Search

The aim of this work is to present the experimental results in the form of an algorithm for analyzing the modification of screen printed electrodes, including the possibility of its regeneration for irreversibly oxidizing biologically active compounds (drugs, DNA and proteins). A protocol was developed for quantitative analysis and study of the mechanism of drug-DNA interaction by differential pulse voltammetry, including the following parameters: complex binding constant, Gibbs free energy, and electrochemical coefficients of the toxic effect., Цель работы – представить экспериментальные результаты в виде алгоритма анализа модификации печатного графитового электрода, включая возможность его регенерации для необратимо окисляющихся биологически активных соединений. Разработан протокол количественного анализа и исследования механизма взаимодействия лекарственный препарат-ДНК методом дифференциально- импульсной вольтамперометрии, включающий следующие параметры: константу связывания комплекса, свободную энергия Гиббса и электрохимический коэффициент токсичности препарата.

В работе описывается оригинальная методика детекции коллатеральной активности CRISPR/Cas13a-рибонуклеазы, основанная на оценке деградации рибосомальной РНК. В качестве анализирующего прибора используется биоанализатор Agilent 2100. Данный подход является альтернативой существующим методам детекции и имеет ряд преимуществ по сравнению с ними в том случае, когда не требуется количественная оценка активности. На примере тестового образца определены оптимальные концентрации и соотношения компонентов реакционной смеси, необходимые для получения наиболее показательного результата. Предлагаемая методика может быть использована для качественной оценки активности препаратов рекомбинантной рибонуклеазы Cas13а, полученных при разных условиях гетерологической экспрессии белка и его очистки, а также для тестирования направляющих РНК., The paper describes an original technique for detecting the collateral activity of CRISPR/Cas 13a ribonuclease based on the assessment of ribosomal RNA degradation. The Agilent 2100 bioanalyzer is used as an analyzing device. This approach is an alternative to existing detection methods and has a number of advantages over them in the case when a quantitative assessment of activity is not required. On the example of the test sample, the optimal concentrations and ratios of the components of the reaction mixture, which are necessary to obtain the most indicative result, were determined. The proposed technique can be used for qualitative assessment of the activity of recombinant ribonuclease Cas13a preparations obtained under different conditions of heterologous protein expression and purification, as well as for testing guide RNAs.

The D3Targets-2019-nCoV web service predicting the interaction of chemical compounds with SARS-CoV-2 virus proteins and human proteins involved in the pathogenesis of COVID-19 by structural similarity and molecular docking was evaluated. The quality of the prediction was assessed as a balanced accuracy, which was calculated based on the results of the prediction for the structures of chemical compounds from the test set we compiled. The test set consisted of 35 active and 59 inactive molecules, including compounds with the experimetnaly confirmed absence of activity against the selected targets and compounds active against SARS-CoV-2 targets, not presented in the CoViLigands database. The authors of the analyzed web service did not indicate the thresholds for the values of the similarity score and the docking scoring function, using which it would be possible to reliably divide the compounds into active and inactive with respect to target proteins. Therefore, we assessed the balanced accuracy of the predictive methods D3Targets-2019-nCoV at various thresholds for cutting off active substances from inactive ones. Using our test set it was found that the highest value of balanced accuracy (0.59) was achieved when choosing active molecules based on the results of 2D similarity assessment (cutoff threshold was 46%). Assessment of 3D similarity did not allow achieving balanced accuracy values exceeding 0.5. It is shown that using the 2Dх3D integral similarity assessment recommended by the authors, the maximum value of the balanced accuracy 0.57 was achieved at a threshold of 31%. The calculated balanced accuracy for molecular docking results does not exceed 0.51. On the case study for the tideglusib, it was shown that the values of the scoring function for two target proteins, the activity against which was confirmed in the experiment (3CLpro and GSK3B), do not differ significantly from the values of the scoring function for the remaining 44 targets were not confirmed., Проведена оценка веб-сервиса D3Targets-2019-nCoV, позволяющего на основании структурного сходства и молекулярного докинга предсказывать взаимодействие химических соединений с белками вируса SARS-CoV-2 и белками человека, вовлеченными в патогенез COVID-19. Качество прогноза оценено как сбалансированная точность, которая была рассчитана по результатам прогноза для структур химических соединений из сформированной нами тестовой выборки. В тестовую выборку вошло 35 активных и 59 неактивных молекул, включающих в себя соединения с установленным отсутствием активности в отношении выбранных мишеней и соединения, активные по отношению к мишеням SARS-CoV-2, не представленным в базе данных CoViLigands. Авторами анализируемого веб-сервиса не указаны пороги значений оценки сходства и оценочной функции докинга, используя которые можно было бы достоверно разделить соединения на активные и неактивные по отношению к белкам-мишеням. Поэтому нами была проведена оценка сбалансированной точности прогностических методов D3Targets-2019-nCoV при различных порогах отсечения активных веществ от неактивных. С использованием сформированной нами выборки установлено, что наибольшее значение сбалансированной точности (0.59) достигается при выборе активных молекул по результатам оценки 2D сходства (порог отсечения равен 46%). Оценка 3D сходства не позволила достичь значений сбалансированной точности, превышающих 0.5. Показано, что при использовании рекомендуемой авторами интегральной оценки сходства 2Dх3D, максимальное значение сбалансированной точности (0.57) достигается при пороге, равном 31%. При расчёте сбалансированной точности для результатов молекулярного докинга показано, что она не превышает 0.51. На примере препарата тидеглусиб показано, что значения оценочной функции при докинге к двум белкам-мишеням, активность в отношении которых установлена в эксперименте (3CLpro и GSK3B), существенно не отличаются от значений оценочной функции докинга к остальным 44 белкам-мишеням, активность в отношении которых не подтверждена экспериментально.

