This article was downloaded by: [Universitaetsbibliothek Heidelberg]On: 16 November 2014, At: 19:02Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registeredoffice: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK

Phosphorus and Sulfur and the RelatedElementsPublication details, including instructions for authors andsubscription information:http://www.tandfonline.com/loi/gpss19

INHIBITION REVERSIBLE DE LABUTYRYLCHOLINESTERASE PARQUELQUES PHOSPHORAMIDESALIPHATIQUESJean Debord a , Michel Labadie a , Jean-Claude Bollinger b &Théophile Yvernault ba Laboratoire de Biochimie Médicale , Faculté de Médecine , rue duDocteur-Marcland, 87032, Limoges Cédex, Franceb Laboratoire de Chimie Générale et Analytique , Faculté desSciences , 123 avenue Albert-Thomas, 87060, Limoges Cédex,FrancePublished online: 13 Dec 2006.

To cite this article: Jean Debord , Michel Labadie , Jean-Claude Bollinger & ThéophileYvernault (1985) INHIBITION REVERSIBLE DE LA BUTYRYLCHOLINESTERASE PAR QUELQUESPHOSPHORAMIDES ALIPHATIQUES, Phosphorus and Sulfur and the Related Elements, 22:1, 121-130,DOI: 10.1080/03086648508073361

To link to this article: http://dx.doi.org/10.1080/03086648508073361

PLEASE SCROLL DOWN FOR ARTICLE

Taylor & Francis makes every effort to ensure the accuracy of all the information (the“Content”) contained in the publications on our platform. However, Taylor & Francis,our agents, and our licensors make no representations or warranties whatsoever as tothe accuracy, completeness, or suitability for any purpose of the Content. Any opinionsand views expressed in this publication are the opinions and views of the authors,and are not the views of or endorsed by Taylor & Francis. The accuracy of the Contentshould not be relied upon and should be independently verified with primary sourcesof information. Taylor and Francis shall not be liable for any losses, actions, claims,proceedings, demands, costs, expenses, damages, and other liabilities whatsoever orhowsoever caused arising directly or indirectly in connection with, in relation to or arisingout of the use of the Content.

This article may be used for research, teaching, and private study purposes. Anysubstantial or systematic reproduction, redistribution, reselling, loan, sub-licensing,systematic supply, or distribution in any form to anyone is expressly forbidden. Terms &

Conditions of access and use can be found at http://www.tandfonline.com/page/terms-and-conditions

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

Phosphom and Sulfur, 1985, Vol. 22, pp. 121-130 0308-664X/85/2201-0121/$15.00/0

0 1985 Gordon and Breach, Science Publishers, Inc. and OPA Ltd. Printed in the United States of America

INHIBITION REVERSIBLE DE LA BUTYRYLCHOLINESTERASE PAR QUELQUES

PHOSPHORAMIDES ALIPHATIQUES

JEAN DEBORD* et MICHEL LABADIE

Laboratoire de Biochimie MCdicale, Facult; de Mkdecine, rue du Docteur-Marcland, 87032 Limoges CCdex (France)

JEAN-CLAUDE BOLLINGER* et THEOPHILE WERNAULT

Laboratoire de Chimie GCntrale et Analytique, FacultC des Sciences, 123 avenue Albert- Thomas, 87060 Limoges Cgdex (France)

(Received June 28, 1984)

The inhibition of horse serum butyrylcholinesterase by 16 aliphatic phosphoramides OPXYZ (with X,Y,Z = Me; NMe,; NHEt; NEt,; N a ; N 3 ; N q N(I>; or -NMe-CH,-) has been studied at 30°C and pH 7.4, with a spectrophotometric me od using butyrylthiocholine as substrate. The inhibition was always reversible, although an apparent irreversible inhibition was sometimes observed with insufficiently purified inhibitors. Non-linear least-squares analysis of inhibition data showed 13 competitive inhibitors, 2 mixed and 1 non-competitive. The influence of the substituents borne by the phosphoramide molecule upon the competitive inhibition constant is approximately additive, allowing the attribution of a specific increment, A, to each substituent. There is no correlation between this increment A and Van der Waals volume V, or the inductive parameters ?r and d. However, there is a slight correlation between the competitive inhibition constant and the partition coefficient (octanol/water) of the phosphoramides, suggesting participation of hydrophobic interactions.

