Ингибиторная активность флавоноидов

Флавоноиды ингибируют процессы ПОЛ как на стадии инициации, взаимодействуя с радикалами О^- и ОН*, так и на стадии продолжения цепи, выступая донорами атомов водорода для перекисных радикалов. Образующиеся при этом радикалы флавоноидов активно вступают в реакции диспропорционирования с другими радикалами (таблица 2). Флавоноиды (за исключением флавонов и флаванонов) эффективно ингибировали супероксидные анион-радикалы, возникающие при взаимодействии Н₂0₂ с ацетоном в щелочной среде, для антирадикальной активности важным было присутствие гидроксильных групп в В-кольце и положении СЗ, при этом агликоны были более эффектив­ны, чем гликозилированные формы [69].

Структурный анализ и экспериментальные данные свидетельствуют о прямой взаимосвязи между антиоксидантной эффективностью флавоноидов и количеством феноль­ных ОН-групп в их молекулах [5, 43, 50]. Исследование разных по структуре фла­воноидов показало, что соединения без ОН-заместителей или с одной гидроксилыгой группой в положении С5 флавонового ядра не проявляют сколько-нибудь значимой ак­тивности в отношении перекисных радикалов, возникающих при разложении 2,2'-азобис(2-амидинопропан)дигидрохлорида; эффективность флавонов с одним ОН-заместителем в положениях СЗ, С6, С2', СЗ' или С4' составляла меньше 60 % эффективности тролокса [13].

Таблица 2. Константы ингибирования радикалов флавоноидами и эфирами галловой кислоты [11].

	Число реакционно-способных ОН-групп	Константы скорости ингибирования
		.ОН (х 109 М-1с-1)	.N3 (х 109 М-1 с-1)	.O  (х 104 М-1 с-1)
(-)Эпикатехин	2	1,0	4,0	6,8
(+)Катехин	2	2,2	5,0	6,4
Пикногенол	2	1,8	1,75	43
(-)Эпигаллокатехин	3	4,7	4,7	41
(-)Эпикатехина галлат	5	5,8	4,7	43
(-)Эпигаллокатехина галлат	6	7,1	4,8	65
Пропилгаллат	3	3,1	4,2	26
Р-Глюкогаллин	3	4,4	6,3	65
Пентагаллоил-глюкоза	15	71	20	103
Галлодубильная кислота (танин)	25	31	22	-

Таблица 3. Ингибирование основными флавонами и катехинами чая продукции О₂^- ксантиноксидазой [6].

Многие флавоноиды, такие как кверцетин, мирицетин, лютеолин, рамнетин, силибинин, не только обладают антиоксидантной активностью, но и способны ингибировать циклооксигеназы 1 и 2 типа, липоксигеназы и тем самым снижать продукцию провоспалительных медиаторов: лейкотриенов, простагландинов и активных форм кислорода [55, 61, 62]. Супрессивная эффективность флавоноидов в отношении 5-липоксигеназы и циклооксигеназы перитонеальных лейкоцитов крыс коррелировала с их способностью связывать и восстанавливать ионы железа [49].

В сложных системах, таких как индуцированное ионами металлов переменной валентности окисление линоленовой кислоты в гепатоцитах [73], прямой взаимосвязи антиоксидантного действия флавоноидов с определёнными структурными элементами их молекул выявить не удаётся, что объясняется исследователями наличием в молекулах флавоноидов нескольких центров связывания ионов металлов. Исследование на культурах клеток сетчатки эмбрионов цыплят показало, что в отношении Fe²⁺-индуцированного окисления в присутствии аскорбата, восстанавливающего ионы железа (III), защитная роль флавоноидов (кверцетин, лютеолин, таксифолин, эриодиктиол) не зависела от наличия двойной связи С2-СЗ (эриодиктиол и таксифолин с насыщенной связью С2-СЗ были более активны, чем кверцетин и лютеолин), также не выявлялось зависимости от наличия гидроксильной группы в СЗ-положении; в наибольшей степени эффективность флавоноидов в данной экспериментальной системе определялась способностью молекул проникать в липидный слой мембран и образовывать водородные связи [3]. Катехин (таблица 3) существенно снижал индуцированную гидроперекисью линолевой кислоты гибель эндотелиальных клеток человека в культуре, в то же время (-) эпикатехин и (-)эпигаллокатехин были малоэффективны [42]. Морин, имеющий ОН-заместители в положениях С2' и С4', в меньших по сравнению с кверцетином и катехи-ном концентрациях подавлял некроз эндотелиальных клеток свиньи, возникающий поддействием ксантин-ксантиноксидазной системы, что, по-видимому, связано с ингибированием им ксантиноксидазы [79]. Байкалеин и байкалин предотвращали гибель клеток нейробластомы человека и снижали образование малонового диальдегида под действием Н₂0₂; не содержащие С6-гидроксильной группы флавоны (вогонин и вогонозид) в данной системе не проявляли защитного эффекта [27].

В гетерофазных системах, таких как клетки или липопротеины, антиоксидантная эффективность флавоноидов во многом определяется их липофильностью и гидрофильностью [3, 15]. В экспериментальной системе окисления рапсового масла при 105 °С мирицетин проявлял значительно более выраженную ингибирующую активность, чем кверцетин, однако в другой модельной системе (окисление липидов мембран эритроцитов) эффективнее был кверцетин, что связывается с его большей липофильностью [15]. Анализ действия разных по структуре флавоноидов на индуцированные ионами железа процессы ПОЛ в выделенных митохондриях также показал, что их активность главным образом зависит от хелаторных и липофильных свойств молекул, при этом метилирование всех ОН-групп в молекуле кверцетина не снижало антиокислительной активности [67]. На модели ишемии/реперфузии изолированного сердца крысы катехин, введённый в перфузат, предотвращал высвобождение ионов железа и снижал повреждение митохондрий [77].

Помимо того, что флавоноиды обладают антирадикалыюй активностью и могут связывать ионы металлов переменной валентности, они аналогично токоферолу и холестерину стабилизируют мембраны и выступают в качестве структурных антиоксидантов. Проникая в гидрофобную область мембран, молекулы флавоноидов значительно снижают подвижность липидов, что в свою очередь, снижает эффективность взаимодействия пероксильных радикалов с новыми липидными молекулами (RО₂* + RH —> ROOH + R*); так как в большинстве биологических мембран данная стадия цепных процессов ПОЛ является лимитирующей, то, соответственно, снижается скорость всего процесса окисления [4].

Показано ингибирование флавоноидами активности самых разных ферментов, таких как липоксигеназа, циклооксигеназа, монооксигеназы, ксантиноксидаза, митохондриальные сукцинатдегидрогеназа и НАДН-оксидаза, фосфолипаза А2 [13, 31], топоизомеразы и всевозможные протеинкиназы: протеинкиназа С, протеин-киназа В (Akt), мембранная и цитозольная тирозинкиназы, фосфатидилинозитол-3-киназа (PI3K), внеклеточнорегулируемая киназа (ERK), казеинкиназа 2 (СК2), АМФ-активируемая протеинкиназа (АМРК), и многие другие [20, 54, 56], при этом подавление активности киназ осуществляется преимущественно по одному общему механизму, путём конкуренции с АТФ за соответствующий участок связывания на ферменте [54].