bases of the studied cations are obtained. The coefficients of ion-exchange equilibria are calculated. It was found that the swelling of the ion exchanger is relatively little dependent on its ionic form. The ion exchanger has a higher affinity for calcium than magnesium ion.Методом потенциометрического титрования волокнистого аминокарбоксильного полиамфолита с преобладающим содержанием карбоксильных групп изучено равновесие катионного обмена ионов кальция, магния и калия на ион водорода. В связи с низкой растворимостью гидроксидов кальция и магния в этих случаях титрование проводилось Са(ОН)2 и Mg(ОН)2, образующихся в растворе, контактирующим с Н-формой ионита, при добавлении в нее возрастающих порций твердых СaO и МgО. Это позволило получить кривые титрования в широком интервале рН и концентраций хлоридов кальция и магния (0–0,1 экв/л). Получены зависимости набухания ионитов от их степени нейтрализации основаниями изученных катионов. Рассчитаны коэффициенты равновесия обмена. Установлено, что набухание ионита сравнительно мало зависит от степени замещения водорода металлическим ионом ионной формы. Ионит имеет более высокое сродство к иону кальция, чем магния
Катионные красители и их использование для количественного экстракционно-фотометрического определения высших карбоновых кислот
Get PDFCationic dyes of various natures have been investigated in order to select a dye that is stable under strongly alkaline conditions and applicable for the quantitative extraction-photometric determination of higher carboxylic acids. The nature of the dye, solvent, the length of the hydrocarbon radical of carboxylic acids and the pH of the aqueous phase for the extraction of ionic associates of higher carboxylic acids with cationic dye with pyronin G were experimentally studied. The study substantiates the practical application of the cationic dye pyronin G as an effective reagent for the quantitative extraction-photometric determination of higher carboxylic acids. Исследованы катионные красители различной природы с целью подбора устойчивого в сильнощелочных условиях красителя применимого для количественного экстракционно-фотометрического определения высших карбоновых кислот. Экспериментально подобраны значения рН и состав растворителя, изучено влияние длины углеводородного радикала карбоновых кислот и значения рН водной фазы на экстракцию ионных ассоциатов высших карбоновых кислот с катионным красителем пиронином G. Количественно обоснована возможность применения данного катионного красителя в качестве эффективного реагента для количественного экстракционно-фотометрического определения высших карбоновых кислот
Влияние модифицирующих добавок на структурные характеристики и свойства портландцементных бетонов
Get PDFThe influence of polycarboxylate and naphthalene-sulfone superplasticizers, paraffin hydrophobizator and complex hydrophobic-plasticizing additives on the structural characteristics, physical-mechanical, hydrophysical properties, corrosion resistance and frost resistance of fine-grained Portland cement concretes was studied. Structural parameters of concretes (average and true density; density coefficient; total, open, closed porosity) were compared with compressive strength, water absorption, softening coefficients and salt resistance of materials. It is shown that the introduction of superplasticizers increases the density, softening coefficients and salt resistance, reduces the water absorption of Portland cement structures, and the use of paraffin hydrophobization and complex hydrophobic-plasticizing additives increases the closed porosity as a result of the formation of mosaic hydrophobic films on the surface of solid phases, which have a positive effect on the hydrophysical and physical-mechanical properties of concretes.Исследовано влияние поликарбоксилатного и нафталинсульфонового суперпластификаторов, парафинового гидрофобизатора и комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавок на структурные характеристики, физико-механические, гидрофизические свойства, коррозионную стойкость и морозостойкость портландцементных мелкозернистых бетонов. Проведено сопоставление структурных параметров бетонов (средней, истинной плотности, коэффициента плотности, общей, открытой, закрытой пористости) с прочностью при сжатии, водопоглощением, коэффициентами размягчения и солестойкости материалов. Показано, что введение суперпластификаторов способствует повышению плотности, коэффициентов размягчения и солестойкости, снижению водопоглощения портландцементных структур, а использование парафинового гидрофобизатора и комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавок - увеличению закрытой пористости в результате образования на поверхности твердых фаз мозаичных гидрофобных пленок, оказывающих положительное влияние на гидрофизические и физико-механические свойства бетонов