Российские ученые выяснили, как ускорить производство инсулина и противоопухолевых средств

Ученые Пермского политеха и Института технической химии УрО РАН впервые в мире установили факторы, позволяющие ускорить производство пептидных препаратов — инсулина, антибиотиков и некоторых противоопухолевых средств. Исследователи выяснили, какие свойства сорбентов и внешние условия влияют на разделение зеркальных форм дипептидов — молекул, из которых состоят эти лекарства. Результаты работы опубликовал ТАСС со ссылкой на пресс-службу ПНИПУ.

Как пояснили в вузе, дипептиды участвуют в передаче нервных сигналов, регуляции давления и других процессах, однако при их синтезе всегда образуются две формы молекул. Одна обладает терапевтическими свойствами, другая может вызывать нежелательные реакции. Для разделения используются сорбенты на основе антибиотиков, но до сих пор ученые не имели полного понимания, какие именно факторы влияют на этот процесс, что увеличивало число экспериментов и удорожало производство.

Исследователи взяли несколько дипептидов с разными свойствами и пропускали их через колонки с сорбентами на основе тейкопланина и ванкомицина при температурах от 15 до 40 градусов. Замеряя время прохождения, они определили, насколько сильно молекулы взаимодействуют с материалом. Оказалось, что на сорбенте с ванкомицином нагрев усиливает разницу в поведении зеркальных форм: некоторые из них двигались медленнее, то есть сильнее задерживались материалом.

Ученые также вычислили теплопоглощение и изменение подвижности молекул. Для тейкопланина решающую роль играет пространственная форма дипептида, а для ванкомицина — соотношение липофильности (растворимости в жироподобных средах) и гидрофильности (растворимости в воде). Таким образом, одни и те же молекулы взаимодействуют с разными сорбентами по-разному.

В итоге исследователи установили три ключевых фактора, влияющих на разделение зеркальных форм: форма молекулы, ее растворимость в воде и жироподобных растворителях, а также температура. Как пояснила кандидат химических наук Елена Решетова, это позволяет сразу подбирать правильные условия и сорбенты, не тратя время и средства на многочисленные эксперименты, что ускорит производство пептидных лекарств.

Ранее российские биохимики из ГЦН «Институт биоорганической химии» представили метод адресной доставки противораковых препаратов, который оказался в 10 раз эффективнее традиционной химиотерапии. Технология основана на наноконтейнерах, мгновенно разрушающихся в кровотоке и высвобождающих лекарство непосредственно у границ злокачественной опухоли.