Диизопропилфторфосфат
Cтраница 2
В США и Великобритании изучение органических производных кислот фосфора с целью изыскания среди них высокотокенчиых соединении началось в 1939 г. В результате в качестве потенциального ОВ был отобран диизопропилфторфосфат ( DFP), Дли него отрабатывалась технология промышленного производства и осуществлялись полевые опыты. Им была поручена разработка технологии зарина для США с учетом опыта эксплуатации установок по производству фосфор органических ОВ в Германии. [16]
Диизопропил - ( Р32) фосфорил-фермент приготовляли из активного фермента ( 25 мг), растворенного в 5 мл 0 1 М фосфатного буфера рН 8 0 и 0 63 мл 0 02 М раствора диизопропилфторфосфата ( Р32) ( содержащего от 1 до 30 мккюри Р32 на 1 мг) в изопропиловом спирте. [17]
Эффективность алифатических спиртов с неразветвленной цепью ( вплоть до гексанола) как ингибиторов возрастает с увеличением длины цепи; ингибирующая способность уменьшается при увеличении ветвления цепи. Диизопропилфторфосфат не является ингибитором фермента. [18]
Функциональные группы активного центра химотрипсина идентифицированы с помощью необратимых ингибиторов. Остаток Ser-195 был модифицирован диизопропилфторфосфатом и фенил-метилсульфофторидом, а остаток His-57 - г4 - тозил - Ь - фенилала-нил-хлорметилкетоном ( см. рис. 89 и с. Двухстадийность процесса химотрипсинового гидролиза была обнаружена при изучении кинетики гидролиза п-нитрофени л ацетата. [19]
О, и не реагирует с молекулами, имеющими группу Р S. Более того, опыты с диизопропилфторфосфатом, содержащим меченый фосфор, показали [76], что группа ( С2Н6О) 2Р О связана с ферментом, тогда как ион фтора переходит в раствор; по-видимому, протекает элек-трофильная атака фермента. Однако если комплекс ацетилхолип - фермент образуется тем же самым путем, то углеродный конец, группы С О, вероятно, связан с ферментом. Отсутствие реакции с С S вызвано тем, что углерод здесь недостаточно положителен; некоторым подтверждением этого предположения является влияние других заместителей на рассматриваемый атом углерода. [20]
Создалось впечатление, что пбяв-ление определенной аминокислоты на конце молекулы химотрип-сина сделало его активным. Вскоре выяснилось, что присоединение к химотрипсину молекулы диизопропилфторфосфата ( ДФФ) лишает его ферментативных свойств. Можно было предположить, что ДФФ связывается с какой-то ключевой аминокислотой, которая и определяет ферментативную активность химотрипсина. [21]
Только немногие описанные до настоящего времени молекулы, которые могут быть классифицированы как металл-хе-латные катализаторы, имеют, по сообщению Вагнер-Яурегга и др. [8], фторфосфатазную активность. Эти авторы показали -, что скорость гидролиза диизопропилфторфосфата сильно увеличивается в присутствии большого числа хелатных комплексов двухвалентной меди, в которых ион металла не полностью координирован. [22]
Получение карбоксипептидазы из поджелудочной железы является относительно длительной процедурой. При использовании продажных препаратов, фермента их обычно обрабатывают диизопропилфторфосфатом: ( ДФФ) для подавления активности следовых количеств химотрип-сина, трипсина и субтилизина. [23]
Сондерса в 1941 г. было синтезировано отравляющее вещество нервно-паралитического действия - диизопропилфторфосфат ( DFP, PF-3), Вскоре в Саттон Оук близ г. Манчестера начала функционировать технологическая установка по производству этого О В. [24]
Как было ранее показано Бергеном [23], в ряду ди-метил -, диэтил - и диизопропилфторфосфатов способность к гидролизу понижается, в то время как антихолинэстеразная активность возрастает. Аналогичным образом и ДФФ, являясь более слабым фосфорилирующим агентом, чем его хлорный аналог, превосходит последний по антихолинэстеразным свойствам. [25]
Вторым типом центров, вероятно, является фенольная гидро-ксильная группа; этим центром вряд ли может быть сам серии, так как правая ветвь кривой не совпадает с интервалом рН для серина. Эти центры могут образовывать водородную связь с эфирным кислородом - О - или с ионом F - ингибиторов подобно диизопропилфторфосфату. [26]
Но тогда это экранирование должно в разной степени проявляться в отношении больших по размеру молекул Гд-7 и Гд-42 и меньшей молекулы диизопропилфторфосфата. Точно так же ион тетраметил-аммония должен был бы давать меньший эффект, чем ион тетра-этиламмония, во всяком случае в отношении диизопропилфторфосфата. В действительности этого не наблюдается. [27]
Существуют ингибиторы двух основных типов: необратимые и обратимые. Необратимые ингибиторы связывают или разрушают функциональную группу молекулы фермента, необходимую для проявления его каталитической активности. Примером необратимого ингибитора может служить соединение диизопропилфторфосфат ( ДФФ), которое ингибирует фермент ацетилхолинэстера-зу, играющий важную роль в передаче нервных импульсов. Ацетилхолинэстера-за катализирует гидролиз аиетилхолина ( рис, 9 - 10), функционирующего в качестве нейтромедиатора в определенных отделах нервной системы. Ацетилхолин выделяется стимулированной нервной клеткой ( нейроном) в синапс, т.е. место соединения одного нейрона с другим. В синапсе ацегилхолин связывается с рецепторами следующего нейрона, вынуждая его проводить нервный импульс. Однако, прежде чем второй импульс будет передан через синапс следующему нейрону, ацетилхолин, выделившийся после первого импульса, должен быть ги-дролизован ацетилхолинэстеразой в месте соединения нервных клеток. Необратимый ингибитор ДФФ, обладающий высокой реакционной способностью, присоединяется к гидроксильной группе остатка серина в активном центре ацетилхолинэстеразы, что приводит к образованию каталитически неактивного производного. В результате фермент перестает функционировать. ДФФ, одно из первых отравляющих веществ нервно-паралитического действия, в опытах на животных вызывает нарушение некоторых функций вследствие того, что пораженные нейроны утрачивают способность проводить нервные импульсы. Однако ДФФ обладает и полезными свойствами. На его основе был создан ряд относительно нетоксичных для людей и животных инсектицидов, например малатион. [29]
К этим веществам относятся также и некоторые из наиболее токсичных боевых отравляющих веществ ( так называемые нер-вопоражающие отравляющие вещества), синтезированные во время второй мировой войны. Диэфиры фторфосфорной кислоты представляют собой наиболее сильнодействующие и специфические из известных ингибиторов ферментов. Из этих диэфиров наиболее тщательно был исследован Диизопропилфторфосфат. [30]
Страницы: 1 2 3