actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.12737/article_590823a3efe379.56505609actabiomedica-209Research ArticleОБЗОРЫREVIEWSПолифункциональные гидрофильные антиоксиданты - от молекулярного дизайна до практического примененияPolyfunctional hydrophilic antioxidants - from molecular design to practical applicationКандалинцеваН. В.KandalintsevaN. V.aquaphenol@mail.ruФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет»; НП «Новосибирский институт антиоксидантов»Novosibirsk State Pedagogical University; Novosibirsk Institute of Antioxidants20162805201613(2)150154Copyright © Кандалинцева Н.В., 20162016Кандалинцева Н.В.Kandalintseva N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/209

В обзоре обоснована перспективность создания водорастворимых антиоксидантов, обладающих одновременно антирадикальной и противопероксидной активностями. Показано, что представители таких соединений - 3-(3-(4-гидроксиарил]пропил]тиосульфаты - обладают биоантиоксидантными, кардиопротекторными, противовоспалительными и противоопухолевыми свойствами и могут быть использованы для коррекции патологических состояний, связанных с развитием окислительного стресса.

The processes of lipid peroxidation are universal phenomena which to a greater or lesser degree always develops in membranous and lipoprotein complexes of living organisms. Arising alongside lipid peroxidation intensification, the oxidative stress is an important pathogenetic factor of wide range of pathoses and pathological disease development, such as widely spread cardiovascular, phlogistic, oncological and endocrine diseases. Natural and synthetic phenolic antioxidants effectively inhibit lipid peroxidation in vitro and in vivo and attract attention of specialists as means of disease and pathosis prevention and treatment connected to oxidative stress development. The majority of biologically active antioxidants have lipophilic properties while their hydrophilic analogues differ favorably by higher velocity of transportation, convenient dosing and injecting which make them irreplaceable for pathosis treatment. The promising character of creation of water-soluble antioxidants, simultaneously possessing antiradical and antiperoxide activities are justified in the review. It is demonstrated that specimens of hydrophilic sulphurous phenolic antioxidants have marked biological activity. Such compounds as S-[3-(hydroxyaryl]propyl]thiosulfates have bioantioxidant, cardioprotective, anti-inflammatory and anti-tumor properties and can be used for correction of pathological conditions associated with the development of oxidative stress. Prospectivity of the further research is determined by the necessity to develop acting medicine components for free-radical pathology therapy.

фенольные антиоксидантыводорастворимые антиоксидантыполифункциональные антиоксидантыбиоантиоксидантысвободнорадикальные патологииphenolic antioxidantswater-soluble antioxidantspolyfunctional antioxidantsbioantioxidantfree radical pathologiesReferencesБахтина И.А., Антипьева Е.В., Просенко А.Е., Стрельцова Г.П., Душкин М.И., Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Рагино Ю.И. Влияние антиоксиданта «тиофан» на параметры окислительного стресса при ишемической болезни сердца // Сибирский научный медицинский журнал. - 2000. - Т. 20, № 3-4. - С. 24-29Бахтина И.А., Антипьева Е.В., Просенко А.Е., Стрельцова Г.П., Душкин М.И., Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Рагино Ю.И. Влияние антиоксиданта «тиофан» на параметры окислительного стресса при ишемической болезни сердца // Сибирский научный медицинский журнал. - 2000. - Т. 20, № 3-4. - С. 24-29Коваль Ю.И., Бокова Т.И., Медяков Е.Г., Носенко Д.Л. Детоксикация свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров антиоксидантом тиофаном // Вестн. КрасГАУ - 2013. - № 4. - С. 154-159Коваль Ю.И., Бокова Т.И., Медяков Е.Г., Носенко Д.