Лаборатория химии природных хиноидных соединений

Основана МАКСИМОВЫМ Олегом Борисовичем в 1963 г., как Лаборатория химии гуминовых кислот. С 1974 года имеет нынешнее название.

Основные научные направления

Внедрение

Основные результаты

Научное сотрудничество

Руководитель лаборатории:

ФЕДОРЕЕВ Сергей Александрович
Доктор химических наук

fedoreev@piboc.dvo.ru

fedoreyev@mail.primorye.ru

Научные сотрудники:


ВЕСЕЛОВА Марина Владимировна, к.х.н. veselova@piboc.dvo.ru	КОЛЬЦОВА Евгения Александровна, к.х.н. koltsova@piboc.dvo.ru	КУЛЕШ Надежда Ивановна, к.х.н. kulesh@piboc.dvo.ru

МИЩЕНКО Наталья Петровна, к.х.н. misch@piboc.dvo.ru mischenkonp@mail.ru	УТКИНА Наталья Константиновна, к.х.н. utkinan@mail.ru	ВАСИЛЬЕВА Елена Андреевна, аспирант

БЕЛОВА Валентина Сергеевна, ст. лаборант

Основные научные направления лаборатории

1.Изучение химического состава и биологической активности хиноидных и полифенольных соединений из дальневосточных растений и их клеточных культур

Изучение химического состава и биологической активности хиноидных пигментов морских ежей и ароматических метаболитов из морских губок

Внедрение

Препарат является оригинальным, защищен патентами РФ, США и Евросоюзе (Великобритания, Франция, Германия, Нидерланды). Зарегистрирован в России с 1999 года. В Реестр лекарственных средств введена новая активная субстанция эхинохром. Международное непатентованное название (МНН) – пентагидроксиэтилнафтохинон.

Выпускается в двух лекарственных формах: раствор для инъекций 0,02% (для офтальмологии) и раствор для внутривенного введения 1% (для кардиологии).

Сотрудники лаборатории, разработчики препарата, принимают непосредственное участие в выпуске и осуществляют контроль над производством препарата как на собственном производстве ТИБОХ, так и на арендуемых институтом площадках в г. Москва. Это гарантирует качество, эффективность и безопасность выпускаемого препарата гистохром.

С 2007 по 2010 гг. выпущено около 100 тысяч упаковок препарата для офтальмологии и 873 упаковки препарата для кардиологии.

С 2008 по настоящее время в связи с введением технического регламента «О безопасности лекарственных средств для медицинского применения» сотрудники лаборатории и Контрольно-аналитической лаборатории проводят повторную перерегистрацию препаратов в Министерстве здравоохранения и социального развития РФ для подтверждения их эффективности и безопасности.

Pat. EP 1121930 B1 European Patent Offiice (Appl. 14.11.2007) Drug preparation «Histochrome» for treating acute myocardial infarction and ischemic heart disease / Elyakov G.B., Maximov O.B., Mischenko N.P., Koltsova E.A., Fedoreev S.A., Glebko L.I., Krasovskaya N.P., Artjukov A.A. Int.Cl.7 A 61 K 31/122.

Основные результаты за 2006-2010 гг

Изучение свойств препарата "Гистохром"

ВЭЖХ экстракта из стекловидного тела глаза кролика после парабульбарного введения гистохрома при гемофтальме

На моделях экспериментальных гифемы и гемофтальма у кроликов исследована способность препарата гистохром проникать через гематоофтальмический барьер при внутривенных, подконъюнктивальных инъекциях и ретробульбарном введении. Методом ВЭЖХ отмечено появление гистохрома и его метаболитов во влаге передней камеры и в стекловидном теле. Обнаружено, что гистохром через 15-20 минут после введения прочно взаимодействует с рецепторами.

Гусева М.Р., Бесланеева М.Б., Мищенко Н.П., Хурай А.Р. Особенности проникновения антиоксидантного препарата гистохром через гематоофтальмический барьер (экспериментальное исследование) // Вестник офтальмологии. – 2007. – № 6. – С. 38-40.

Методом рентгеноструктурного анализа исследованы молекулярная и кристаллическая структуры комплекса, образующегося при технологическом выделении и очистке эхинохрома с использованием диоксана. Кристаллическая структура I образована из объединенных межмолекулярными связями молекул эхинохрома и молекул диоксана, центр которых совпадает с центром симметрии структуры. Определяющим фактором в формировании кристаллической структуры I являются межмолекулярные взаимодействия, при этом главная структурообразующая роль принадлежит водородным связям. Показано, что кристаллосольватный комплекс 2(С12Н10О7) • С4Н802 (I) обладает большой прочностью, и удалить из него диоксан не удается даже при высокотемпературной сушке и многократной перекристаллизацией из других растворителей.
Герасименко А.В., Федореев С.А., Мищенко Н.П. Молекулярная и кристаллическая структура комплекса эхинохрома с диоксаном // Кристаллография. – 2006. – Т. 51, № 1. – С. 48-52.