Studies of genomes and transcriptomes are performed using sequencers that read the sequence of nucleotide residues of genomic DNA, RNA, or complementary DNA (cDNA). The analysis consists of an experimental part (obtaining primary data) and bioinformatic processing of primary data. The bioinformatics part is performed with different sets of input parameters. The selection of the optimal values of the parameters, as a rule, requires significant computing power. The article describes a protocol for processing transcriptome data by virtual computers provided by the cloud platform Amazon Web Services (AWS) using the example of the recently emerging technology of long DNA and RNA sequences (Oxford Nanopore Technology). As a result, a virtual machine and instructions for its use have been developed, thus allowing a wide range of molecular biologists to independently process the results obtained using the "Oxford nanopore"., Исследования геномов и транскриптомов проводят с помощью секвенаторов, позволяющих считывать последовательность нуклеотидных остатков геномной ДНК, РНК или комплементарной ДНК. Каждое секвенирование биополимеров состоит из экспериментальной части (получение первичных данных) и их обработки средствами биоинформатики с использованием различных наборов входных параметров и значительных вычислительных мощностей. В статье описан протокол обработки транскриптома человека с применением виртуальных вычислительных машин, предоставляемых облачной платформой Amazon Web Services (AWS). Свободно и комерчески доступные возможности AWS рассмотрены с учетом требований к вычислительным ресурсам недавно анонсированной технологии длинных прочтений последовательностей ДНК и РНК («Oxford Nanopore Technology», Великобритания). Как результат нами был развернута виртуальная вычислительная машина в рамках доступных на AWS систем облачных решений и разработана инструкция для работы с ней, позволяющая молекулярным биологам самостоятельно адаптировать представленные вычислительные возможности для обработки результатов, полученных с использованием нанопорового секвенатора.