Л. Детоксикация свинца и кадмия в организме цыплят-бройлеров антиоксидантом тиофаном // Вестн. КрасГАУ - 2013. - № 4. - С. 154-159Колесникова О.П., Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е. Гидрофильный антиоксидант тиосульфан как потенциальный иммуностимулятор // Биоантиоксидант: Тез. докл. VII междунар. конф. - М., 2006. -С. 156-157.Колесникова О.П., Кандалинцева Н.В., Просенко А.Е. Гидрофильный антиоксидант тиосульфан как потенциальный иммуностимулятор // Биоантиоксидант: Тез. докл. VII междунар. конф. - М., 2006. -С. 156-157.Колпаков А.Р., Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Влияние антиоксиданта тиосульфана на работу изолированного сердца крысы // Биоантиоксидант: Тез. докл. VI междунар. конф. - М., 2002. - С. 278-280Колпаков А.Р., Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Влияние антиоксиданта тиосульфана на работу изолированного сердца крысы // Биоантиоксидант: Тез. докл. VI междунар. конф. - М., 2002. - С. 278-280Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З., Бондарь И.А., Труфакин В.А. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания. - Новосибирск: АРТА, 2008. - 284 сМеньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З., Бондарь И.А., Труфакин В.А. Окислительный стресс: Патологические состояния и заболевания. - Новосибирск: АРТА, 2008. - 284 сМеньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Кандалинцева Н.В. Фенольные биоантиоксиданты в биологии и медицине. - Saarbruсken: LAP LAMBERT Acad. Publishing, 2012. - 496 сМеньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Кандалинцева Н.В. Фенольные биоантиоксиданты в биологии и медицине. - Saarbruсken: LAP LAMBERT Acad. Publishing, 2012. - 496 сПопова О.А., Сахаров А.В., Макеев А.А., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Сравнительная характеристика хондропротекторных свойств водорастворимых антиоксидантов мексидол и ТС-13 // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10-1. - С. 119-124Попова О.А., Сахаров А.В., Макеев А.А., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Сравнительная характеристика хондропротекторных свойств водорастворимых антиоксидантов мексидол и ТС-13 // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10-1. - С. 119-124Смольякова В.И., Плотников М.Б., Чернышева Г.А., Иванов И.С., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Гемореологические эффекты тиофана при поражении печени тетрахлорметаном // Экспер. клин. фармакол. - 2010. - Т. 73, № 8. - С. 32-34Смольякова В.И., Плотников М.Б., Чернышева Г.А., Иванов И.С., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Гемореологические эффекты тиофана при поражении печени тетрахлорметаном // Экспер. клин. фармакол. - 2010. - Т. 73, № 8. - С. 32-34Смольякова В.И., Плотников М.Б., Чернышёва Г.А., Иванов И.С., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Антиоксидантные эффекты тиофана при экспериментальном поражении печени тетрахлорметаном // Бюлл. сибир. медицины. - 2010. - Т. 9, № 5. - С. 32-34Смольякова В.И., Плотников М.Б., Чернышёва Г.А., Иванов И.С., Просенко А.Е., Кандалинцева Н.В. Антиоксидантные эффекты тиофана при экспериментальном поражении печени тетрахлорметаном // Бюлл. сибир. медицины. - 2010. - Т. 9, № 5. - С. 32-34Средство для коррекции нарушений женской репродуктивной функции, вызванных цитостатическим воздействием: Патент № 2367420 Рос. Федерация; МПК A61K31/10, A61P15/00 от 20.09.2009 / Боровская Т.Г., Гольдберг Е.Д., Щемерова Ю.А., Пахомова А.В., Перова А.В., Просенко А.Е., Дюбченко О.И.; заявитель и патентообладатель ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН, НП «Новосибирский институт антиоксидантов»; № 2008104276/15, заявл. 04.02.2008, опубл. 20.09.2009Средство для коррекции нарушений женской репродуктивной функции, вызванных цитостатическим воздействием: Патент № 2367420 Рос. Федерация; МПК A61K31/10, A61P15/00 от 20.09.2009 / Боровская Т.Г., Гольдберг Е.Д., Щемерова Ю.А., Пахомова А.В., Перова А.