Katalytická aktivita butyrylcholínesterázy v biodegradácii organických amóniovýchsolí in vitro

Organické amóniové soli typu N-(2-benzyloxyetyl)-alkyldimetylamónium bromidov (BCHn-1) sútvorené homologickým radom Ar-COO(CH2)2-N+(CH3)2CnH2n+1·Br-, ktorý vo svojej štruktúre obsahujebiodegradačne labilnú esterovú väzbu, na základe ktorej patria medzi dezinficienciá a antiseptikásoft charakteru. Biotransformujú sa prednostne hydrolyticky na kyselinu benzoovúa substituovaný cholín. Rýchlosť enzýmovej hydrolýzy je závislá od chemickej štruktúry (dĺžkyalifatického reťazca na amóniovom dusíku), stúpa do počtu uhlíkov 10 alifatického reťazca a ďalšímpredĺžovaním rapídne klesá. Cieľom práce bol dôkaz katalytickej aktivity butyrylcholínesterázy naenzýmovej hydrolýze vybraných organických amóniových solí v prostredí mikrozómovej frakciepečene potkana, na základe inhibičných kinetických štúdií s fyzostigmínom – inhibítorom cholínesteráz.Produkt enzýmovej hydrolýzy BCHn-1, kyselina benzoová sa stanovila po extrakcii chloroformomz kyslého prostredia HPLC analýzou za použitia interného štandardu p-jódbenzoovej kyselinypri vlnovej dĺžke 228 nm. Kinetické parametre KM a VMAX sa vyhodnotili podľa Lineweavera-Burkametódou lineárnej regresnej analýzy. Špecifická aktivita butyrylcholínesterázy (E.C.3.1.1.8) v enzýmovomhydrolytickomproceseBCHn-1 bola významne ovplyvnená prítomnosťou fyzostigmínu, čo saprejavilo vzostupom KM, KI a IC50 hodnôt v študovanom enzýmovom procese vybraných substrátovhomologického radu BCHn-1 a poklesom Vmax a rýchlostných konštánt.

Klíčová slova:
organické amóniové soli – enzýmová hydrolýza – butyrylcholínesteráza –fyzostigmín

Catalytic Activity of Butyrylcholinesterase in Biodegradation of Organic AmmoniumSalts in vitro

Organicammoniumsalts of N-(2-benzoyloxyethyl)-alkyldimethylammonium bromide (BCHn-1) typeare formed by the homological seriesAr-COO(CH2)2-N+(CH3)2CnH2a+1·Br-,whose structure containsa biodegradably labile ester bond, on the basis of which they rank among disinfectants andantiseptics of soft character. They are preferentially biotransformed hydrolytically to producebenzoic acid and substituted choline. The rapidity of enzymatic hydrolysis depends on the chemicalstructure (the length of the aliphatic chain on theammoniumnitrogen), it increases up to thenumberof 10 nitrogens of the aliphatic chain, and it rapidly decreases with further prolongation. The paperaimed to demonstrate the catalytic activity of butyrylcholinesterase on the enzymatic hydrolysis ofselected organic ammonium salts in the medium of the microsomal fraction of the rat liver on thebasis of inhibitory kinetic studies with physostigmine, a cholinesterase inhibitor. The product ofenzymatic hydrolysis of BCHn-1, benzoic acid,was determined after extraction with chloroform fromthe acid medium by means of HPLC analysis with the use of the internal standard p-iodobenzoicacid at the wavelength of 228 nm. Kinetic parameters KM and VMAX were evaluated followingLineweaver-Burke using the method of linear regression analysis. The specific activity of butyrylcholinesterase(E.C.3.1.1.8) in the enzymatic hydrolytic process of BCHn-1 was significantly influencedby the presence of physostigmine, which was manifested by increased KM, KI, and IC50 valuesin the investigated enzymatic process of selected substrates of the homological series BCHn-1, andby decreased VMAX and rate constants.

Key words:
organic ammonium salts – enzymatic hydrolysis – butyrylcholinesterase –physostigmine

Autoři: I. Paulíková; O. Helia; F. Devínsky ¹
Působiště autorů: Katedra bunkovej a molekulovej biológie liečiv Farmaceutickej fakulty Univerzity Komenského, Bratislava 1Katedra chemickej teórie liečiv Farmaceutickej fakulty Univerzity Komenského, Bratislava
Vyšlo v časopise: Čes. slov. Farm., 2004; , 85-88
Kategorie: Články