Лисиця Андрій Валерійович. Фізико-хімічна характеристика біологічно активних речовин за даними часопролітної плазмово-десорбційної мас-спектрометрії: Дис... канд. біол. наук: 03.00.02 / Інститут епізоотології УААН. - Рівне, 2002. - 192арк. - Бібліогр.: арк. 146-171.
Анотація до роботи:
Лисиця А.В. Фізико-хімічна характеристика біологічно активних речовин за даними часопролітної плазмово-десорбційної мас-спектрометрії. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.02 - біофізика. - Київський національний університет iменіТараса Шевченка, Київ, 2002.
Дисертацію присвячено вивченню можливостей використання біофізичного методу часопролітної плазмово-десорбційної мас-спектрометрії (ПДМС) для визначення стану молекул біологічно активних речовин (БАР) у сумішах і органічних субстратах різного походження. Для підвищення ефективності аналізу, інформативності мас-спектрів та об’єктивності їх інтерпретації вивчено ряд особливостей притаманних процесу десорбції/іонізації в ПДМС. Встановлено, що для оптимізації мас-спектрометричного аналізу необхідно враховувати, і, при нагоді, доцільно використовувати, такі фактори, як: можливість утворення гомо- та гетерокластерних асоцiатiв іонів у газовій фазі, вплив органічних кислот, матриць, речовин із радiопротекторними властивостями. Проаналізовано стан і характер змін у часі молекул БАР ряду лiкувально-профiлактичних препаратів, багатокомпонентних модельних сумішах, вуглекислотних екстрактах з лікарських рослин, екстрактах, що містять мiкотоксини. Доказана доцільність та ефективність використання методу для визначення хімічної сумісності інгредієнтів в комплексних препаратах і теоретичного обгрунтування їх складу.
1. Використання плазмово-десорбційної мас-спектрометрії (ПДМС) при біофізичному аналізі медичних препаратів, полікомпонентних сумішей і субстратів різного походження дозволяє ефективно моделювати стан молекул біологічно активних речовин (БАР) в них. Але, не зважаючи на переваги ПДМС перед іншими методами, інформативність спектрів і адекватність їх інтерпретації залежать від врахування ряду фізико-хімічних факторів, що впливають на механізми десорбції/іонізації зразків.
2. Проведені дослідження свідчать про те, що ідентифікацію та оцінку стану БАР у сумішах, їх хімічну сумісність, аналіз компонентного складу субстратів різного походження необхідно проводити за характером мас-спектрів, інтенсивністю та співвідношенням комплексу піків КМІ, аддуктів, дисоціатів, асоціатів, похідних. На біофізичних моделях in vitro досліджено стан молекул БАР у багатокомпонентних сумішах різного походження, виявлено шляхи визначення причин змін їх біологічної активності при одночасному застосуванні за допомогою ПДМС-аналізу.
3. Встановлено, що для збільшення виходу КМІ і отримання чітких піків БАР на мас-спектрах, доцільно застосовувати органічні кислоти та матриці. Вказані речовини впливають на “летючість” БАР, але не змінюють хімічну структуру їх окремих молекул або асоціатів in vitro. Запропоновано в якості матриць для речовин з молекулярною масою до 2000 а.о.м. використовувати пропіленгліколь або лактозу. В результаті вивчення впливу на десорбцію більше десяти різних органічних кислот з’ясовано, що найкраще на вихід КМІ важколетючих БАР діє додавання до їх розчинів невеликої кількості (до 1-5%) винної, лимонної або сульфанілової кислот.
4. Вперше виявлено, що додавання до зразків олігопептидів речовин із радіопротекторними властивостями (цистеїн, триптофан, аскорбінова кислота) призводить до зменшення фрагментації, через зміни енергетичного стану молекул полегшується десорбція, значно зростає вихід КМІ. Також визначено, що стехіометричні коефіцієнти гомо- та гетерокластерних асоціатів іонів на мас-спектрах пов`язані із ступенем гідрофільності сполук. Малоймовірно, що наявні на мас-спектрах асоціати залежать від реакцій у газовій фазі, швидше за все вони відображають реальні взаємодії молекул БАР in vitro. Це допомогає при визначенні хімічної сумісності інгредієнтів.