В., Просенко А.Е., Дюбченко О.И.; заявитель и патентообладатель ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН, НП «Новосибирский институт антиоксидантов»; № 2008104276/15, заявл. 04.02.2008, опубл. 20.09.2009Средство для коррекции цитостатических эффектов паранеопластических процессов и химиотерапии, обладающее противоопухолевой активностью: патент № 2447888 Рос. Федерация; МПК A61K31/095, A61P35/00, A61P39/00 / Просенко А.Е., Гросс М.А., Кандалинцева Н.В., Толстикова Т.Г., Сорокина И.В.; заявитель и патентообладатель НП «Новосибирский институт антиоксидантов», Толстикова Татьяна Генриховна, Сорокина Ирина Васильевна; № 2011114190/15, заявл. 11.04.2011, опубл. 20.04.2012; Бюл. № 11Средство для коррекции цитостатических эффектов паранеопластических процессов и химиотерапии, обладающее противоопухолевой активностью: патент № 2447888 Рос. Федерация; МПК A61K31/095, A61P35/00, A61P39/00 / Просенко А.Е., Гросс М.А., Кандалинцева Н.В., Толстикова Т.Г., Сорокина И.В.; заявитель и патентообладатель НП «Новосибирский институт антиоксидантов», Толстикова Татьяна Генриховна, Сорокина Ирина Васильевна; № 2011114190/15, заявл. 11.04.2011, опубл. 20.04.2012; Бюл. № 11Средство, обладающее антиагрегантной, уменьшающей повышенную вязкость крови и антитромбогенной активностью: патент № 2368376 Рос. Федерация; МПК A61K 31/095, A61P 7/02, A61P 7/06 / Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С., Чернышева Г.А., Просенко А.Е., Гросс М.А., Бойко М.А.; заявитель и патентообладатель ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН, НП «Новосибирский институт антиоксидантов», Плотников М.Б., Просенко А.Е.; № 2008108613/15, заявл. 04.03.2008, опубл. 27.09.2009, Бюл. № 27Средство, обладающее антиагрегантной, уменьшающей повышенную вязкость крови и антитромбогенной активностью: патент № 2368376 Рос. Федерация; МПК A61K 31/095, A61P 7/02, A61P 7/06 / Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С., Чернышева Г.А., Просенко А.Е., Гросс М.А., Бойко М.А.; заявитель и патентообладатель ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН, НП «Новосибирский институт антиоксидантов», Плотников М.Б., Просенко А.Е.; № 2008108613/15, заявл. 04.03.2008, опубл. 27.09.2009, Бюл. № 27Coulter CV, Kelso GF, Lin T-К, Smith RAJ, Murphy MP (2000). Mitochondrially targeted antioxidants and thiol reagents. Free Radic. Biol. Med., 28 (10), 1547-1554.Coulter CV, Kelso GF, Lin T-К, Smith RAJ, Murphy MP (2000). Mitochondrially targeted antioxidants and thiol reagents. Free Radic. Biol. Med., 28 (10), 1547-1554.Denisov ET, Denisova TG (2000). Handbook of antioxidants: bond dissociation energies, rate constants, activation energies and enthalpies of reactions, 289.Denisov ET, Denisova TG (2000). Handbook of antioxidants: bond dissociation energies, rate constants, activation energies and enthalpies of reactions, 289.Dinis-Oliveira RJ, Duarte JA, Sanchez-Navarro A, Remiâo F, Bastos ML, Carvalho F (2008). Paraquat poisonings: mechanisms of lung toxicity, clinical features, and treatment. Crit. Rev. Toxicol., 38 (1), 13-71.Dinis-Oliveira RJ, Duarte JA, Sanchez-Navarro A, Remiâo F, Bastos ML, Carvalho F (2008). Paraquat poisonings: mechanisms of lung toxicity, clinical features, and treatment. Crit. Rev. Toxicol., 38 (1), 13-71.Grisar JM, Petty MA, Bolkenius FN, Dow J, Wagner J, Wagner ER, Haegele KD, De Jong W (1991). A cardioselective, hydrophilic N,N,N-trimethylethanaminium α-tocopherol analogue that reduces myocardial infarct size. J. Med. Chem., 34 (1), 257-260.Grisar JM, Petty MA, Bolkenius FN, Dow J, Wagner J, Wagner ER, Haegele KD, De Jong W (1991). A cardioselective, hydrophilic N,N,N-trimethylethanaminium α-tocopherol analogue that reduces myocardial infarct size. J. Med. Chem., 34 (1), 257-260.Jimenez-Del-Rio M, Guzman-Martinez C, Velez--Pardo C (2010). The effects of polyphenols on survival and locomotor activity in Drosophila melanogaster exposed to iron and