Four protocols of immunoglobulin Y extraction and purification from hen egg yolk were compared and the optimal one was chosen from the viewpoint of the purity and yield of the final protein preparation. The following protocols were tested: 1) three-step treatment of the yolk substance with caprylic acid; 2) delipidation with dextran-sulfate followed by sodium sulfate fractionation; 3) removal of lipids via diluting by acidified water followed by sodium sulfate fractionation and 4) purification of immunoglobulins with the use of egg yolk freezing-thawing. Protein yields were assessed as amounts of the total protein in the final immunoglobulin preparations; purity was assessed via polyacrylamide gel electrophoresis in denaturing (reducing and non-reducing) conditions. The protocol of the immunoglobulin Y extraction with the removal of lipids via diluting by acidified water followed by sodium sulfate fractionation was considered as the optimal one, with regard to the ratio between the protein yield and immunoglobulin preparation purity. This protocol can be employed both for the preparation of immunoglobulin Y samples for further affinity purifications of specific antibodies for research purposes and for the production of immunoglobulins Y as pharmaceutics., Проведена сравнительная характеристика четырёх протоколов выделения и очистки иммуноглобулинов Y из желтка куриного яйца и выбран оптимальный из них, с точки зрения чистоты и выхода конечного препарата белка. Были апробированы следующие протоколы: 1) трехступенчатая обработка субстанции яичного желтка каприловой кислотой, 2) делипидизация декстрансульфатом с последующим высаливанием иммуноглобулинов Y сульфатом натрия, 3) удаление липидов при разбавлении подкисленной водой с последующим высаливанием иммуноглобулинов сульфатом натрия и 4) очистка антител с применением замораживания-оттаивания яичного желтка. Выходы по белку оценивали по количеству общего белка в конечных препаратах иммуноглобулинов, а чистоту – методом электрофореза в денатурирующих (восстанавливающих и невосстанавливающих) условиях. По соотношению выхода белка и чистоты препарата иммуноглобулинов оптимальным был признан протокол выделения с удалением липидов при разбавлении подкисленной водой с последующим высаливанием иммуноглобулинов Y сульфатом натрия. Данный протокол может быть использован как для подготовки препарата иммуноглобулинов Y для последующей аффинной очистки специфичных антител, так и для получения препаратов иммуноглобулинов Y в качестве фармацевтических препаратов.

The aim of this work was to test modifications of the standard protocol for the sample preparation of cell/tissue lysate before performing the affinity isolation of lysate protein partners for the target protein (bait protein) which is covalently immobilized on an inert sorbent (e.g. BrCN-, SH-Sepharose 4B) or a carrier (e.g. paramagnetic nanoparticles). The series of our previous works on applying the approach to direct molecular fishing procedure with combination of affinity chromatography and LC-MS/MS analysis using a number of proteins, encoded by the genes of human chromosome 18, have shown that there are at least two problems affecting the specificity and the effectiveness of this procedure. These include: (i) redundancy of the background proteins in the eluates from an affinity sorbent (carrier) due to isolation of multiprotein complexes “labeled” with a direct protein partner which binds with a bait protein immobilized on the sorbent; (ii) low enrichment of the eluates with appropriate protein partners due to the fact that some direct protein partners in the lysate exist in stable “wild type” complexes with the bait protein itself. This means that latter group of protein partners will not be sufficiently isolated from lysate. Therefore, in order to increase the specificity and efficiency of affinity isolation of protein partners for the bait protein, we modified the standard protocol of lysate preparation and the preliminary step on dissociation of lysate protein complexes was added. Several model experiments for the choice of regeneration solution, assessment of their efficiency in the dissociation of lysate protein complexes as well as the stability and binding capacity of proteins were performed under the control of surface plasmon resonance (SPR) biosensor Biacore 3000 using HepG2 cell lysate. It was shown that acid treatment and incubation of the cell lysate for one min on ice (final lysate dilution 20 times) and subsequent neutralization (pH shift from 2.0 to 7.4) resulted in maximal dissociation of the lysate protein complexes without significant negative effects on the protein-protein interactions tested., Целью работы было экспериментальное тестирование модификации стандартного протокола пробоподготовки клеточного/ тканевого лизата перед выполнением процедуры аффинного выделения из него белков-партнеров для целевого белка (белка-наживки), иммобилизованного на инертном сорбенте или парамагнитных наночастицах. Цикл наших предыдущих работ, посвященных прямому молекулярному фишингу с сопряжением хроматографических и масс-спектрометрических методов и технологии парамагнитных наночастиц c использованием ряда белков 18-ой хромосомы человека и также других белков показал, что существуют, по крайне мере, две проблемы, влияющие на специфичность и эффективность данной процедуры: (i) избыточность фоновых белков в элюатах с аффинного сорбента, обусловленная выделением мультибелковых комплексов, меченых прямым партнером, который связывается с целевым белком на сорбенте; (ii) низкая обогащенность элюатов белками-партнерами целевой группы обусловленная тем, что та или иная часть прямых белков-партнеров в лизате находится в составе стабильных комплексов «дикого типа» с самим белком-наживкой и не будет в достаточной степени выделена из лизата. Поэтому для повышения специфичности и эффективности аффинного выделения белков-партнеров целевого белка нами предложена модификация стандартной пробоподготовки, заключающаяся в предварительной диссоциации белковых комплексов лизата. Модельные эксперименты по выбору регенерационного раствора, оценке стабильности и связывающей способности белков при его воздействии, а также оценка эффективности диссоциации комплексов в лизате были выполнены под контролем оптического биосенсора Biacore 3000 («GE Healthcare», США) с использованием лизата клеточной культуры гепатокарциномы человека (HepG2) и рекомбинантных препаратов белков, кодируемых генами 18-ой хромосомы человека, Показано, что кислотная обработка разбавленного в 20 раз лизата с кратковременной экспозицией в течение 1 мин на льду и с последующей нейтрализацией (с рН 2.0 до рН 7.4) приводила к максимальной диссоциации белковых комплексов лизата, не оказывая существенного негативного влияния на тестируемые белок- белковые взаимодействия.

