Модель биологической мембраны

9)ЯОии 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК и С, 01 Й 33/4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВ АВТОРСКОМУ СВ 0 где а =10-22,Сов, . Я - метил, эти бутил,Ълицерил ил пропил, изоих смеси,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(72) Н.М. Кочергинский, Ю.Ш. Иошковский, И.С. Осак и Л.А. Пирузян (71 ) Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединений(56) 1. Кац М.М. Использование бимо,лекулярных липидных мембран как функциональной модели для скрининга био логически активных соединений. Автореф, дис. на соиск. учен, степени канд.биол.наук. Купавна, 1979. 2, Бапавгшапп Н, Ргерага 11 оп оГ ЯСаЬ 1 е апй Яо 1 чепС - аггее шойе 1 шешЬгапев. - В 1 осЬеш. В 1 орЬуз.Нее.1979, ч,87, РЗ, 789-794(прототип).(54) (57 ) КОПЕЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИЕМБРАНЫ, представляющая собой фильтр, импрегнированный веществом и содержащий ионообменные группы, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью приближения электрических характеристик и ионной селективности к нативной биологической мембране, фильтр импергнируют эфирами жирных кислот обще формулы25 где и =10-22,Я - метил, этил,пропил, изобутил,глицерил или их смеси, 45Для изучения свойств модельныхмембран, а также влияния на них химических соединений используют электрические, электрохимические и спектральные методы. Эксперименты проводят в разделенной с помощью мембраны на две части и заполненной воднымирастворами ячейке с трубками дляввода и вывода реагентов, промывкимембраны от исследуемых веществ ипогружения электродов.П р и м е р 1. В качестве модельной мембраны используют ультрамикрофильтры на основе целлюлозы и ееэфиров марки "Сынпор" (ЧСССР ) пропитан.ные при 20 С погружением на 5 мин 60в изобутиловый эфир лауриновой кислоты. Толщйна ультрафильтра 101, удельное электрическое сопротивление2,5 10" См см , электрическая емкость4,510 мкф/см 2. Пересчитанные на 65 Изобретение относится к биофизикеи фармакологии и может быть использовано при массовом поиске физиологически активных соединений и изучении Физико-химических механизмових действия на мембраны. 5Известны модели биологическихмембран, представляющие собой плоские бимолекулярные липидяые мембраны 1 ).Однако такие мембраны имеют малые 0размеры и низкую стабильность, чтозатрудняет проведение экспериментов,Известна также модель биологической мембраны, представляюцая собойсодержащий ионообменные группы ацетатцеллюлозный фильтр, импрегнированный липидами. В этой модели используют ультрафильтры из ацетатцеллюлозы, содержащие ионообменные карбо ксильные группы 2 )20Недостатками известной моделиявляются довольно высокая стоимостьиспользуемых исходно твердых липидов, необходимость их предварительного растворения и последующегоудаления растворителя. Электрическоесопротивление этой модели можетбыть гораздо ниже, чем сопротивлениебиомембран,Целью изобретения является приближение электрических характеристики ионной селективности к нативнойбиологической мембране.Указанная цель достигается тем,что в модели биологической мембраны,представляющей собой фильтр, импрегнированный веществом и содержащийионообменные группы, Фильтр импрегнируют эфирами жирных кислот общейформулы О40ов.,толщину )00 А, что соответствуеттолщине биомембран, электрическоесопротивление и емкость равны 2,5100 м см 2 и 0,45 мкф/см 2 соответственно, то близко к значениям, харак. те ным для биомембран.П р и м е р 2. Используют мембрану аналогично примеру 1, Ячейку заполняют водными растворами, отличающимися по ионному составу. Исследования показывают, что подобно мембранам нервных клеток модельные мембраны обладают катион-анионной и К+(Мо-селективностью. При концентрации К 08 и 8 дИпо 200 мл с разных сторон мембран возникает стабильный биоионный потенциал, аналогичный потенциалу покоя и достигающий 30 мВ. Создание трансмембранного градиента концентрации НГ, КС или МдСОна мембранах из Фильтров "Сынпор" пропитанных кислыми липидоподобными веществами, способными переносить ионы, например олеиновой кислотой, также приводит к генерации небольшого мембранного потенциала.П р и м е р 3, В один из растворов, омывающих мембрану, имеющий рН 5,5, вводят испытуемые веществав ли ина рН во втором растворе 2,1). По изменениям потенциала, сопротивления мембраны и величине ее емкости судят о мембранотоксических своиствах испытываемого вещества. Действие испытуемых веществ на электрические характеристики модельной мембраны приведено в таблице,Все препараты, стимулирующие знач чительнь;й перенос Н через мембрану и приводящие к исчезновению мембранного потенциала и падению сопротивления, обладают выраженными побочными клиническими эффектами в томчисле гапатотоксичностью.В тоже время у препаратов, скорость переноса Н+ в присутствии которых равна нулю,гепатотоксичность не обнаружена,Таким образом, с помоцью предлага. емой модели можно отбирать вещества, обладающие неспецифической гепатотоксичностью.Использование мембраны, импрегнированной жидкими веществами, позволяет избавиться от введения дополнительного растворителя липидов и его последующего удаления, что существенно ускоряет процесс изготовления модели. Большая стабильность моделидостигается тем, что эфиры жирныхкислот, в отличии от применяемых визвестной фосфолипидов, практическине падвергаются процессам перекисного окисления в ходе измерений. Таким образом, предлагаемая модель хорошо соответствует свойствамбиологической мембраны. Простотаи легко достижимая автоматизацияэкспериментов с предлагаемой моделью1043564 Вещество в концентрации310 М Примечание СопротивлениеОм Потенциал Гепатотоксичен230 Падает до5 10 з Исчезает Аминазин Не изменяется Вилоксазин Слабо изменяется Не изменяется Не изменяет ся Номифензин Гепатотоксичен5,3 Падает до5 104 Исчезает Имизин Гепатотоксичен Исчезает 12, б Падает до 104 1Амитриптилин Среднее Уменьшается 1,3на 20-30 мВ Азафен Среднее Уменьшается 0на 30 мВ Азамин Среднее Уменьшаетсядо -40 мВ Уменьшаетсядо -10 мв Среднее ГепатотоксиченПадает до5 104 Исчезает Депренил Составитель С. КотелевцевРедактор Н. Джуган Техред Т.фанта КорректорА. Повх Заказ 7330/47 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 особенно важны при проведении массовых испытаний химических соединений на мембранотропную активность.Использование предлагаемой модели позволяет резко сократить число ис, Луидомил Инказанпытаний на экспериментальных животных. Доступность веществ для импрегнирования фильтров (природные растительные и животные масла )позволяетпроводить массовые эксперименты. ПотокН+ИО Я,г-ион 1,см 7 с