The Banners System on F.E.G.I.
 Приморье Вещества

“ЭХИНОХРОМ” 
 О.Б.МАКСИМОВ
     Когда Пол Шойер, в будущем крупнейший исследователь в области химии морских организмов, появился на Гавайях, в местном университете, первое наиболее сильное впечатление, по его признанию, произвела на него ярчайшая и разнообразная окраска обитателей тропического подводного мира и особенно морских ежей. О химической природе окрашивающих их пигментов уже кое-что знали. Еще в 1883 г. МакМунн выделил из морских ежей оранжево-красное вещество и назвал его эхинохромом. (Echinus–латинское родовое название морских ежей) Строение молекулы эхинохрома расшифровали только в 1939 году и еще четыре года бились чтобы его синтезировать. В 1943 году при первых синтезах выход эхинохрома не превышал 1%. В последствии из панциря и игл морских ежей выделили множество других пигментов (спинохромов), но до публикаций Шойера сохранялись сомнения в их индивидуальности и правильности приписываемых им структур.
 Шойер с коллегами использовал новейшие по тем временам методы (масс-спектрометрия, ядерный магнитный резонанс, последние достижения хроматографии) и сумел таки разобраться в царившей путанице. Он установил, что главные пигменты у морских ежей – это эхинохром и пять спинохромов (A,B,C,D и E).
     В конце 60-х годов в Институте биологически активных веществ Дальневосточного филиала СО АН СССР (ныне это Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН) начались широкие исследования по химии морских беспозвоночных. Мы занялись исследованием хиноидных пигментов морских ежей Японского моря.
    В то время еще оставались загадкой биологические функции, которые эти необычные для животного мира хиноидные пигменты выполняют в организме морских ежей. Тем не менее, мы знали, что морские котики и каланы, которые в период размножения массами собираются на Командорских и Курильских островах почему-то предпочитают питаться там почти исключительно морскими ежами. Они поедают их в таком количестве, что весь их кишечник, брюшина и даже кости окрашиваются пигментами иглокожих в фиолетовый цвет. Разумеется, в исследованиях хиноидных пигментов был и свой,чисто прагматический, интерес. Ведь икра некоторых морских ежей с давних пор экспортируется в Японию, где она высоко ценится как деликатес и “целебная пища”! Вот почему мы рассчитывали обнаружить в морских ежах какие-то новые формы биологической активности.
 Принципиально важные открытия нас ждали позже, когда мы занялись близкими родственниками ежей – морскими звездами, а пока наше внимание привлекло присутствие в молекуле эхинохрома двух соседних фенольных гидроксилов. Уже в те годы подобные структуры рассматривались как потенциальные антиоксиданты.
     Счастливый случай свел с В.И.Гольденбергом, руководившим лаб. стабилизации Института биоиспытаний в г. Купавне. В результате совместных усилий в 1977 году появился на свет наш первый патент “Способ стабилизации жиров и масел к окислению”, в котором главным героем был эхинохром.
     Найти практическое применение нашей находке помог  академик ВАСХНИЛ В.К. Милованов из Всесоюзного института животноводства, занимавшийся криоконсервацией семени животных-элитных производителей.
     При замораживании жидким азотом возникает проблема “холодового” удара, в результате чего семя животных теряет свою активность – в числе многих причин и в результате так называемой окислительной дезактивации. Чтобы избежать этого, к замороженным сперматозоидам заранее добавляют антиоксидантные смеси разного состава для предупреждения окислительной дезактивации. Опыты на семени баранов, с добавкой эхинохрома дали отличный результат! И качество семени после разморозки было лучше, и эхинохрома требовалось в 10 раз меньше, чем ионола - обычно использоуемого антиоксиданта. Возможно, что и поныне где-нибудь доживают свой век бараны, рожденные с участием нашего эхинохрома! Однако открывшаяся перспектива сразу же поставила нас перед проблемой исходного сырья.
    Морские ежи содержат небольшие количества пигментов, чаще всего в виде набора спинохромов, причем у каждого вида он свой. Нам удалось найти такого ежа, который содержал в панцире и иглах практически один эхинохром. Еж относился к разновидности плоских морских ежей и назывался - «бордовый доллар». Увы, пигмента в нем было все-таки мало , а процедура его выделения оказалась сложной и слишком дорогостоящей. Словом, предстояло научиться получать эхинохром синтетически.