Влияние гистохрома, эмоксипина и аскорбата железа на мембранный потенциал изолированных нейронов L. stagnalis: 1 - аскорбат железа, 2 - эмоксипин 1,5·10-5 М , 3 - эмоксипин 1,5·10-4 М , 4 - эмоксипин 7,5·10-4 М , 5 – гистохром 3·10-6 М

На изолированных нейронах моллюска Lymnaea stagnalis в нормальных условиях и при окислительном стрессе выявлены разнонаправленные эффекты препаратов гистохром и эмоксипин на потенциал покоя и трансмембранные ионные токи нервных клеток. Гистохром оказывает гиперполяризующее, эмоксипин - деполяризующее воздействие на мембраны интактных нейронов. В условиях окислительного стресса оба препарата проявляют превентивный антиоксидантный эффенкт. Гистохром оказывает воздействие на биофизические характеристики изолированных нейронов при концентрациях на два порядка ниже, чем эмоксипин и другие антиоксиданты. Полученные данные позволяют приблизиться к пониманию клеточно-молекулярных механизмов действия препаратов.

Мищенко Н.П., Федореев С.А., Запара Т.А., Ратушняк А.С. Влияние гистохрома и эмоксипина на биофизические свойства электровозбудимых клеток // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. – 2009. – Т. 147, № 2. – С. 155–159.

Изучение новых свойств препарата Максар®

Максар обладает антитромбогенным и антитромбоцитарным действием. В условиях овариоэктомии у крыс он ослабляет агрегацию тромбоцитов, уменьшает коагуляционные свойства крови и потенцирует антиагрегантную активность сосудистой стенки. Эндотелийпротективный эффект препарата осуществляется модуляторами эстрогеновых рецепторов − изофлавоноидами и стильбенами, входящими в его состав. Курсовое введение препарата Максар, как и проведение терапии этинилэстрадиолом, ограничивают процессы перекисного окисления липидов, снижают общее содержание липидов, и нормализуют показатели клеточной реологии крови при овариоэктомии. Препарат может быть использован в качестве антиклимактерического средства.

В Минздравсоцразвития РФ направлены документы для получения разрешения на клинические испытания препарата «Максар®, таблетки покрытые пленочной оболочкой, 60 мг» по новому назначению в качестве антиклимактерического средства.

Плотникова Т.М., Шульгау З.Т., Плотникова А.М., Федореев С.А., Кулеш Н.И., Мищенко Н.П. Влияние экстракта маакии амурской на липидный спектр и перекисное окисление липидов в мембранах эритроцитов после овариоэктомии у крыс // Эксперим. и клин. фармакология. – 2008. – Т. 71, № 6. – С. 28-30.

Плотникова А. М., Шульгау З. Т., Плотникова Т. М., Алиев О. И., Кулеш Н. И., Мищенко Н. П., Федореев С. А. Антитромбогенная и антитромбоцитарная активность экстракта из древесины маакии амурской // Бюлл. эксперим. биологии и медицины. – 2009. – Т. 147, № 2. – С. 164–167.

Пат. 2342944 Российская Федерация, МПК А 61 К 36/48, А 61 Р 7/02. Средство, обладающее гемореологической и антитромбоцитарной активностью / Плотникова А.М., Плотникова Т.М., Шульгау З.Т., Федореев С.А., Кулеш Н.И., Мищенко Н.П., Василевская Н.А., Имбс Т.И., Глебко Л.И.; заявители и патентообладатели ГУ НИИ фармакологии СО РАМН, Тихоокеан. ин-т биоорган. химии ДВО РАН и Плотников Марк Борисович - № 2007121224/15; Заявл. 06.06.07; Опубл. 10.01.09, Бюл. № 1, 7 c.

Пат. 2398592 Российская Федерация, МПК А 61 К 36/48, A 61 P 15/12. Антиклимактерическое средство / Плотникова Т.М., Плотникова А.М., Федореев С.А., Кулеш Н.И., Мищенко Н.П., Красовская Н.П.; Веселова М.В.; Опубл. 10.09.2010, Бюл. № 25. - 7 c.

Изучение химического состава и биологической активности метаболитов

клеточных культур растений

Из клеточной культуры А-18, полученной из проростков семян Maackia amurensis, выделено и идентифицировано 19 изофлавоноидов, представляющих собой изофлавоны, птерокарпаны, а также их моно-, ди-, малонилглюкозиды и ранее неизвестный 6'-O-малонил-3-O-β-D-глюкопиранозил-6,6a-дегидромаакиаин. Определены основные биотехнологические параметры клеточной культуры A-18, способной стабильно продуцировать изофлавоноиды (до 1.9% на сухой вес клеток). В отличие от растения, клеточные культуры не содержат мономерных и димерных стильбенов. Культура клеток А-18 M. amurensis по важнейшему параметру "стабильность биосинтетической активности" соответствует требованиям рекомендации клеточных культур растений к промышленному использованию.