L’inhibition de la butyrylcholinesterase de &rum de cheval par 16 phosphoramides aliphatiques OPXYZ (avec X , Y , Z = Me; NM%; NHEt; NEt,; N a ; N D ; N g ; N a ; ou-NMe-CH,-), a ete etudiee a 3OoC et a pH 7.4 par une methode spectrophotomktnque avec la butyrylthiocholine comme substrat. L’inhibition est toujours reversible, bien qu’une inhibition irreversible ait parfois ete observee avec des inhibiteurs insuffisamment purifies. L‘analyse des donnks, par la methode des moindres carres non lineaire, montre que 13 inhibiteurs sont du type competitif, 2 mixtes et 1 non-competitif. L’influence des substituants portes par la molecule de phosphoramide sur la constante d’inhibition competitive est approximativement additive, ce qui permet d’attribuer un increment specifique A a chaque substituant. I1 n’y a pas de correlation entre cet increment A et les volumes de van der Wads V , ou les parametres inductifs II et d; cependant, il y a une faible correlation entre la constante d’inhibition competitive et le coefficient de partage (octanol/eau) des phosphoramides, ce qui suggere la participation d’interactions hydrophobes.

INTRODUCTION

Les proprietts cytostatiques des phosphoramides sont a la base de leur utilisation pour la stbrilisation des insectes’ ou la chimiotherapie anticancereuse.2 I1 a CtC montrC3 que des medicaments anticanckreux tels que le cyclophosphamide et cer- tains phosphoramides dtrivks de l’aziridine pouvaient inhiber la cholinesthase serique, ce qui a permis d’interprkter certains des effets secondaires de ces mkdica-

*Authors to whom all correspondence should be addressed.

121

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

122 J. DEBORD era/.

ments. Cependant, il ne semble pas qu'une ktude systkmatique des propriktks anticholinestkrasiques des phosphoramides, consacrk notamment a l'influence de la structure sur les propriktks inhibitrices, ait ktk rkalisde, cornme c'est le cas pour de nombreux composb organophosphorb de type

Nous rapportons ici nos rksultats concernant l'inhibition de la cholinestbase skrique par une skrie de 16 phosphoramides aliphatiques dCrivks de l'hexa- mkthylphosphotriamide (HMPT). Nous montrons qu'il s'agit d'inhibiteurs rkversi- bles, le plus souvent compktitifs, et nous ktudions l'influence de la structure sur les propriCtCs inhibitrices. Nous avons dCjh CtudiC certains de ces produits par micro- ~alorimktrie.~~

MATERIEL ET METHODES

Rkactifs

-Tampon constituk par une solution 0.1 M de Tris, amenk a pH 7.4 avec HC1. -Butyrylcholinestkrase de skrum de cheval (BuChE, EC 3.1.1.8) Sigma type IV-S,

-1odure de butyrylthiocholine (BuSCh), Sigma B3253. -Acide 5,5'-dithio bis(2-nitro benzdique), (DTNB) Sigma D8130, dont nous

avons vkrifie la puretk par spectroscopie UV et par le point de fusion (F = 240°C; lit tkrature: 239.7-240.3"C7).

-Acide 5-thio 2-nitro benzoique (TNB) pr6pare par rkduction du DTNB par NaBH, dans NaOH low5 M, selon Augustinsson et ~011.~ (cristaux jaunes, F =

146°C; littkrature: 143-146°C;9 spectres IR et UV en bon accord avec la littkrat~re.)~.

C 7512.

