Приставка Алексей Александрович – кандидат биологических наук, доцент кафедры физико-химической биологии, биоинженерии и биоинформатики
664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1
Aleksey A. Pristavka – Cand. Sc. (Biol.), Associate Professor at the Department of Physicochemical Biology, Bioengineering and Bioinformatics
Karla Marksa str. 1, Irkutsk 664003
Михайленко Валентина Львовна – кандидат химических наук, доцент кафедры физико-химической биологии, биоинженерии и биоинформатики
664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1
Valentina L. Mikhailenko – Cand. Sc. (Chem.), Associate Professor at the Department of Physicochemical Biology
Karla Marksa str. 1, Irkutsk 664003
Вятчина Ольга Фёдоровна – кандидат биологических наук, доцент кафедры микробиологии
664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1
Olga F. Vyatchina – Cand. Sc. (Biol.), Associate Professor at the Department of Microbiology
Karla Marksa str. 1, Irkutsk 664003
Юринова Галина Валерьевна – кандидат биологических наук, доцент кафедры физико-химической биологии, биоинженерии и биоинформатики
664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1
Galina V. Yurinova – Cand. Sc. (Biol.), Associate Professor at the Department of Physicochemical Biology, Bioengineering and Bioinformatics
Karla Marksa str. 1, Irkutsk 664003
Верхотурова Светлана Ильясовна – кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории непредельных гетероатомных соединений
664033, г. Иркутск, ул. Фаворского, 1
Svetlana I. Verkhoturova – Cand. Sc. (Chem.), Senior Research Officer at the Laboratory of Unsaturated Heteroatomic Compounds
Favorskogo str. 1, Irkutsk 664033
Апарцин Константин Анатольевич – доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник отдела медико-биологических исследований и технологий
664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 134
Konstantin A. Apartsin – Dr. Sc. (Med.), Professor, Chief Research Officer at the Department of Medical and Biological Researches and Technologies
Lermontova str. 134, Irkutsk 664033
Саловарова Валентина Петровна – доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой физико-химической биологии, биоинженерии и биоинформатики
664003, г. Иркутск, ул. К. Маркса, 1
Valentina P. Salovarova – Dr. Sc. (Biol.), Professor, Head of the Department of Physicochemical Biology, Bioengineering and Bioinformatics
Karla Marksa str. 1, Irkutsk 664003
Актуальность. Молекулярные структуры, состоящие из фосфорсодержащей части и неполярных радикалов, используются при разработке пролекарств в качестве структурно-функциональных групп, необходимых для транспортировки лекарства через клеточные барьеры. При этом предполагается, что сам носитель не проявляет биологической активности. Однако комплекс «органический фосфат – алкильный радикал» может обладать собственными метаболическими и фармакологическими свойствами даже в отсутствие лекарственной части.Цель работы. Исследовать влияние ряда фторированных алкилфосфатов на рост бактериальных тест-культур на агаризованной среде и выявить сопряжённые метаболические маркеры методами УФ/видимой спектроскопии.Материалы и методы. Оценивалось влияние шести органилфосфатов на рост пяти видов бактерий в аэробных условиях методом лунок на агаризованной среде. Для растворов, содержащих клеточные метаболиты Pseudomonas aeruginosa, зарегистрированы спектры поглощения в диапазоне 250–280 нм. Для многомерного сравнительного анализа спектров использовался метод главных компонент (PCА).Результаты. Исследованные органилфосфаты с этильными и пропильными радикалами являются потенциальными временными носителями лекарственного фрагмента, т. к. способны проникать через клеточные барьеры. Однако фторированные соединения проявляют бактерицидные свойства, степень которых зависит от особенностей расположения атомов фтора в радикале: наиболее активны соединения, исчерпывающе галогенированные по терминальному атому углерода этильного радикала (-СН2-СF3), наименее активен нефторированный органилфосфат. УФ/видимые спектры продуктов культивирования P. aeruginosa, по данным PCA, содержат паттерны, отражающие метаболические эффекты, опосредованные этими структурными особенностями радикалов.Заключение. С точки зрения перспектив практического применения исследованных соединений, активность проантибиотика на основе органилфосфата с нефторированным этил(пропил)радикалом будет определяться только специфичностью лекарственной части. Точно такая же молекула, но исчерпывающе фторированная по терминальному атому углерода алкильного радикала, вероятно, будет характеризоваться более низкой специфичностью и более высокой активностью при аддитивном (или синергетичном) действие метаболически активных групп.
Background. Molecular structures combining a phosphorus-containing counterpart and non-polar radicals are employed in design of pro-drugs as structural and functional groups necessary for transportation of drugs through cellular barriers. It is assumed that the carrier itself does not exhibit biological activity. However, the “organic phosphate – alkyl radical” complex may possess its own metabolic and pharmacological properties even in the absence of a drug moiety.The aim. To study the effect of fluorinated alkyl phosphates on the growth of bacterial test cultures in an agar medium and to identify conjugated metabolic markers using UV/visible spectroscopy.Materials and methods. The effect of six organyl phosphates on the growth of five types of bacteria under aerobic conditions was evaluated by the method of wells in an agar medium. For solutions containing cell metabolites of Pseudomonas aeruginosa, the absorption spectra were recorded at 250–280 nm. The principal component analysis (PCA) was used for multivariate comparative analysis of the spectra. Results. The studied organyl phosphates bearing the ethyl and propyl radicals are potential temporary carriers of the drug moiety, since they are capable of penetrating through cellular barriers. However, the fluorinated compounds exhibit bactericidal properties, the degree of which depends on the arrangement of fluorine atoms in the radical. The most active compounds are those exhaustively halogenated at the terminal carbon atom of the ethyl radical (-СН2-СF3), while non-fluorinated organyl phosphate is the least active. UV/visible spectra of P. aeruginosa cultivation products, according to PCA data, contain patterns reflecting the metabolic effects mediated by these structural features of the radicals.Conclusion. In terms of practical application of the studied compounds, the activity of a proantibiotic based on organyl phosphate with a non-fluorinated ethyl(propyl) radical will be determined only by the specificity of the drug moiety. Exactly the same molecule, but exhaustively fluorinated at the terminal carbon atom of the alkyl radical, is likely to be characterized by lower specificity and higher activity under the additive (or synergistic) action of metabolically active groups.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.