An algorithm combining advantages of the Edman degradation method and de novo mass-spectrometric sequencing was developed. The protein from the “Diaskintest” diagnostic test was used for analysis. The protein was digested with trypsin and 5 steps of Edman degradation were carried out sequentially for the mixture of peptides. At each stage, the resulting mixture was analyzed by shotgun mass spectrometry analysis. The results of mass-spectrometry were analyzed both by the well-known de novo sequencing programs Novor and PepNovo+, and by own program that clustered individual spectra with a C-terminal signature formed by Y-ions. This approach allows us to determine confidently the amino acid sequence of the N-terminal part of the peptides obtained after the protein hydrolysis by trypsin., В работе рассмотрен алгоритм, позволяющий объединить преимущества таких методов как деградация по Эдману и масс-спектрометрическое de novo секвенирование. В качестве тестового белка в работе использовали белок-реагент для кожного теста “Диаскинтест”. Белок подвергали расщеплению трипсином и для смеси пептидов последовательно проводили 5 шагов деградации по Эдману. На каждом этапе полученную смесь подвергали протеомному панорамному анализу. Результаты анализировали как известными программами de novo секвенирования Novor и PepNovo+, так и собственной программой, кластеризующей отдельные спектры по C-концевой сигнатуре, образованной Y-ионами. Показано, что использование данного подхода позволяет уверено определить аминокислотную последовательность N-концевой части пептидов, полученных при гидролизе белка.