-Hexamkthylphosphotriamide (HMPT) Prolabo, purifie, selon'O -Les autres phosphoramides ont ktk prkparks et purifies selon des mkthodes

prkcMemment dk~rites."-'~

Etude spectrophotom&trique de Pinhibition

On utilise ici une variante de la methode d'Ellman,15 consistant a mesurer la vitesse initiale d'hydrolyse de la butyrylthiocholine 30°C, sur des milieux rkactionnels prkparks en mklangeant (dans l'ordre):

-3.4 mL de solution de DTNB (0.36 mM) contenant kventuellement l'inhibiteur; -x mL de solution de BuSCh (= 30 mM); -(0.1 - x) mL de tampon Tris; -0.1 mL de solution de BuChE (0.3 g/L);

L'augmentation de D.O. it X = 412 nm est suivie pendant 1 a 2 min, toutes ces solutions ktant prkparkes dans le tampon Tris (pH 7.4).

l'aide d'un spectrophotomktre enregistreur thermostat6 Beckman Acta C 111. Les tracks obtenus etant linkaires, on en daui t la vitesse initiale uo de la reaction enzymatique, en utilisant le coefficient d'extinction molaire du TNB: E = 13,600 M-' . ~ m - ' . ~ , ' ~

La concentration initiale en substrat dans le milieu reactionnel, so, a k t t limit& A 1 mM afin d'kviter l'activation par excb de substrat.16

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

INHIBITION OF CHOLINESTERASE 123

Par ailleurs, nous avons rCalisC les manipulations complementaires suivantes: -mesure de la vitesse d'hydrolyse de la BuSCh (so = 0.3 mM) en prtsence de

diffkrentes concentrations en DTNB (0.167 a 1.67 mM). -pour chaque inhibiteur, realisation d'un ttmoin obtenu en incubant l'enzyme

avec l'inhibiteur pendant 15 min avant l'ajout du substrat, ceci afin de detecter une eventuelle inhibition irreversible.

-etude de l'kvolution dans le temps du spectre &absorption du TNB (lop4 M dans le Tris), en presence de diffkrentes concentrations en HMPT.

Recherche d'une corrilation entre l'actiuiti inhibitrice et les propriitis physiques des phosphoramides

Par analogie avec les etudes consacrks aux esters phosph~riques,~-~ nous avons considtd trois types de propriCtCs physiques: la lipophilie des phosphoramides, et les effets inductifs et stkriques des substituants port& par l'atome de phosphore.

-La lipophilie est caractkrisk par le coefficient de partage P du phosphoramide dans le systkme n-o~tanol/eau:'~

ou C,, et Ce, dtsignent les concentrations du phosphoramide dans les deux phases du systbme. Ces concentrations ont CtC dtterminks par chromatographie en phase gazeuse sur Carbowax 20 M.

-Les effets inductifs des substituants sont exprimes par le parametre Q de Thomas," qui reprbente l'influence du substituant sur la frequence de vibration Y ~ , ~ , et par le parametre u* de Kabachnik" qui constitue une extension aux composb organophosphork des parambtres u de Hammett et u* de Taft. Les valeurs de ces parametres ont CtC tirks de la litttrature.'8-20

-L'encombrement sttrique des substituants est exprimt par leur volume de Van der Waals V,. Ce parametre s'est rtvtlC intkressant dans l'ttude des relations structure-activitt; 21 nous avons calcult ces volumes a partir des rayons atomiques de Bondi22 et des distances interatomiques standard de P ~ p l e , ~ ~ qui different tres peu des distances experimentales mesurks sur des composts v o i s i n ~ . ~ ~ - ~ ~ .

Traitement des donnies

Les rksultats des mesures cinetiques sont traitts par la mtthode graphique de D i x ~ n ~ ~ et par la mkthode des moindres carrts non lintaires.28 Cette derniere consiste, dans le cas present, A ajuster une equation de vitesse du type:

ou V designe la vitesse maximale de la rCaction enzymatique, K , la constante de Michaelis, i la concentration totale en inhibiteur, Ki et K: les constantes d'inhibi- tion competitive et incompttitive (constantes d'association avec l'enzyme).

