Synthetic genistein is a potential active pharmaceutical substance for the development of radiation countermeasure agents

Viktoria V. Tikhonova; Тихонова Виктория Владленовна; Tatyana V. Sotnikova; Сотникова Татьяна Васильевна; Gleb V. Erlin; Ерлин Глеб Владимирович; Olga Yu. Strelova; Стрелова Ольга Юрьевна; Alexander N. Grebenyuk; Гребенюк Александр Николаевич

doi:10.31857/S0869803124010038

Синтетический генистеин – потенциальная активная фармацевтическая субстанция для разработки противолучевых средств

Авторы: Тихонова В.В.¹, Сотникова Т.В.¹, Ерлин Г.В.¹, Стрелова О.Ю.¹, Гребенюк А.Н.¹
Учреждения:
1. Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет МЗ РФ
Выпуск: Том 64, № 1 (2024)
Страницы: 21-29
Раздел: Модификация радиационных эффектов
URL: https://edgccjournal.org/0869-8031/article/view/661099
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869803124010038
EDN: https://elibrary.ru/NNSJRQ
ID: 661099

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Разработка лекарственных форм эффективных противолучевых средств остается актуальной задачей современной радиобиологии. Целью настоящего исследования является определение показателей качества отечественного синтетического генистеина как потенциальной активной фармацевтической субстанции для разработки противолучевых средств. Материалом исследования послужили два образца генистеина, синтезированного в НПЦ «Фармзащита» ФМБА России и в Санкт-Петербургском государственном химико-фармацевтическом университете Минздрава России, и природный генистеин, выделенный из жмыха семян сои культурной (Glycine max L. Merr.). Оценку качества синтетического и природного генистеина проводили с использованием инфракрасной Фурье-спектроскопии, ядерно-магнитной резонансной Н¹ и С¹³ спектроскопии, рамановской спектроскопии. Установлено, что по изученным спектрам образцы генистеина не отличаются между собой, подтверждена структура молекулы, в них отсутствуют дополнительные сигналы. Разработана и валидирована методика неводного титрования генистеина с потенциометрическим определением конечной точки титрования в среде диметилформамида, которую рекомендуется включить в нормативную документацию для фармацевтической субстанции генистеина. Разработана и апробирована методика высокоэффективной жидкостной хроматографии количественного определения генистеина для дальнейшего исследования биологически активных добавок и лекарственных препаратов на его основе.

Ключевые слова

генистеин, противолучевые средства, радиопротектор, потенциальная активная фармацевтическая субстанция, показатели качества, подлинность

