Вещества, попадая во внутреннюю внеклеточную среду организма, могут связывать, конечно, не только растворенные газы, но любые другие ионы и молекулы: ионы щелочных и щелочно-земельных металлов, молекулы биологического происхождения (например, холестерин, стероидные гормоны, определенные белки и т. д.).
Спектр видов биологических активностей в этом случае может быть весьма широк — от противосвертывающей или, напротив, свертывающей до специфической антигормональной, иммунодепресантной, антисклеротической и т. д. Во всех случаях предсказание о биологической активности вещества можно делать на основе ясных физико-химических экспериментов, в которых определяется связывающая способность данного вещества.
Очевидно, что обычно эксперименту может предшествовать прогноз активности с помощью расчетных методов на основе структурных данных.
К такого же рода веществам относятся упомянутые ранее криопротекторы, среди которых широко представлены вещества, меняющие структуру воды. Они могут проявлять свою активность, проникая или не проникая в клетку.
Особый случай представляет такое свойство ХС, как способность образовывать комплексы с ионами металлов. В настоящее время широко известна роль ионов таких металлов, как Си, Fe, Zn, Mn, Mg, Mo, Co и других, в работе различных ферментативных систем, в молекулярных и субмолекулярных структурах клетки, выполняющих различные функции (Эйхгорн, 1978). Так, например, наличие цинка существенно для функционирования карбоангидразы, лактатдегидрогеназы, алькогольдегидрогеназы, щелочной фосфатазы, альдолазы, фосполипазы, ДНК- и РНК-полимераз и т. д. (Абдулаев, 1979).
Известны различные патологии, связанные с нарушением хелатного гомеостаза (см., например: Подымов, 1981).
Очевидно, что ХС, способные отнимать ионы металлов у биологических структур, будут приводить к различным хелатным патологиям, нарушая металлолигандный гомеостаз в клетке, ткани, организме.
Поданным В. К. Подымова и др. (1982), анализ структуры около 6600 лекарственных препаратов показывает важность подхода с позиций хелатной фармакологии: свыше половины лекарственных препаратов — лиганды, т. е. они способны к образованию хелатных комплексов с ионами биогенных металлов.
Биологически активные вещества, не проникающие в клетку, но способные влиять (при их попадании во внутреннюю среду) на поверхностные свойства крови и других биожидкостей, на их вязкость. Среди веществ, обладающих такими свойствами, будут соединения, проявляющие антишоковую активность, повышающие устойчивость к отравлениям и т. д. Определение таких видов можно проводить как на безклеточных системах (модельных и типа сыворотки крови), так и на крови.
Биологически активные вещества, действие которых может быть обусловлено их ферментативной или общекаталитической активностью. Попадая во внутреннюю среду организма, такие вещества (ферменты, растворимые в среде, ферменты, иммобилизованные на различных твердых подложках, искусственные катализаторы, в том числе в коллоидной фазе) могут существенно менять свойства внутренней среды и, таким образом, влиять на организм. Важнейшим примером вещества с такой активностью могут служить ферменты, обеспечивающие разрушение тромба. К числу таких ХС могут относиться самые разные ферментные препараты (особенно фиксированные), которые могут усиливать способность организма разрушать определенные классы ксенобиотиков, тем самым повышая устойчивость организма к соответствующим ядам.
В целом для всего этого класса биологически активных веществ характерны широкие возможности предсказания активности путем физико-химических экспериментов и определения соответствующих физических и химических констант — молекулярного веса, влияния на энергию на границе раздела вода — воздух, вода — липид, констант связывания с определенными веществами, каталитической активности и т. д. (см., например: Нижний, Эпштейн, 1977; Нижний и др., 1977).
«Биологически активные вещества»,
Г.М.Баренбойм, А.Г.Маленков