30 ноября 2012

Общие закономерности выбора физических, химических и физико-химических показателей, коррелирующих с биологической активностью

Принцип попадания

Представленные выше литературные данные показывают, что в подавляющем большинстве случаев биологическая активность ХС коррелирует с его способностью определенным образом распределяться между липидной и водной фазами. Естественно, что такая же корреляция наблюдается с теми физическими и химическими показателями, которые по природе своей связаны с коэффициентом распределения.

Так, например, Г. Т. Фрумин и Т. С. Горбачева (1981) указывают, что при разработке моделей, связывающих биологическую активность с гидрофобностью, могут быть с равным успехом использованы самые различные количественные показатели гидрофобности, такие, как логарифм растворимости, константа гидрофобности Ханча, работа адсорбции в системе вода — гептан и в системе вода — воздух, энергия взаимодействия с неполярными органическими растворителями, удельная капиллярная постоянная, гидрофильно-липофильный баланс, поверхностная активность. Рассмотрим некоторые биофизические аспекты связи биологической активности с липофильностью и другими физическими и химическими характеристиками ХС.

Организм — химическая «машина», причем многообразие химических соединений в организме обусловливает возможность его реакции практически с любым ксенобиотиком, попадающим в организм. Свойство организма быть реакционно способным по отношению к любому ксенобиотику приводит к тому, что все ХС обладают биологической активностью.

Организм в свою очередь не остается пассивным по отношению к появлению чужеродного ХС, которое независимо от его биологической активности и путей метаболизма либо используется организмом для своих нужд, либо выводится из организма, либо остается в организме чужеродным, что в последнем случае вызовет определенную реакцию организма.

Если рассматривать выведение вещества как одну из форм реакции организма, то можно сформулировать принцип реакции живой материи на ксенобиотик, согласно которому попадание в организм даже одной молекулы ксенобиотика вызывает ответную реакцию организма, тип и величина которой определяются свойствами ХС, его концентрацией и биологической мишенью.

Этот принцип, который в кратком виде может быть сформулирован как попадание — реакция, означает, что любое проявление биологической активности ХС связано с его способностью пройти путь от внешней среды до биологической мишени, связаться с этой мишенью и вызвать ее реакцию1.

Начало этого пути — первый контакт ХС с биологическим объектом может быть случайным (например, через загрязнение среды) или принудительным (например, введение лекарств), после чего ХС и биологический объект взаимодействуют по закономерностям, определяемым их физическими и химическими свойствами.

Рассмотрим последующий путь ХС на примере биологических объектов клеточного уровня.

1Под термином «биологическая мишень» в данном случае понимается любая молекулярная структура организма, связывание ХС с которой является первым этапом реакции организма на данное ХС; рецептор — специализированная биологическая мишень, функция которой передавать сигнал от ее взаимодействия с эндогенным или экзогенным ХС.

«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков



Все тестируемые ХС проходят регистрацию и определение степени новизны, а также прогностическое установление типа потенциальной биологической (фармакологической) активности расчетными методами структурно-информационного анализа. На этом основании для веществ с невысокими значениями Q, L и М определяется та выборка тестов, через которую они должны пройти. В ряде случаев эта выборка определяется по формализованным правилам, в большинстве случаев…

В итоговом документе («Биологический паспорт»), который формируется по итогам классификации данного ХС в автоматизированной системе, излагаются цели испытаний, а также следующие сведения о тестированном ХС: исходная информация о ХС (структурная и брутто-формула, физико-химические характеристики, организация-производитель, исходное назначение); номер регистрации; степень подлинности (соответствие структур, чистота); результаты испытаний с использованием расчетных методов; оценка биологической активности и токсичных…

Можно представить схему, изображенную на рисунке ниже, в более сжатой конспективной форме, развернув все события вдоль оси времени. Смотрите рисунок — Генеральная конфигурация системы классификации ХС Такая линейная развертка событий представлена на рисунке ниже, а комментарий к ней содержится в таблице, которую можно рассматривать как расширенную подпись к этому рисунку. Смотрите рисунок — Последовательность основных…

Вся работа системы проводится в интерактивном режиме: специфика работы с биологическим тест-объектом такова, что весьма высока вероятность его отклонения от стандарта в процессе подготовки эксперимента, резкого изменения его состояния или даже гибели в процессе эксперимента и т. д. Возможны ситуации, когда результаты тестирования ХС по одной методике могут привести к изменению всего порядка последующих испытаний…

Карта информационной биотехнологии и технических средств (часть 6)

Блок 9. классификация ХС по ихспособности сенсибилизировать биологические объекты к действию Функциональное назначение Определить изменение чувствительности биологических объектов при действии на них ХС по отношению к стандартному физическому фактору (нагревание, световое облучение и другие факторы в зависимости от задачи). Знание таких характеристик позволяет: 1) прогнозировать результат комбинированного действия ХС и физфактора; 2) выявить действие ХС,…