    В конце концов этому научились, но чуть позже, а в те годы сотрудники нашей лаборатории увлекались поиском активных радиопротекторов в высокогорных лишайниках, этих рекордсменов среди растений по радиационной устойчивости. Естественно, решили попутно испытать и эхинохром и получили обнадеживающие результаты. В Институте биофизики Минздрава СССР заинтересовались нашими данными и начались совместные эксперименты. Эхинохром вел себя как капризный ребенок: то улыбался нам большой удачей, то приносил огорчения. Сейчас-то понятна причина такого непостоянства эхинохрома: - организм животных воспринимал пигмент как злостный ксенобиотик и торопился скорее избавиться от него. К сожалению, в ту пору мы еще не умели делать из эхинохрома препарат пролонгированного действия.
    Параллельно все эти годы продолжалось изучение кинетики ингибирования эхинохромом и спинохромами перекисного окисления совместно с профессором Е.Б.Бурлаковой из Института химической физики АН СССР. И в один прекрасный день мы поняли, что обнаружили новый класс очень активных природных антиоксидантов. Эхинохром ценен тем, что умеет прекращать цепные реакции перекисного окисления липидов в клетках сразу несколькими способами. Он может перехватывать свободные радикалы, хелатировать металлы – катализаторы пероксидации, ингибировать ферменты липоксигеназы, от активности которых во многом зависит окислительный статус клеток, а также он способен синергически активироваться фосфолипидами плазматических мембран. Все это создает эхинохрому высокий рейтинг среди известных биоантиоксидантов.
     Оценивая такие свойства эхинохрома, мы предложили в 1984 году Всесоюзному кардиологическому научному центру АМН СССР взять на себя испытание эхинохрома и спинохромов в качестве антирадикальных агентов, препятствующих развитию ишемии и реперфузионной болезни миокарда. Был заключен договор о творческом сотрудничестве с зав. лабораторией ВКНЦ Д.О.Левицким.
      Первые же эксперименты на изолированном сердце кролика выявили высокую активность эхинохрома. Потом то же самое подтвердили результаты опытов на собаках с искусственно вызванным инфарктом миокарда. После лечения эхинохромом величина остающегося на сердечной мышце рубца уменьшалась вдвое. В ВКНЦ даже возник некоторый ажиотаж вокруг этого соединения и требовались новые партии препарата. А надо сказать, что эхинохром доставался нам с трудом – мы выделяли его из морских ежей, а вылов их шел сезонно – зимой и весной, когда вода холодна и водолазам работать трудно
     Между тем молекула пигмента сравнительно проста, но на пути ее синтеза постоянно возникали препятствия. Тем не менее химики-синтетики из нашего института справились с задачей блестяще! Они разработали сразу несколько вариантов синтеза эхинохрома с выходом в 30 и даже чуть больше процентов (см.статью Новикова В.Л. по синтезу..).
    Но тут же возникла новая проблема – с лекарственной формой препарата. Эхинохром практически нерастворим в воде и превратить его в стабильный растворимый препарат оказалось далеко не просто. Но лекарственная форма все же была создана и названа “гистохромом”.
      В Институте физико-химической медицины МЗ сотрудник В.Е. Формазюк сумел оценить высокое ингибирующее действие эхинохрома на фермент альдозаредуктазу, чрезмерная активность которой служит одной из причин развития катаракты и множества осложнений при сахарном диабете. Еще мы обнаружили благотворное действие эхинохрома на ожоги. Стоило помазать обожженное место спиртовым раствором эхинохрома, как боль исчезала и обычный в таких случаях пузырь не образовывался, а значит, не было и всех остальных неприятных последствий.
    Офтальмологи Н.М.Тихомирова и Л.П.Догадова из Владивостокского медицинского университета решили попробовать гистохром при термических и травматических поражениях глаз. Успех превзошел все их ожидания. По сравнению с используемым в глазной практике эмоксипином, гистохром обладал более выраженным ретинопротективным действием, быстрее рассасывал гемофтальмы, а при ожогах- ускорял эпителизацию роговицы. Клинические испытания провели почти одновременно в четырех кардиологических и трех глазных клиниках Москвы, Уфы и Томска; гистохром подвергли всесторонней проверке. Неизменный успех подтвердил право на жизнь нового лекарственного препарата.

    МАКСИМОВ Олег Борисович, к.х.н., с.н.с., главный научный сотрудник Тихоокеанского института Биоорганической химии ДВО РАН

Fax: (7-4232) 314050 Яндекс.Метрика