The concentration of ciliary neurotrophic factor (CNTF) was measured in lacrimal fluid (LF) using Human CNTF Quantikine ELISA kit (“R&D Systems”, USA) on a ChemWell 2910 automatic analyzer (“Awareness Technology Inc.”, USA). We initially attempted to use commercial kits, designed for serum and plasma CNTF detection, to quantify lacrimal CNTF. The results, however, were rarely above the minimum detection level of the kits, most likely due to matrix complexity and low concentrations of CNTF in diluted LF (LF had to be diluted because of the small volume of collected samples). The optimal sensitivity and the lowest background for the best minimum quantifiable value were determined empirically. Phosphate buffer solution containing 1% bovine serum albumin was selected as an optimal diluent for CNTF measurements in small fluid samples. A standard curve was produced using the calibrating solutions 0-250 pg/ml. Acid treatment of LF samples before the analysis allowed to increase the detectable concentration of the CNTF two-fold. The 1:3 dilution was selected based on the available volume of collected LF and a reasonable variation coefficient. The described protocol allowed to develop a sandwich ELISA optimized for lacrimal CNTF., Определение цилиарного нейротрофического фактора – ciliary neurotrophic factor (CNTF) в слёзной жидкости (СЖ) человека рутинными лабораторными методами затруднено из-за его низкой концентрации в структурах глаза и недостаточного количества материала для анализа. Были подобраны условия для определения CNTF в СЖ твердофазным методом иммуноферментного анализа (ИФА) на основе набора Human CNTF Quantikine ELISA Kit (“R&D Systems”, США) с использованием автоматического иммуноферментного анализатора ChemWell 2910 Combi (“Awareness Technology Inc.”, США). Предварительная кислотная обработка проб СЖ позволила вдвое повысить концентрацию CNTF. Полностью автоматизированная система проведения анализа и выбор разбавителя с низкой оптической плотностью бланка (0.011) обеспечили линейную зависимость калибровочного графика от 0 до 250 пг/мл с возможностью его использования для расчета концентрации CNTF в области низких значений. Рабочие характеристики оптимизированной тест-системы ИФА (линейность метода, предел обнаружения, воспроизводимость, интерференция матрицы) в указанном диапазоне концентраций соответствовали критериям приемлемости для используемого метода определения. Разведение образцов СЖ в четыре раза, совмещённое с кислотной обработкой проб, оказалось оптимальным для получения стабильных результатов при проведении анализа. В этом случае концентрация CNTF в пробе составляла в среднем 10.4±0.4 пг/мл с коэффициентом вариации 4.2% и близостью определяемых значений к ожидаемым величинам на уровне 104%.

The highly sensitive method of surface plasmon resonance (SPR) detection of low concentrations of target proteins based on the biosensor signal enhancement by using gold nanoparticles (similar to “sandwich” assay type) is described. The commercial protein preparations of beta-2-microglobulin (B2M) as a model biomarker and polyclonal (Pab) and monoclonal antibodies (Mab) to B2M were used. It has been shown that this universal and reproducible method can be applied for SPR analysis of other protein biomarkers by analogy with the biomarker protein B2M. The present work is also focused on the experimental protocol description. The protocols of gold nanoparticles (GNP) synthesis, obtaining the conjugates of Pab/GNP and measuring their concentration, the protocol of Mab covalent immobilization on the optical chip CM5 of a biosensor and also SPR registration of molecular interactions Mab-biomarker and in the “sandwich” assay type Mab-biomarker-Pab or Mab-biomarker-Pab/GNP are considered in detail., Описан высокочувствительный метод детекции низких концентраций целевых белков с помощью усиления сигнала оптического биосенсора на основе поверхностного плазмонного резонанса (SPR) с использованием золотых наночастиц (по типу “сандвич”). В качестве модели биомаркера использован коммерческий белковый препарат бета-2-микроглобулина (B2M), а также препараты поликлональных (Pab) и моноклональных антител (Mab) к B2M. Данный метод анализа вследствие его универсальности и воспроизводимости может быть применён для анализа любых белковых биомаркеров. Подробно рассмотрены экспериментальные протоколы синтеза золотых наночастиц (GNP), получения их конъюгатов с поликлональными антителами (Pab/GNP), спектрофотометрического определения концентрации наночастиц и конъюгатов, ковалентной иммобилизации Mab на поверхности оптического чипа СМ5 биосенсора, регистрации взаимодействий Mab-биомаркер и формирования типа “сандвич” Mab-биомаркер-Pab и Mab-биомаркер-Pab/GNP.