5. Правомірність і ефективність застосування ПДМС для експрес-визначення хімічної сумісності БАР в біофізичних моделях in vitro підтверджено іншими фізико-хімічними методами (хроматографія, колориметрія, УФ-спектроскопія), а також методами аналітичної хімії. ПДМС доцільно також застосовувати для оптимізації підбору інгредієнтів, стабілізаторів і пролонгаторів дії при розробці і лабораторному випробовуванні нових багатокомпонентних лікувально-профілактичних препаратів, теоретичному обгрунтуванні та прогнозуванні їх складу, визначенні ступеню зв’язування молекул БАР з субстратом-носієм.
6. Визначення окремих складових в СО2-екстрактах з лікарських рослин, іхтіолі, дьогті березовому, екстрактах, що містять мікотоксини, доводить можливість використання ПДМС для ідентифікації БАР в багатокомпонентних субстратах. Доцільним є використання ПДМС для точного визначення якісного компонентного складу препаратів, це показано на прикладах антибіотика поліміксину М, що складається з декількох ізомерів різної біологічної активності, а також стандартного зразку для хроматографії мікотоксина зеараленону.
7. Створений комп’ютерний банк мас-спектрів БАР, їх сумішей і комерційних препаратів може бути використаний при розробці і випробуванні нових лікувальних засобів. Проведені випробування ефективності ряду комплексних антгельмінтних та антибактеріальних препаратів дозволили рекомендувати їх для впровадження у виробництво і практичного застосування у ветеринарній медицині України.
Публікації автора:
1. Лисиця А.В. Ідентифікація біологічно активних речовин в складних сумішах за допомогою плазмово-десорбцiйної мас-спектрометрiї // Наук. вісник Нац. аграр. ун-ту. – К.,1998. - №11. - С. 166-170.
2. Лисиця А.В. Використання мас-спектрометричного методу при конструюваннi препаратiв, необхiдних для лiкування хвороб молодняка // Наук. вiсник нац. аграрного ун-ту. – К.,1998. - №11. - С. 118-121.
3. Лисиця А.В. Дослідження багатокомпонентних сумішей біологічно активних речовин з використанням ПДМС // Вісник Білоцерківського держ. аграр. ун-ту. – Б. Церква,2000. - Вип.11. - С.164-172.
4. Дмитрієв І.М., Лисиця А.В. Визначення мікотоксинів за допомогою ПДМС // Вісник Запорізького держ. ун-ту. – Запоріжжя,2000.- №1.- С.219-224.
5. Мас-спектрометричний аналіз антгельмінтиків / А.В.Лисиця, М.С.Мандигра, І.М.Дмитрієв та ін.// Наук. вісник Львівської держ. акад. вет. медицини ім. С.Гжицького.-Львів,2001.- Т.3, №2.- С.89-91.
6. Мандигра М.С., Бялецький С.А., Лисиця А.В. Застосування мас-спектрометричного методу у ветеринарній фармакології й токсикології // Вет. мед. України. 2000.- №1.- С. 34-35.
7. Лисиця А.В., Дмитрієв І.М., Смирнов Г.М. Використання плазмово-десорбційної мас-спектрометрії при дослідженні поліпептидів // Фізика конденсованих високомолекулярних систем: Наук. записки Рівненського держ. гуман. ун-ту. – Рівне,2000. – Вип.8.- С. 35-37.
8. Определение химической совместимости фармакологически активных веществ для конструирования противомикробных и антипаразитарных лечебно-профилактических препаратов/ Н.С.Мандыгра, С.А.Бялецкий, В.А.Наголюк, А.В.Лисица // Материалы Межд. науч. конф. "Общая эпизоотология: иммунологические, экологические и методологические проблемы".- Харьков: ИЭКВМ, - 1995. - С.281-284.
9. Деклараційний патент 47720 А Україна, МПК G01N33/50. Спосіб визначення хімічної сумісності біологічно активних речовин за допомогою мас-спектрометрії / А.В.Лисиця, М.С.Мандигра (UA). – 2001085672; Заявлено 09.08.2001; Опубліковано 15.07.2002, Бюл.№7.