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

124 J. DEBORD et al.

Le calcul est realis6 sur des calculateurs programmables Hewlett-Packard HP41C ou HP85, a l’aide de programmes h i t s par nous, et disponibles sur demande aupres des auteurs. Pour chaque inhibiteur, on ajuste les quatre kquations de vitesse correspondant aux cas ou K/ = 0 (inhibition competitive), Ki = 0 (inhibition in- competitive), Ei = E/ (inhibition non competitive), Ei # K/ # 0 (inhibition mixte). On selectionne l’tquation conduisant a la variance residuelle la plus faible, aprb avoir elimine les cas ou les valeurs de Ki ou de K/ ne sont pas significativement differentes de zero, d’apr6s le test t.29

La possibilite de comparer les constantes d’inhibition a zero par un test statistique justifie le recours aux constantes d’association ( Ki, K / ) plutat qu’aux constantes de dissociation ( Ki, K:), plus classiques.

- -

RESULTATS

Observations prgliminaires

Nous n’avons pas constate de modification de l’activite de la BuChE en presence de concentrations croissantes de DTNB, ce qui est en accord avec les resultats &Augustinsson et Erik~son.~’ En revanche, nous avons observe une dkoloration progressive des solutions de TNB en presence de fortes concentrations en HMPT. Ce phenomene semble correspondre a une reoxydation du TNB en DTNB, et pourrait Ctre dij a la presence dans le HMFT de traces de peroxydes; 31 on peut en rapprocher les resultats &Augustinsson et Eriksson3’ qui ont observe une dkoloration du TNB en presence de carbamates. Pour les faibles concentrations en HMPT, cette reaction est tres lente et peut donc &tre nCghgQ lors des mesures de vitesse initiale.

Reversibilitt de I‘inhibition

Pour les 16 phosphoramides etudies ici, nous n’avons pas observe d’augmentation du pourcentage d’inhibition aprQ incubation de l’enzyme avec l’inhibiteur: il s’agit donc d’inhibiteurs reversibles. Nous avons parfois observk une inhibition irreversible avec certains Cchantillons, mais ce phenomhe a disparu apres’ redistillation de l’inhibiteur et peut donc Ctre attribue a des impuretks. Des rtsultats analogues ont CtC rapport& en ce qui concerne les esters et les thioesters phosph~r iques .~~,~~

Mkanisme de I‘inhibition rkuersible

Un exemple de representation graphique des resultats obtenus en coordonnees de Dixon est donne sur la Figure 1. L‘application de la methode des moindres carres fournit les valeurs du Tableau I, qui montre que les 16 phosphoramides Ctudies se repartissent en: 13 inhibiteurs competitifs, 2 mixtes et 1 non-competitif.

Ces rtsultats s’expliquent aisement si l’on considere que l’inhibiteur peut se fixer non seulement sur l’enzyme libre, mais aussi sur l’acyl-enzyme forme au cours de la reaction, selon le schema suivant:16

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

INHIBITION OF CHOLINESTERASE 125

> E + P2 k l ES T> kg E' k3 E + S , d

k- 1 H2O + t

I I

EI E ' I

ou E ddsigne l'enzyme, S le substrat, E' l'acyl-enzyme, I l'inhibiteur, P, et P2 les produits de la reaction.

L'Cquation de vitesse, a l'ttat stationnaire, correspondant a ce modde, est:

vsrl

Pour les substrats tels que l'acetyl- ou la butyryl-choline, on peut admettre que k, >> k,,I6 de sorte que l'kquation prkctdente se rkduit pratiquement a l'kquation

Si l'on considere que le site actif des cholinesterases est constitue de deux parties: un site estkrasique (qui fixe le groupement ester du substrat) et un site anionique (qui fixe le groupement ammonium quaternaire), on peut admettre que dans le complexe

(1).

I IRV, min/pmol /

l o o t

IRV, min/ pmol 100 -

I 1 I I I I 0 1 2 3 4 5

i mM

FIGURE 1 Inhibition de la butyrylcholinestkrase par le phosphoramide OP(NMe,)(N a),. Repre- sentation graphique selon Dixon des variations de la vitesse initiale u,, d'hydrolyse de la butyrylthiochw line (mesurke par la mkthode d'Ellman) en fonction de la concentration totale i en inhbiteur, a pH 7.4 et 30°C. Concentrations initiales en substrat: (*) 0.165 mM; ( * ) 0.413 mM; (m) 0.828 mM.