The development of the integral platform “From Gene to Lead”, consolidated computer methods, bioinformatics researches, and experimental approaches, significantly accelerated and optimized base structure search in the field of drug design. The necessity of the experimental verification of hundreds virtual structure hypothesis (results of molecular data base selections or de novo construction) requires demands the usage of the high-through out and sensitive methods for validation possible interaction between numerous of selected compounds and particular molecular targets and evaluation of affinity, kinetics and thermodynamics. Surface plasmon resonance (SPR) technology makes it possible to solve all these problems. In this article the methodical aspects of the optical SPR-biosensor usage in the field of drug prototypes selection are described using the human cytochrome P450(51) catalyzing one of the key step of cholesterol biosynthesis as an example., Интеграция различных компьютерных, биоинформатических и экспериментальных технологий в единую платформу, покрывающую путь “от гена до прототипа лекарства”, значительно ускорила и оптимизировала поиск базовых структур для создания новых лекарственных препаратов. При этом необходимость экспериментальной проверки найденных компьютерными методами сотен структурных гипотез, представляющих собой выборки из молекулярных баз данных или сконструированных de novo соединений, требует привлечения быстрых и чувствительных скрининговых методов анализа их возможных взаимодействий с белком-мишенью. А в случае позитивного результата и возможности количественной оценки аффинности, кинетики и термодинамики межмолекулярного взаимодействия. Технология поверхностного плазмонного резонанса (SPR) позволяет решать все перечисленные задачи. В данной статье рассматриваются методические аспекты применения оптического SPR биосенсора для поиска прототипов лекарственных средств на примере цитохрома Р450(51) человека, катализирующего ключевую стадию биосинтеза холестерина.

This paper focuses on experimental data of electroanalysis of enzymes, proteins, peptides, DNA, and medicinal preparations, obtained by authors. Methods for enzyme electrodes preparation, methods for kinetic parameters calculations based on analysis of electrochemical data. Results are described as algorithm for efficient electrochemical reaction of biomolecules., Рассмотрены методы электроанализа биологических молекул, таких как ферменты, белки, пептиды, ДНК, лекарственные препараты. Описаны методы получения ферментных электродов, методы расчёта кинетических параметров реакций на основе анализа электрохимических данных. Результаты представлены в виде алгоритма, позволяющего осуществить выбор типа электрода для проведения соответствующей электрохимической реакции.

Determination of protein concentration in biological samples is an important task for biological research, as well as for medicine and routine clinical biochemistry. The introduction of stable isotope-labeled peptide standards (SIS) made it possible to determine accurately absolute protein concentrations in proteomic studies. The correct choice of SIS and the systematic way to develop a s method for selected reaction monitoring (SRM) are very important steps that are crucial for further identification and measurements of protein concentration. In this paper, we summarize our experience of selecting SIS for measuring the protein concentration by SRM. The results are presented in the form of an algorithm that describes the main stages of the SIS selection and the main points in the development of SRM methods for the targeted protein detection and determination of protein concentrations in biological samples., Определение концентраций белков является важной задачей в биологии и медицине, а также используется в клинической лабораторной практике для диагностики заболеваний. Измерения абсолютных концентраций белков в масс-спектрометрии стали возможны благодаря внедрению в практику внутренних стандартов, которые в точности соответствуют химической структуре измеряемого вещества, но синтезированы с использованием изотопно-меченых молекул. Правильный выбор внутреннего стандарта и систематических подход в разработке методики мониторинга выбранных реакций (Selected Reaction Monitoring, SRM) определяет качество идентификации и точность измерения концентрации таргетного белка. В данной работе суммирован наш опыт по выбору пептидного стандарта для измерения концентрации белков. Результаты представлены в виде алгоритма, который учитывает основные стадии выбора внутреннего стандарта и основные моменты разработки методов детекции и определения концентрации белков

The electrochemical method of analysis of biological objects based on the reaction of electro-oxidation/electro-reduction of molecules is considered. Materials and complex systems for modifying electrodes as well as methods for producing modified electrodes to increase the sensitivity of recording the flow of electrochemical reactions on the surface of the electrodes are described. Methods of electrode modifications based on synthetic lipid-like didodecyldimethylammonium bromide, gold and silver nanoparticles, one-dimensional nanoparticles based on lead compounds, titan oxide nanoparticles, dispersions of carbon nanotubes in organic solvents, in polymers with different chemical structure are considered. It is shown that the appropriate functionalization of the working electrode surface makes it possible to increase the sensitivity of the electrochemical biosensor system and decrease the limit of detection. The results are presented in the form of an algorithm applicable for selection the beneficial type of modified electrode for the corresponding electrochemical reaction and biosample analysis., Рассмотрен электрохимический метод регистрации биообъектов и их функциональной активности, основанный на реакции электроокисления/электровосстановления молекул. Описаны материалы и комбинированные системы для модификации электродов, а также методы и протоколы получения химически модифицированных электродов для повышения чувствительности регистрации протекания электрохимических реакций на поверхности электродов. Приведены методики получения электродов, модифицированных синтетическим липидоподобным соединением дидодецилдиметиламмония бромидом, наночастицами золота и серебра, одномерными наноструктурами на основе соединений свинца, наночастицами оксида титана, дисперсиями углеродных нанотрубок в органических растворителях, в полимерах различного строения. Показано, что функционализация рабочей электродной поверхности позволяет повысить чувствительность электрохимической биосенсорной системы и снизить предел определяемых концентраций. Результаты представлены в виде алгоритма, позволяющего осуществить выбор типа модифицированного электрода для проведения соответствующей электрохимической реакции и анализа биомолекулы.