paraquat. Neurochem. Res., 35 (2), 227-238.Jimenez-Del-Rio M, Guzman-Martinez C, Velez--Pardo C (2010). The effects of polyphenols on survival and locomotor activity in Drosophila melanogaster exposed to iron and paraquat. Neurochem. Res., 35 (2), 227-238.Kandalintseva NV, Trubnikova YN, Prosenko AE (2011). New approaches to the development of biologically active water-soluble antioxidants. Chemistry for Sustainable Development, 19 (6), 545-555.Kandalintseva NV, Trubnikova YN, Prosenko AE (2011). New approaches to the development of biologically active water-soluble antioxidants. Chemistry for Sustainable Development, 19 (6), 545-555.Kemeleva EA, Vasyunina EA, Sinitsina OI, Nevinskii GA, Khomchenko AS, Gross MA, Kandalintseva NV, Prosenko AE (2008). New promising antioxidants based on 2,6-dimethylphenol. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 34 (4), 499-509.Kemeleva EA, Vasyunina EA, Sinitsina OI, Nevinskii GA, Khomchenko AS, Gross MA, Kandalintseva NV, Prosenko AE (2008). New promising antioxidants based on 2,6-dimethylphenol. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 34 (4), 499-509.Lyakhovich VV, Vavilin VA, Zenkov NK, Menshchikova EB (2006). Active defense under oxidative stress. The antioxidant responsive element. Biochemistry (Moscow), 71 (9), 962-974.Lyakhovich VV, Vavilin VA, Zenkov NK, Menshchikova EB (2006). Active defense under oxidative stress. The antioxidant responsive element. Biochemistry (Moscow), 71 (9), 962-974.Martinovich GG, Martinovich IV, Cherenkevich SN, Zenkov NK, Menshchikova EB, Kandalintseva NV (2015). Phenolic antioxidant TS-13 regulating are-driven genes induces tumor cell death by a mitochondria-dependent pathway. Biophysics, 60 (1), 94-100.Martinovich GG, Martinovich IV, Cherenkevich SN, Zenkov NK, Menshchikova EB, Kandalintseva NV (2015). Phenolic antioxidant TS-13 regulating are-driven genes induces tumor cell death by a mitochondria-dependent pathway. Biophysics, 60 (1), 94-100.Meier H, Kuenzi H, Knobloch G, Rist G, Szelagiewicz M (1999). Reactions of Sulfur Containing Phenolic Antioxidants for Elastomers. Phosphorus Sulfur Silicon Relat. Elem., 153 (1), 275-300.Meier H, Kuenzi H, Knobloch G, Rist G, Szelagiewicz M (1999). Reactions of Sulfur Containing Phenolic Antioxidants for Elastomers. Phosphorus Sulfur Silicon Relat. Elem., 153 (1), 275-300.Menshchikova EB, Zenkov NK, Weisman NY, Kandalintseva NV, Prosenko AE (2010). Effect of phenol inducing the antioxidant responsive element on drosophila melanogaster lifespan. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 150 (1), 65-67.Menshchikova EB, Zenkov NK, Weisman NY, Kandalintseva NV, Prosenko AE (2010). Effect of phenol inducing the antioxidant responsive element on drosophila melanogaster lifespan. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 150 (1), 65-67.Menshchikova EB, Tkachev VO, Zenkov NK, Lemza AE, Sharkova TV, Kandalintseva NV (2013). Anti-inflammatory activity of TS-13, ARE-inducing phenol antioxidant. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 155 (3), 366-369.Menshchikova EB, Tkachev VO, Zenkov NK, Lemza AE, Sharkova TV, Kandalintseva NV (2013). Anti-inflammatory activity of TS-13, ARE-inducing phenol antioxidant. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 155 (3), 366-369.Menshchikova EB, Zenkov NK, Tkachev VO, Lemza AE, Kandalintseva NV (2013). Protective effect of are-inducing phenol antioxidant TS-13 in chronic inflammation. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 155 (3), 330-334.Menshchikova EB, Zenkov NK, Tkachev VO, Lemza AE, Kandalintseva NV (2013). Protective effect of are-inducing phenol antioxidant TS-13 in chronic inflammation. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 155 (3), 330-334.Menshchikova EB, Zenkov NK, Tkachev VO, Wisman NY, Kandalintseva NV (2012). Are-inducing phenol antioxidant TC-13 improves survival of drosophila melanogaster in oxidative stress. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 154 (2), 260-264.Menshchikova EB, Zenkov NK, Tkachev VO, Wisman NY, Kandalintseva NV (2012). Are-inducing phenol antioxidant TC-13 improves survival of drosophila melanogaster in oxidative stress. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 154 (2), 260-264.Ovchinnikova LP, Rotskaya UN, Vasyunina EA, Sinitsina OI, Nevinskii GA, Kandalintseva NV, Prosenko AE (2009). Antioxidative activity of thiophane [bis(3-(3,5-di-tret-butyl-4- hydroxyphenyl)propyl)sulfide]. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 35 (3), 379-384.Ovchinnikova LP, Rotskaya UN, Vasyunina EA, Sinitsina OI, Nevinskii GA, Kandalintseva NV, Prosenko AE (2009). Antioxidative activity of thiophane [bis(3-(3,5-di-tret-butyl-4- hydroxyphenyl)propyl)sulfide]. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 35 (3), 379-384.Petty MA, Grisar JM, De Jong W (1992). Protective effects of an а-tocopherol analogue against myocardial reperfusion injury in rats. Eur. J. Pharmacol., 210 (1), 85-90.Petty MA, Grisar JM, De Jong W (1992). Protective effects of an а-tocopherol analogue against myocardial reperfusion injury in rats. Eur. J. Pharmacol., 210 (1), 85-90.Plotnikov MB, Smol’yakova VI, Ivanov IS, Chernysheva GA, Prosenko AE, Kandalintseva NV (2010). Synthesis and antioxidant activity of 3,5-dimethyl-4-hy-droxybenzylthiododecane. Pharmaceutical Chemistry Journal, 44 (4), 189-191.Plotnikov MB, Smol’yakova VI, Ivanov IS, Chernysheva GA, Prosenko AE, Kandalintseva NV (2010). Synthesis and antioxidant activity of 3,5-dimethyl-4-hy-droxybenzylthiododecane. Pharmaceutical Chemistry Journal, 44 (4), 189-191.Prosenko AE, Terakh EI, Gorokh EA, Nikulina VV, Grigorev IA (2003). Synthesis and research of antioxidant properties of bis-(o>-(3,5-dialkyl-4-hydroxyphenyl)alkyl) sulfides). Russian Journal of Applied Chemistry, 76 (2), 248-252.Prosenko AE, Terakh EI, Gorokh EA, Nikulina VV, Grigorev IA (2003). Synthesis and research of antioxidant properties of bis-(o>-(3,5-dialkyl-4-hydroxyphenyl)alkyl) sulfides). Russian Journal of Applied Chemistry, 76 (2), 248-252.Smith RAJ, Porteous CM, Gane AM, Murphy MP (2003). Delivery of bioactive molecules to mitochondria in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 100 (9), 5407-5412.Smith RAJ, Porteous CM, Gane AM, Murphy MP (2003). Delivery of bioactive molecules to mitochondria in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 100 (9), 5407-5412.Takabe W, Matsukawa N, Kodama T, Tanaka K, Noguchi N (2006). Chemical structure-dependent gene expression of proteasome subunits via regulation of the antioxidant response element. Free Radic. Res., 40 (1), 21-30.Takabe W, Matsukawa N, Kodama T, Tanaka K, Noguchi N (2006). Chemical structure-dependent gene expression of proteasome subunits via regulation of the antioxidant response element. Free Radic. Res., 40 (1), 21-30.Weisman NY, Men’shchikova EB, Zenkov NK, Kandalintseva NV, Golubovsky MD (2012). Effect of phenol inducing antioxidant responsive element on D. melanogaster lifespan. Advances in Gerontology, 2 (3), 221-229.Weisman NY, Men’shchikova EB, Zenkov NK, Kandalintseva NV, Golubovsky MD (2012). Effect of phenol inducing antioxidant responsive element on D. melanogaster lifespan. Advances in Gerontology, 2 (3), 221-229.Zenkov NK, Menshchikova EB, Kandalintseva NV, Oleynik AS, Prosenko AE, Gusachenko ON, Shklyaeva OA, Vavilin VA, Lyakhovich VV (2007). Antioxidant and antiinflammatory activity of new water-soluble sulfur-containing phenolic compounds. Biochemistry (Moscow), 72 (6), 644-651.Zenkov NK, Menshchikova EB, Kandalintseva NV, Oleynik AS, Prosenko AE, Gusachenko ON, Shklyaeva OA, Vavilin VA, Lyakhovich VV (2007). Antioxidant and antiinflammatory activity of new water-soluble sulfur-containing phenolic compounds. Biochemistry (Moscow), 72 (6), 644-651.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.