Динамика накопления изофлавоноидов клетками штамма А-18 M. amurensis

Fedoreyev S.A., Bulgakov V.P., Grishchenko O.V., Veselova M.V., Krivoschekova O.E., Kulesh N.I., Denisenko V.A., Tchernoded G.K., Zhuravlev Y.N. Isoflavonoid composition of a callus culture of the relict tree Maackia amurensis Rupr. et Maxim // J. Agric. Food Chem. – 2008. – Vol. 56, N. 16. – P. 7023-7031.

Fedoreyev S.A., Bulgakov V.P. Isoflavonoid composition of the Maackia amurensis callus culture // J. Biotechnology. – 2008. – Vol. 136. – P. S140.

Проведена сравнительная оценка гепатопротективных, антиоксидантных и противовоспалительных свойств полифенольных комплексов (ПФК), приготовленных из древесины и из клеточной культуры M. amurensis. Показано, что препарат из клеточной культуры (ПФКК) обладает выраженным гепатозащитным действием, не уступающим по основным эффектам препарату из древесины. Оба препарата препятствовали развитию морфологических, метаболических нарушений печени и статистически равноэффективно уменьшали активность в крови аланинаминотрансферазы (АЛТ) – в 1.5 и 1.6 раза в сравнении с контрольной группой животных. Содержание общего билирубина под влиянием этих препаратов снижалось по сравнению с контролем в 1.4 и 1.5 раза. Гепатопротективная активность обоих ПФК обусловлена наличием в них суммы изофлавоноидов. Работа выполнена совместно с Сибирским государственным медицинским университетом (СибГМУ).

Ратькин Е.В., Федореев С.А., Булгаков В.П. Чучалин B.C., Веселова М.В. Сравнительная оценка гепатопротективных свойств полифенольных комплексов ядровой древесины и клеточной культуры маакии амурской // Бюл. сиб. медицины. – 2006. –Т. 5, прил. 2. – C. 127-128.

Установлено влияние полифенолов из ядровой древесины и клеточной культуры маакии амурской на свободнорадикальное окисление, сопровождающееся прямым подавлением активности свободных радикалов и активацией неферментных механизмов антиоксидантной защиты, особенно выраженное для полифенолов из нативного растения (ПФКД). Противовоспалительное действие обнаружено только у ПФК из древесины M. amurensis.

Работа выполнена совместно с Алтайским государственным медицинским университетом (АГМУ) Росздрава.

Азарова О.В., Брюханов В.М., Булгаков В.П., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В., Федореев С.А. Сравнительная оценка антиоксидантных свойств полифенолов из ядровой и клеточной культуры маакии амурской // Бюл. сиб. медицины. – 2010. – Т. 9, № 1. – С. 17–20.

Показано, что применение препарата полифенолов из клеточной культуры маакии амурской (ПФКК) потенцирует выведение соединений кальция из почек крыс и уменьшает интенсивность развития оксалатного нефролитиаза. Работа выполнена совместно с Алтайским государственным медицинским университетом (АГМУ) Росздрава.

Мотина Н.В., Брюханов В.М., Азарова О.В., Жариков А.Ю., Талалаев С.В., Булгаков В.П., Федореев С.А., Мищенко Н.П., Мотин Ю.Г. Морфологические изменения в почках крыс при экспериментальном нефролитиазе на фоне длительного применения клеточной культуры маакии амурской // Нефрология. – 2009. – Т. 13, № 4. – С. 75-79.

Влияние препарата ПН на проявление симптомов гломерулонефрита у крыс

Из растения и клеточной культуры Eritrichium sericeum (незабудочник шелковистый) выделены и идентифицированы полифенольные метаболиты: розмариновая кислота и (-)-рабдозиин. В результате клеточной селекции и использования индукторов вторичного метаболизма удалось увеличить продуктивность культуры клеток E. sericeum и довести выход полифенольных метаболитов до 7.86% на сухую массу ткани. Содержание розмариновой кислоты и (-)-рабдозиина в клеточной культуре превышает их содержание в растение E. sericeum в 66 раз. Установлено влияние препарата из клеточной культуры незабудочника шелковистого (ПН) на функцию почек крыс. Применение ПН в дозе 100 мг/кг/сутки в течение 30 суток облегчает и в некоторых случаях предотвращает развитие симптомов гломерулонефрита у животных.