Полный текст

Список литературы

Weiss J.F., Landauer M.R. History and development of radiation-protective agents. Int. J. Radiat. Biol. 2009;85(7): 539–573. doi: 10.1080/09553000902985144.
Singh V.K., Newman V.L., Romaine P.L. et al. Radiation countermeasure agents: an update (2011–2014). Exp. Opin. Ther. Pat. 2014;24(11): 1229–1255. doi: 10.1517/13543776.2014.964684.
Гребенюк А.Н., Гладких В.Д. Современное состояние и перспективы разработки лекарственных средств для профилактики и ранней терапии радиационных поражений. Радиац. биология. Радиоэкология. 2019;59(2):132–149. [Grebenyuk A.N., Gladkikh V.D. Modern Condition and Prospects for Development of Medicines for Prevention and Early Treatment of Radiation Injures. Radiats. Biol. Radioecol. = Radiation Biology. Radioecology. 2019;59(2):132–149. (In Russ.)]. doi: 10.1134/S0869803119020085.
Weiss J.F., Landauer M.R. Protection against ionizing radiation by antioxidant nutrients and phytochemicals. Toxicology. 2003;189(1–2):1–20. doi: 10.1016/S0300-483X(03)00149-5.
Han R.-M., Tian Y.-X., Liu Y. et al. Comparison of Flavonoids and Isoflavonoids as Antioxidants. J. Agric. Food Chem. 2009;57:3780–3785. doi: 10.1021/jf803850p.
Азарова О.В., Галактионова Л.П. Флавоноиды: механизм противовоспалительного действия // Химия растительного сырья. 2012. № 4. С. 61–78. [Azarova O.V., Galaktionova L.P. Flavonoids: anti-inflammatory mechanism. Khimiya rastitel’nogo syr’ya = Chemistry of Plant Raw Materials. 2012(4): 61–78. (In Russ.)]
Тарумов Р.А., Гребенюк А.Н., Башарин В.А., Ковтун В.Ю. Биологические свойства фитоэстрогена генистеина. Медицина экстремальных ситуаций. 2014(2): 55–68. [Tarumov R.A., Grebenyuk A.N., Basharin V.A., Kovtun V.Yu. Biological properties of the phytoestrogen genistein. Meditsina ekstremal’nykh situatsiy = Medicine of Extreme Situations. 2014(2):55–68. (In Russ.)]
Ganai A.A., Farooqi H. Bioactivity of genistein: A review of in vitro and in vivo studies. Biomed. Pharmacother. 2015;76:30–38. doi: 10.1016/j.biopha.2015.10.026.
Гребенюк А.Н., Башарин В.А., Тарумов Р.А. и др. Оценка антиоксидантных свойств отечественного синтетического генистеина на моделях in vitro и in vivo. Вестн. Рос. воен.-мед. академии. 2013(2):83-87. [Grebenyuk A.N., Basharin V.A., Tarumov R.A. et al. Estimation of antioxidant properties of domestic synthetic genistein in the models in vitro and in vivo. Vestnik Rossiyskoy Voenno-meditsinskoy akademii = Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2013(2): 83–87. (In Russ.)]
Garbiec E., Cielecka-Piontek J., Kowalówka M. et al. Genistein – opportunities related to an interesting molecule of natural origin. Molecules. 2022;27(3):1–22. doi: 10.3390/molecules27030815.
Davis T.A., Clarke T.K., Mog S.R., Landauer M.R. Subcutaneous administration of genistein prior to lethal irradiation supports multilineage, hematopoietic progenitor cell recovery and survival. Int. J. Radiat. Biol. 2007;83(3): 141–151. doi: 10.1080/09553000601132642.
Landauer M.R., Srinivasan V., Seed T.M. Genistein treatment protects mice from ionizing radiation injury. J. Appl. Toxicol. 2003;23(6):379–385. doi: 10.1002/jat.904.
Zhou Y., Mi M.T. Genistein stimulates hematopoiesis and increases survival in irradiated mice. J. Radiat. Res. 2005(4)425–433. doi: 10.1269/jrr.46.425.
Davis T.A., Mungunsukh O., Zins S. et al. Genistein induces radioprotection by hematopoietic stem cell quiescence. Int. J. Radiat. Biol. 2008;84(9):713–726. doi: 10.1080/09553000802317778.
Grace M.B., Blakely W.F., Landauer M.R. Genistein-induced alterations of radiation-responsive gene expression. Radiat. Meas. 2007;42(Is. 6–7):1152–1157.
Гребенюк А.Н., Тарумов Р.А., Башарин В.А. и др. Экспериментальная оценка влияния синтетического генистеина на гематологические показатели и цитокиновый статус облученных крыс. Радиац. биология. Радиоэкология. 2015; 55(2):160–168. [Grebenyuk A.N., Tarumov R.A., Basharin V.A. et al. Experimental Evaluation of Radioprotective Efficacy of Synthetic Genistein on Criteria of Glutathione System and Lipid Peroxidation in Erythrocytes of Peripheral Blood in Irradiated Rats. Radiats. Biol. Radioecol. = Radiation Biology. Radioecology. 2015;55(2):160–168. (In Russ.)]. doi: 10.7868/S0869803114060058.
Гребенюк А.Н., Тарумов Р.А., Башарин В.А., Ковтун В.Ю. Экспериментальная оценка радиозащитной эффективности синтетического генистеина по показателям системы глутатиона и перекисного окисления липидов в эритроцитах периферической крови облученных крыс. Радиац. биология. Радиоэкология. 2015;55(5):501–506. [Grebenyuk A.N., Tarumov R.A., Basharin V.A., Kovtun V.Yu. Experimental Evaluation of Radioprotective Efficacy of Synthetic Genistein on Criteria of Glutathione System and Lipid Peroxidation in Erythrocytes of Peripheral Blood in Irradiated Rats. Radiats. Biol. Radioecol. = Radiation Biology. Radioecology. 2015;55(5):501–506. (In Russ.)]. doi: 10.7868/S0869803115050069.
Weber J.M., Constantinou A., Hessler P.E. A process of preparing genistein: Pat. WO 97/06273 C12P 17/06 A1. FERMALOGIC, INC, Chicago (US). Appl. № PCT/US96/12563. Filed 1996, Aug.7. Pub. Date 1997, Feb.20.
Чикунов И.Е. Генистеин: отчет о научно-исследовательской работе. Химки: НПЦ «Фармзащита» ФМБА России, 2012. 22 с. [Chikunov I.E. Genistein Research Report. Himki: FMBA NPC «Farmzashhita»; 2012. 22 p. (In Russ.)].
Нгуен Х.К., Чупин В.В., Прохоров Д.И. и др. Создание и изучение наночастиц на основе смеси тритерпеноидов бересты и радиозащитного вещества генистеина. Докл. Академии наук. 2015;464(6):750–752. [Nguyen H.Q., Chupin V.V., Prokhorov D.I. et al. Creation and study of triterpenoid nanoparticles and radioprotective substance genistein. Dokl. Biochem. Biophys. 2015;464:338–340. doi: 10.1134/S160767291505018X]. doi: 10.7868/S0869565215300258.
Стрелова О.Ю., Волкова К.В., Гребенюк А.Н., Теслов Л.С. Оценка показателей качества перспективной фармацевтической субстанции на основе синтетического генистеина. Бутлеровские сообщения. 2016;48(12):94–101. [Strelova O.Yu., Volkova K.V., Grebenyuk A.N., Teslov L.S. Evaluation of quality indicators of promising pharmaceutical substance based on synthetic genistein. Butlerovskie soobshhenija (Butlerov communications). 2016;48(12):94–101. (In Russ.)]
Жигалина А.А., Дударев В.Г., Тихонова В.В., Стрелова О.Ю. Разработка синтеза генистеина для использования в качестве стандартного образца. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(4-1):20-31. [Zhigalina A.A., Dudarev V.G., Tikhonova V.V., Strelova O.Yu. Development of genistein synthesis for use as a certified reference material. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2021;10(4–1):20–31. (In Russ.)]. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-20-31.
Жигалина А.А., Стрелова О.Ю., Гребенюк А.Н. Разработка методики количественного определения генистеина для аттестации стандартного образца. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2022;11(4):202–208. [Zhigalina A.A., Strelova O.Yu., Grebenyuk A.N. Development of a method for the quantitative determination of genistein for certification of a standard sample. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug development & registration. 2022;11(4):202–208. (In Russ.)]. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2022-11-4-202-208.
Государственная фармакопея Российской Федерации XV издания. М.: ФЭМБ, 2023. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation XV edition. M.: FEMB, 2018. (In Russ.)]