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

126 J. DEBORD er al.

TABLEAU I

Parametres caracterisant I’inhibition de la butyrylcholinestkrase par les phosphoramides aliphatiques

Compose Ei (mM-’) E: (mM-’) log P

Me 0.0661 + 0.0052 0.0661 + 0.0052

Me OP(Me)(NHEt), 0.078 f 0.017 OP(NM%) (NHEt) 0.122 f 0.012 0.018 f 0.005

0.131 f 0.004 0.187 f 0.010

OP(Me)(NMe2 1 0.276 _+ 0.019 Me

O N 0.287 0.010 Me2N>KN2

Me OP(NMe2 ) 2 (NEt 2 )

OP(NMe2 1 2 (N13 ) -

OP(NMe2 ) 3

0.361 f 0.035 0.91 f 0.12 1.21 f 0.061 1.69 f 0.063

oP(NEt 2 13 1.88 f 0.21 OP(NEt,),(NEI 1 2.09 f 0.13 OP(NEt2 ) ( N g ) 2 3.51 f 0.53 O P ( N 3 ) 3 5.17 f 0.45 O W O ) 3 12.3 f 1.2

OP(N3)3

0.313 f 0.035 O W M e , 1 2 (N1=1) OP(NMe2 ) ( N 3 )2

0.089 0.67

0.021

0.66

0.82 1.88 2.53 2.39

1.67

~ ~~ ~ ~~~ - - K , , K,’: constantes #inhibition competitive et incompetitive, determinks par regression non lineaire,

selon les protocoles decrits dans “Materiels et Megodes”. Les resultats sont donnb sous la forme moyenne kart-type. L’absence de valeur pour K,’ signifie que ce parametre n’a pas ete trouve statistiquement significatif. P: coefficient de partage du phosphoramide dans le systeme n-octanol/eau, determine par chromatographie en phase gazeuse.

EI I’inhibiteur se fixe sur le site esterasique, alors que dans le complexe E’I il se fixe sur le site anionique, qui est seul libre dans l’acyl-enzyme. Les phosphoramides auraient donc moins d’affinitk pour le site anionique que pour le site esterasique, puisque la valeur de E: est soit inferieure a celle de Ei (inhibiteurs mixtes), soit non mesurable (inhibiteurs compttitifs). Le composC trouvt non-competitif (Tableau I) fait toutefois exception a cette dgle, probablement du fait de sa structure particuliere.

Recherche d’une relation linkaire d’enthalpie libre

Nous avons cherche a caracteriser l’influence des substituants, portts par le groupe- ment phosphoryle, sur la constante d’inhibition compttitive K,, au moyen d’une relation lintaire d’enthalpie libre du type:

avec Ki : constante d’inhibition competitive d’un compose quelconque;

rtf trence; K; : constante d’inhibition competitive du HMPT (choisi c o m e compost de

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

INHIBITION OF CHOLINESTERASE 127

A,: increment attribue au substituant k (par hypothtse, A, = 0 pour-NMe,); n , : nombre de substituants k entrant dans la structure du composC etudik. Nous avons determine les A, par regression linhire multiple de log(Ei/E/) sur

les n, , en utilisant les 15 inhibiteurs competitifs ou mixtes; le compose cyclique OPMHNMe-CH,), a ttC exclus de l'analyse en raison de son mode d'action particulier.

Les valeurs obtenues figurent dans le Tableau 11. La Figure 2 montre que la relation linkaire est approximativement vkrifik, sauf pour le compose OP(NMe,) , (N CJ ) qui constitue un point aberrant.

Inhibition et propri6t6s physiques

Les valeurs des parametres physico-chimiques ttudies sont groupks dans les Tableaux I et 11. Le Tableau I11 montre les correlations observ&s entre les parametres d'inhibition (Ki ou A) et les parametres physico-chimiques choisis par nous pour caracthiser les phosphoramides. On constate que la meilleure correlation est obtenue avec le coefficient de partage P. Ceci suggere que la formation du complexe enzyme-inhibiteur est essentiellement sous la dbpendance des interac- tions hydrophobes. On observe cependant que, contrairement a la constante d'in- hibition, le coefficient de partage ne varie pas de fapn reguliere avec la structure des phosphoramides. Ceci contraste avec le caractere additif de ce parametre observe sur de nombreux composk organique~.~~

DISCUSSION

La presente etude fait appardtre, entre les propriktes anticholinest&asiques des phosphoramides et celles des autres composh organophosphork prMemment etudies par d'autres auteurs, un certain nombre de similitudes et de differences que nous allons analyser.