Inyushkina Y.V., Buigakov V.P., Veselova M.V., Bryukhanov V.M., Zverev Y.F., Lampatov V.V., Azarova O.V., Tchernoded G.K., Fedoreyev S.A., Zhuravlev Yu.N. High rabdosiin and rosmarinic acid production in Eritrichium sericeum callus cultures and effect of the calli on Masugi-nephritis in rats // Biosci. Biotechnol. Biochem. – 2007. – Vol. 71, N. 5. – P. 1286-1293.

Препарат RC-1, представляющий комплекс антрахинонов из клеточной культуры Rubia cordifolia, обладает противовоспалительной, антиоксидантной, противомикробной и диуретической активностью.

В условиях экспериментального гломерулонефрита у крыс препарат RC-1 в дозе 50 мг/кг снижает уровень протеинурии и ферментурии, оказывают благоприятное влияние на течение заболевания.

Препарат RC-1 в дозе 75 мг/кг препятствует развитию мочекаменной болезни: снижает экскрецию оксалатов в 2,6 раза, увеличивает экскрецию ионов кальция и стабилизирует активность маркерных ферментов мочи (лактатдегидрогеназа и гаммаглютамилтрансфераза).

Мищенко Н.П., Федореев С.А., Брюханов В.М., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В., Азарова О.В., Шкрыль Ю.Н., Чернодед Г.К. Химический состав и фармакологическая активность антрахинонов из клеточной культуры Rubia cordifolia // Хим.-фармацевт. журн. – 2007. – Т. 41, № 11. – С. 62-66.

Азарова О.В., Брюханов В.М., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В., Жариков А.Ю., Булгаков В.П., Федореев С.А. Влияние фитокомплексов клеточной культуры марены сердцелистной на развитие экспериментального нефролитиаза у крыс // Нефрология. 2009. Т. 13, № 2. С. 81-85.

Азарова О.В., Брюханов В.М., Мищенко Н.П. Флоголитическая активность полифенольных комплексов клеточных культур дальневосточных растений // Фармация. – 2010, № 4. – С. 45–48.

Ароматические метаболиты морских губок

Из морских организмов выделены 7 новых ароматических метаболита. Новый индолохиназолиновый алкалоид офиуроидин выделен из офиуры Ophiocoma riisei. Офиуроидин, являющийся гидроксилированным производным триптантрина – активного компонента индигоносных растений, представляет первый пример индолохиназолинового алкалоида, найденного в морском беспозвоночном. Офиуроидин проявил антирадикальную активность (ИК50 2.4 ´ 10-4 M) в улавливании радикалов ДФПГ

Новый природный цвиттерион ааптанон выделен из вьетнамской морской губки Aaptos aaptos. Скелет ааптанона представлен редким окисленным 1,6-нафтиридиновым циклом.

Из австралийской морской губки Dysidea sp. выделено четыре новых сесквитерпенхинона: 18-аминоаренарон (1), 19-аминоаренарон (2), 18-метиламиноаренарон (3), 19-метиламиноаренарон (4), и новый димерный пополохуанон F, являющийся производным 19-метиламиноаренарона и аренарола. Пополохуанон F проявляет антирадикальную активность (ИК50 3.5 ´ 10-4 M) в улавливании радикалов ДФПГ. Аминоаренароны 1 и 2 - первые природные аминохиноны, являющиеся возможными биосинтетическими предшественниками димерных пополохуанонов А и F.

Utkina N.K., Denisenko V.A. Ophiuroidine, the first indolo[2,1-b]quinazoline alkaloid from the Caribbean brittle star Ophiocoma riisei //Tetrahedron Lett. 2007. V. 48. № 25. P. 4445-4447.

Utkina N.K., Denisenko V.A., Pushilin M.A. Aaptanone, a novel zwitterionic metabolite of the aaptamine class with an oxygenated 1,6-naphthyridine core from the Vietnamese marine sponge Aaptos aaptos //Tetrahedron Lett. 2009. V. 50. P. 2580–2582.

Utkina N.K., Denisenko V.A., Krasokhin V.B.. Sesquiterpenoid aminoquinones from the marine sponge Dysidea sp. //J.Nat. Prod. 2010. V.73, N4. P.788-791.

Научное сотрудничество

Биолого-почвенный институт Дальневосточного отделения РАН (БПИ ДВО РАН), Владивосток
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный медицинский университет Росздрава" (ГОУ ВПО АГМУ Росздрава), Барнаул
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный медицинский университетРосздрава" (ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава), Томск
Учреждение Российской Академии медицинских наук научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения РАМН (НИИ фармакологии СО РАМН), Томск
Российский государственный медицинский университет им Н. И. Пирогова, Москва
Учреждение Российской Академии наук Институт химии ДВО РАН, Владивосток
Конструкторско-технологический институт вычислительной техники СО РАН, Новосибирск