Введение к работе
Актуальность темы. Химические превращения, инициируемые анодными микроразрядами в электролитах, представляют фундаментальный интерес с физико-химической точки зрения. В системе с микроразрядами действующей может являться широкая совокупность факторов, включающая как термическое, так и нетермические виды воздействия, в том числе рождаемые в электролите активные радикальные частицы (ОН, eaq~, Н). Физико-химические закономерности воздействия микроразрядов на растворы ограниченного числа веществ отражены в литературе, однако воздействие на вещества, адсорбированные коллоидом, до сих пор не исследовалось.
Дофамин (ДА, 3,4-диоксифенилэтиламинТ—удобный объект для изучения физико-химических закономерностей и химических эффектов микроразрядного процесса в коллоидах. Это связано с возможностью контролируемо осуществлять как ориентированную, так и неориентированную адсорбцию ДА по методикам, отработанным для коллоидов биологического происхождения, параметры и адсорбционное взаимодействие с которыми детально известны.
Физико-химические процессы с участием ДА являются фундаментальной основой механизмов нейрохимических превращений. Существующие в настоящее время представления опираются на данные о макроскопическом характере этих процессов. Дальнейшая детализация до молекулярного уровня требует проведения модельных исследований химических превращений дофамина в средах, приближенных к естественным. Однако, попытки инициирования подобных превращений обычно применяемыми методами приводят к неудаче из-за повреждения модельной системы. Представляется вероятным, что анодные микроразряды могут быть перспективны для инициирования превращений ДА в модельных системах из-за локальности и короткого времени воздействия на среду с реакционными компонентами. Поэтому необходимо исследовать возможности моделирования нейрохимических превращений ДА с использованием анодных микроразрядов.
Таким образом, актуальным является изучение воздействия анодных микроразрядов на дофамин в растворах и коллоидах.
Целью работы являлось исследование воздействия анодных микроразрядов на дофамин в растворах и коллоидах, выявление основных физико-химических закономерностей этого воздействия
и оценка возможности использования анодных микроразрядов как инструмента для моделирования нейрохимических превращений дофамина.
Исходя из цели, были определены следующие задачи:
1. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
(ВЭЖХ) с электрохимической детекцией идентифицировать про
дукты превращения ДА в растворах под воздействием микрораз
рядов.
2. Методом ВЭЖХ с электрохимической детекцией
идентифицировать продукты превращения ДА в состоянии
ориентированной и неориентированной,адсорбции на коллоидных
препаратах под воздействием микроразрядов в среде с составом,
требуемым для протекания нейрохимических процессов.
3. Исследовать закономерности образования продуктов превра
щения дофамина под воздействием анодных микроразрядов и вы
явить участие генерируемых микроразрядом активных частиц в
превращениях ДА с помощью введения акцепторов.
4. Сравнить продукты превращения при действии анодных
микроразрядов на дофамин, связанный коллоидными препара
тами природного происхождения с веществами, найденными в
природных системах.
Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые установлено образование норадреналина (НА), 3,4-диоксифенилаланина (ДОФА) при воздействии анодных микроразрядов на дофамин в растворах и коллоидах;
обнаружено образование под воздействием анодных микроразрядов пара-тирамина (п-ТА)—продукта отрыва 3-ОН группы от дофамина в состоянии ориентированной адсорбции на коллоидных препаратах, выделенных из предварительно активированной природной системы. Показано, что тот же продукт наблюдается в активированной природной системе;
показано, что основной фактор воздействия анодных микроразрядов на дофамин в растворах и коллоидах обусловлен реакциями первичных продуктов разложения воды, а не термическим действием плазмы разряда.
Практическая ценность работы состоит в том, что результаты исследования расширяют и дополняют представления о физико-химическом воздействии анодных микроразрядов на растворы и коллоиды, и могут бы^ь использованы как физико-химическая основа установления механизма специфического действия дофамина при передаче нервного импульса в биосистемах, для мо-
делирования превращений дофамина и других биологически активных веществ в природных системах. Полученные результаты могут явиться частью физико-химической базы для создания нового класса препаратов для лечения дофаминовых патологий. На защиту выносятся:
идентификация и закономерности накопления норадреналина и 3,4-диоксифенилаланина при воздействии анодных микроразрядов на дофамин в растворах и коллоидах;
идентификация и закономерности накопления пара-тирамина при воздействии анодных микроразрядов на дофамин в состоянии ориентированой адсорбции на коллоиде;
факт, что основное воздействие анодных микроразрядов на дофамин в растворах и коллоидах обусловлено реакциями первичных продуктов разложения воды, а не термическими эффектами в плазме разряда;
сходство продуктов превращения дофамина в экспериментальных системах под воздействием микроразрядов с катехолами, образующимися в природных системах; принципиальная возможность моделировать с помощью микроразрядов нейрохимические превращения дофамина.
Работа выполнена в соответствии с Договором о научном сотрудничестве между Институтом неорганической химии СО РАН и Институтом физиологии СО РАМН от 20.02.88 г.
Апробация работы. Результаты, использованные в диссертационной работе докладывались на Международном симпозиуме "Биотехнология ростовых факторов" (Милан, 1991), VII Международном симпозиуме по катехоламинам (Амстердам, 1992).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, включая 3 тезисов докладов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Изложена на 116 страницах машинописного текста, содержат 31 рисунок, 7 таблиц. Список литературы—105 наименований.