TABLEAU I1

Proprietes caracteristiques des substituants portes par les phosphoramides

Substituant A

- 0.24 - 0.14 :a"' NMe, 0

Me 0.15 0.22

0.23 0.32 0.50 0.61

No NEt, N 3 N C )

55.4 44.3 55.7 26.3 100

61.2 89.5 78.1 94.9

2.0 - 1.36 2.2 2.4 - 1.22 2.1 - 0.96 5.1

2.56 2.4 - 1.28 2.44 2.3 - 1.30

A: increment caractensant l'influence du substituant sur I'inhibition de la butyrylcholinestkrase, calculk d'apres la relation (3). V,: volume de Van der Waals du substituant. n, u*: parametres inductifs.

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

128 J. DEBORD et a/.

-1 i EIGURE 2 Validite de la relation lineaire d’enthalpie libre pour la constante d’inhibition competitive K, . En abscises: valeurs experimentales. En ordonnees: valeurs calculks d’apres la relation (3) et les increments A du Tableau 11. La droite correspond a I’equation (3). *, point aberrant OP(NMe,), (Na).

TABLEAU I11

Correlations entre I’inhibition de la butyrylcholinesterase et les propriktes physiques des phosphoramides

Parametre Pararnetre Coefficient de Nombre de d’inhibition physique correlation points

log El log P 0.842 A vw 0.631 A 77 0.151 A U* 0.040

1. L‘affinitk des phosphoramides pour l’enzyme (mesurk par la valeur de Ei) est comparable h celle des esters organoph~sphor&.~ Elle est en gkntral assez faible, ce qui empkhe de considkrer ces molkules c o m e des analogues de l’ktat de transition de la reaction enzyrnatiq~e.~~

Contrairement h ce que Yon observe avec de nombreux esters, l’inhibition par les phosphoramides est rkversible. Ceci est en accord avec la grande stabilitk de ces molkules en milieu neutre ou alcalin:36 il n’y a pas de coupure de la liaison P-N dans nos conditions opkratoires.

2.

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

INHIBITION OF CHOLINESTERASE 129

3. Les phosphoramides peuvent former un complexe avec l’acyl-enzyme. Ce phenomene, souvent nkghgeable, a pu dans un cas Ctre suffisamment important pour donner lieu a une inhibition non-competitive. Ceci contraste avec l’hypothese couramment admise d’une seule interaction enzyme-inhibite~r.~’ Remarquons cependant que Brestkin et G o d o v i k o ~ , ~ ~ lors de leur analyse de l’inhibition “com- binCe” (a la fois r6versible et irreversible) observk avec certains composes organophosphorb, ont ettc conduits a postuler l’existence d’un complexe acyl- enzyme/inhibiteur. Ce phenomene n’est pas surprenant si l’on considere que l’acyl- enzyme a tendance a s’accumuler durant l’hydrolyse des esters de la choline, car pour ces substrats l’etape limitante de la reaction est constituke par la disacylation de l’acyl-enzyme.16

L‘existence d’une relation linkaire d’enthalpie libre suggere la participation des trois substituants de l’atome de phosphore a la formation du complexe enzyme- inhibiteur, ce qui rappelle les hypotheses faites par Jaw et ~ o l l . ~ ~ pour l’acetylcholinesterase. Le caractere additif de cette relation permet de penser que les trois substituants possMent, dans le complexe, des orientations similaires, ce qui ne semble pas Ctre le cas en solution.20 11 y aurait donc un changement de conformation de la molkule d’organophosphore du fait de sa liaison avec l’enzyme, ce qui expliquerait les faibles valeurs des Kj . On retrouve ainsi une hypothese classique de l’enzymologie: une partie de l’tnergie libre de fixation est utilis& pour deformer la molkule de substrat.

