Молекулярный конструктор для сосудов: российские химики создали стабильный донор оксида азота нового типа

Оксид азота (NO) — один из ключевых сигнальных молекул в организме человека. Именно он заставляет стенки сосудов расслабляться, снижает артериальное давление и предотвращает тромбозы. Однако при сердечно-сосудистых заболеваниях собственная выработка NO часто падает. Тогда на помощь приходят доноры оксида азота — вещества, которые постепенно высвобождают эту молекулу.

Коллектив исследователей из Федерального исследовательского центра проблем химической физики и медицинской химии РАН синтезировал и детально изучил новые комплексы железа с нитрозильными группами, известные как «эфиры соли Руссена» (Roussin’s red salt esters). В фокусе работы оказались три соединения, различающиеся всего лишь «хвостиком» в серосодержащем лиганде: фенилтиольный (C₆H₅S–), бензилтиольный (C₆H₅CH₂S–) и фенилэтантиольный (C₆H₅CH₂CH₂S–).

Ключевой результат: комплекс с фенилэтантиольным лигандом (соединение 3) неожиданно проявил способность к пролонгированному выделению оксида азота в водных растворах. Для класса эфиров соли Руссена это редкость — обычно они отдают NO слишком быстро или требуют внешней активации (светом, теплом).

Авторы работы показали, что именно комплекс 3:

• стабилен в физиологическом буфере (Tris-HCl) и в диметилсульфоксиде (DMSO);
• не теряет своей димерной структуры при распаде (в отличие от своего более короткого «собрата» с фенильным лигандом);
• способен связываться с сывороточным альбумином и муцином — важными белками биологических жидкостей, что моделирует его поведение в организме.

В чем физиологический смысл?
Действие NO в сосудах опосредовано ферментом растворимой гуанилатциклазой (sGC). Активация sGC повышает уровень циклического гуанозинмонофосфата (cGMP), который и вызывает расслабление гладкой мускулатуры. Исследование показало, что новый комплекс не только генерирует NO, но и приводит к росту циклических нуклеотидов (cGMP и cAMP) в клетках, при этом проявляя низкую цитотоксичность на культуре клеток Vero (клетки почки африканской зеленой мартышки, стандартная модель для тестов безопасности).

Почему это важно?
Большинство существующих пролонгированных доноров NO (например, нитроглицерин в специальных формах или S-нитрозоглутатион) имеют ограничения — от развития толерантности до сложности синтеза. Новый нитрозильный комплекс железа с фенилэтантиольным лигандом предлагает альтернативную химическую платформу. Он работает без дополнительной фото- или ферментативной активации, а его свойства можно настраивать, модифицируя лиганд.

Перспективы
Полученные данные о корреляции «структура — активность» закладывают основу для создания лекарственных препаратов нового поколения, предназначенных для лечения состояний, связанных с дефицитом эндогенного NO: гипертонии, ишемической болезни сердца, легочной гипертензии и сердечной недостаточности.

В исследовании принимали участие: Олеся Покидова, Вероника Новикова, Нина Емельянова, Карина Руина, Людмила Мазина, Алина Конюхова, Александр Куликов, Геннадий Шилов, Андрей Утенышев, Максим Благов, Александра Терехова, Татьяна Ступина, Виктор Лужков и Наталья Санина

Оlesya V. Pokidova, Veronika O. Novikova, Nina S. Emel’yanova, Karina S. Ruina, Ludmila M. Mazina, Alina S. Konyukhova, Alexander V. Kulikov, Gennadii V. Shilov, Andrey N. Utenyshev, Maxim A. Blagov, Alexandra A. Terekhova, Tat’yana S. Stupina, Victor B. Luzhkov, Natalya A. Sanina //Novel Roussin’s red salt esters as cardiovascular protectors: “Structure-activity” correlations, properties in solid state and solutions // Journal of Inorganic Biochemistry, Volume 280, Q-2, IF=3.2

https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2026.113318