Азометинові похідні п-амінобензойної кислоти як антиоксиданти та інгібітори ксантиноксидази

Abstract

Встановлено антиоксидантні властивості гідроксильованих азометинових похідних п-амінобензойної кислоти та інгібувальний вплив цих сполук на активність ксантиноксидази. Аналіз інгібувальної активності серії синтезованих азометинових сполук щодо ксантиноксидази, а також результати молекулярного докінгу вказують на те, що в механізмах інгібування ферменту можуть бути задіяні карбоксильна і гідроксильна групи. Вплив азометинових похідних описується кінетикою змішаного типу з мікромолярними значеннями констант інгібування. Інгібувальна здатність найактивнішої сполуки, 4-(((1E)-(2-гідрокси-5- нітрофеніл)метилен)аміно)бензойної кислоти, співмірна з впливом відомого інгібітора — алопуринолу. Молекулярний докінг азометинового інгібітора в активний центр ксантиноксидази свідчить про те, що карбоксилатна група утворює водневі зв'язки з амінокислотними залишками Arg880, Thr1010 і Glu1261, а гідроксильна група наближена до залишків Glu802 і Asn768. Крім того, арильні фрагменти молекули інгібітора формують контакти із Phe914, Phe1009, Leu648, Phe1013 та іншими залишками. Антиоксидантні властивості азометинів оцінено в модельній системі шляхом визначення малонового діальдегіду в тесті з тіобарбітуровою кислотою. Показано, що здатність деяких сполук нейтралізувати гідроксильні радикали перевищує дію тролоксу як еталонного антиоксиданту.

Antioxidant properties of hydroxylated azomethine derivatives of p-aminobenzoic acid and their inhibitory effect on xanthine oxidase activity have been established. Analysis of inhibitory activities of a series of synthe sized azomethine compounds towards xanthine oxidase, as well as molecular docking study indicated that carboxylate and hydroxyl groups can be involved in mechanisms of the enzyme inhibition. The azomethine derivatives are shown to exhibit the mixed type of inhibition, and inhibitory activities of some of them are in the micromolar ranges. The effect of the most active 4-(((1E)-(2-hydroxy-5-nitrophenyl)methylene)amino)benzoic acid was comparable to that of the known inhibitor allopurinol. According to molecular docking results, the carboxylate group of the azomethine inhibitor can form hydrogen bonds with the amino acid residues of Arg880, Thr1010, and Glu1261 in the active site of xanthine oxidase, while the hydroxyl group is close to the residues of Glu802 and Asn768. In addition, aryl groups of the inhibitor molecule form contacts with Phe914, Phe1009, Leu648, Phe1013, and other amino acid residues. The antioxidant activity of the azomethines is evaluated in the model system by the detection of malonic dialdehyde with the thiobarbituric acid test. The ability of some compounds to neutralize hydroxyl radicals exceeded the effect of trolox as a reference antioxidant.

Установлены антиоксидантные свойства гидроксилированных азометиновых производных п-аминобензойной кислоты и ингибирующее влияние этих соединений на активность ксантиноксидазы. Анализ ингибирующей активности серии синтезированных азометинов относительно ксантиноксидазы, а также результаты молекулярного докинга указывают на то, что в механизмах ингибирования фермента могут быть задействованы карбоксильная и гидроксильная группы. Влияние азометиновых производных описывается кинетикой смешанного типа с микромолярными значениями констант ингибирования. Ингибирующая способность наиболее активного соединения, 4-(((1E)-(2-гидрокси-5-нитрофенил)метилен)амино)бензойной кислоты, соизмерима с влиянием известного ингибитора — аллопуринола. Молекулярный докинг азометинового ингибитора в активный центр ксантиноксидазы свидетельствует о том, что карбоксилатная группа образует водородные связи с аминокислотными остатками Arg880, Thr1010 и Glu1261, а гидроксильная группа приближена к остаткам Glu802 и Asn768. Кроме того, арильные фрагменты молекулы ингибитора формируют контакты с Phe914, Phe1009, Leu648, Phe1013 и другими остатками. Антиоксидантная активность азометинов оценена в модельной системе путем определения малонового диальдегида в тесте с тиобарбитуровой кислотой. Показано, что способность некоторых соединений нейтрализовать гидроксильные радикалы превышает действие тролокса как эталонного антиоксиданта.