В Пермском Политехе исследуют свойства пептидов и планируют создать универсальную методику разделения разных форм этих веществ. Это поможет «класть» в лекарственный препарат только нужный и полезный компонент, что позволит снизить побочные эффекты от препаратов.

Около 70 процентов всех современных лекарственных средств относятся к классу так называемых хиральных или асимметричных соединений. Такие вещества могут существовать в виде двух форм, которые называют зеркальными изомерами. Часто только один из изомеров обладает требуемым лекарственным эффектом, тогда как второй, в лучшем случае, просто ненужный балласт. В фармацевтической промышленности такие лекарственные средства получают методом химического синтеза, при котором целевой компонент лекарства, образуется в двух формах одновременно.

В химии хиральностью называют свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением

Проект ученых Пермского Политеха направлен на разработку методики, с помощью которой можно будет разделить эти две химические формы и «положить» в лекарство только нужный и полезный компонент. Исследования проводятся в рамках гранта Российского научного фонда.

Объекты исследования ученых Пермского Политеха – дипептиды и трипептиды. Они принадлежат к классу коротких пептидов – это цепочки аминокислот с числом звеньев не более десяти. Они играют важную роль в различных метаболических процессах, включая регуляцию синтеза белков и передачу нейронных импульсов. Также короткие пептиды являются перспективными соединениями для использования в качестве средств адресной доставки различных веществ в клетку. Они обладают высокой проникающей способностью, поэтому сравнительно легко могут преодолевать клеточную мембрану.

«Лекарственный препарат в таком случае будет действовать быстрее. Но лекарственное средство, в том числе и короткий пептид, может быть в разных формах: той, которая лечит, и той, которая не лечит или даже калечит – это зависит от конкретного химического вещества. Мы используем метод хроматографии для отделения различных форм одного и того же короткого пептида друг от друга. Подбираем условия, при которых отделить можно было бы наиболее быстро и просто в реализации», – рассказали авторы проекта.

Сейчас проводятся поисковые лабораторные исследования. Исследуются механизмы взаимодействия коротких пептидов в хроматографических колонках. Так, ученым уже удалось выяснить, какие формы коротких пептидов будут лучше отделяться при разных условиях и какую колонку для какого пептида лучше использовать. В дальнейшем на основе этих исследований можно будет создать универсальную методику разделения разных форм пептидов.

В данный момент исследуются механизмы взаимодействия коротких пептидов с адсорбентами, на которых разделяют их зеркальные изомеры в хроматографических колонках. Найдены адсорбенты, которые наилучшим образом выполняют работу разделения. Ими оказались микрогранулы пористого силикагеля с привитыми к его поверхности молекулами особой группы природных антибиотиков – макроциклических гликопептидов. Эти вещества были созданы самой природой (их синтезируют особые штаммы бактерий) для выявления биологически активных форм пептидов и с их помощью можно иногда за несколько минут отделить активную форму от неактивной.

Важно, что такие материалы научились производить отечественные химики, что существенно, в 2–3 раза, снижает стоимость технологии. Пока научный коллектив работает с микрограммовыми образцами пептидных смесей, но готов к созданию методик разделения для малотоннажных производств и ищет заинтересованных партнеров в фармацевтической промышленности.