Modern methods of analysis of drugs for their quantitative assessment are considered. Particular attention is paid to the electrochemical methods of drug registration, based on the reaction of electrooxidation of molecules. Systems and materials for modifying electrodes are described, as well as methods for producing modified electrodes for electrochemical reactions on the surface of electrodes. The authors present data on the electroanalysis of acetaminophen, diclofenac, ibuprofen, omeprazole, using electrodes modified with carbon nanomaterials based on carbon nanotubes and graphene. It was shown that electroanalytical methods allow the registration of therapeutic drugs in a wide range of detectable concentrations (0.1 μМ - 10 mM), which can be used to work with biological fluids (plasma, blood, urine), to conduct drug monitoring and study drug-drug interactions., Рассмотрены современные методы количественного анализа лекарственных препаратов. Особое внимание уделено электрохимическим методам регистрации лекарственных средств, основанным на реакции электроокисления молекул. Описаны системы и материалы для модификации электродов, а также методы получения модифицированных электродов для электрохимических реакций на поверхности электродов. Приведены данные авторов по электроанализу ацетаминофена, диклофенака, ибупрофена, омепразола с помощью электродов, модифицированных углеродными наноматериалами на основе углеродных нанотрубок и графена. Показано, что электроаналитические методы позволяют регистрировать терапевтические препараты в широком диапазоне определяемых концентраций (0.1 мкМ – 10 мМ). Они могут быть использованы для работы с биологическими жидкостями (плазма, кровь, моча), для проведения лекарственного мониторинга и исследования межлекарственных взаимодействий.

The program “HYBOT 3D MF” based on the potential “6-8” modified by using HYBOT hydrogen bonding factors has been developed. An integration with “QSAR and Advanced CoMFA” module of the SYBYL-X is performed by set of macros written in SPL. A full working version of the program is available at http://www.ibmc.msk.ru/HYBOT3D. For a number of sets of chemical compounds having pronounced differences in groups with the hydrogen bonding potential, the use of HYBOT 3D MF fields makes it possible to improve the predictive power of models created by the CoMFA technology., На основе модифицированного с использованием факторов водородного связывания HYBOT потенциала “6-8” разработана программа “HYBOT 3D MF”. Для интеграции программы с модулем “QSAR and Advanced CoMFA” пакета SYBYL-Х создан набор макросов, написанных на SPL. Полноценная версия программы доступна по адресу http://www.ibmc.msk.ru/HYBOT3D. Показано, что для ряда наборов химических соединений, имеющих выраженные различия в части групп с потенциальной возможностью образовывать водородные связи, использование полей HYBOT 3D MF позволяет улучшить предсказательную силу моделей, созданных по технологии CoMFA.

The program MOLTRA-II, created on the basis of the CHEmical Databases management system CHED, is supplemented by the possibility of calculating new descriptors based on the three-dimensional structure and hydrogen bond parameters. The program calculates PSA descriptors (Polar Surface Area), OSA (Optimal Structure Area) and energy of the hydrogen bond., Программа MOLTRA-II, созданная на основе системы управления химическими базами данных CHED, дополнена возможностью расчёта новых дескрипторов на основе трёхмерной структуры и параметров водородной связи. Программа рассчитывает дескрипторы PSA (Polar Surface Area), OSA (Optimal Structure Area) и энергию водородной связи.