5. L’activite inhibitrice augmente avec la lipophilie des phosphoramides, ce qui est conforme aux resultats obtenus pour les autres inhibiteurs organopho~phorCs~-~.

Quel que soit le mkanisme exact de l’inhibition, les proprietes anti- cholinest6rasiques des phosphoramides, de par leur caractkre reversible, semblent trop faibles pour pouvoir expliquer la toxicitt de ces molkules. I1 est probable qu’une action sur le matkriel gCnCtique, manifest& notamment par les proprietes mutagenes,40 joue ici un r6le prkpondkrant. En particulier, les proprietes pesticides de ces produits semblent surtout imputables a leur action sttrilisante.’

La constante d‘inhibition Fj de certains des inhibiteurs compktitifs Ctudies ici a fait l’objet d’une determination par une mkthode microcalorimetrique; 41 les resultats que nous avons obtenus par ces deux techniques sont en bon accord.

4.

BIBLIOGRAPHIE

1. G. C. Labrecque et R. L. Fye, Murut. Res., 47, 99 (1978). 2. G. Zon, Progr. Med. Chem., 19, 205 (1982). 3. D. Lalka et T. J. Bardos, Biochem. Pharmacol., 24, 455 (1975). 4. U. Langel et J. J&v, Biochim. Biophys. Acra., 525, 122 (1978). 5. F. Barbato, B. Capello, C. Silipo et A. Vittoria, ZI Farmaco, Ed. Sc., 37, 519 (1982). 6. A. Chiriac, Z. Simon et R. Vilceanu, Srud. Biophys., 51, 183 (1975). 7. P. W. Riddles, R. L. Blakeley et B. Zerner, Anal. Biochem., 94, 75 (1979). 8. K. B. Augustinsson, B. Axenfors et M. Elander, Anal. Biochem., 48, 428 (1972). 9. R. M. Silverstein, Anal. Biochem., 63, 281 (1975).

10. J. Y. Gal et T. Yvernault, Bull. SOC. Chim. France, 1971, 2770. 11. T. Yvernault, G. Yvernault et J. C. Bollinger, C. R . Acad. Sci. (Puris), Ser. C , 287, 519 (1978). 12. J. C. Bollinger, G. Yvernault, T. Yvernault, A. Julg et M. Rajzmann, J . Mol. Srrucr., 69, 273 (1980). 13. J. C. Bollinger, R. Faure et T. Yvernault, Canud. J . Chem., 61, 328 (1983). 14. J. C. Bollinger, G. Yvernault et T. Yvernault, Thermochim. A m . , 60, 137 (1983). 15. G. L. Ellman, K. D. Courtney, V. Andres et R. M. Featherstone, Biochem. Pharmacol., 7, 88 (1961).

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014

130 J. DEBORD et al.

16. H. Eriksson et K. B. Augustinsson, Eiochim. Eiophys. Acta, 567, 161 (1979). 17. A. Leo, C. Hansch et D. Elkins, Chem. Rev., 71, 525 (1971). 18. L. C. Thomas et R. A. Chittenden, Spectrochim. Acta, 20,467 (1964). 19. T. A. Mastryukova et M. I. Kabachnik, Russian Chem. Rev. 38, 795 (1969). 20. J. C. Bollinger, Th& Sciences Physiques, Limoges (1983). 21. A. T. Balaban, A. Chiriac, I. Motoc et Z. Simon, Steric Fit in Quantitative Structure-Activity

22. A. Bondi, J. Phys. Chem., 68,441 (1964). 23. M. Graffeuil, J. F. Labarre et C. Leibovici, J. Mol. Struct., 22, 97 (1974). 24. D. Cremer, 0. V. Dorofeeva et V. S . Mastryukov, J. Mol. Struct., 75, 225 (1981). 25. K. Kalcher, W. Kosmus et K. Faegri, Spectrochim. Acta, 34A, 889 (1981). 26. D. Gonbeau, M. Sanchez et G. Pfister-Guillouzo, Inorg. Chem., 20, 1966 (1981). 27. M. Dixon, EiochemJ., 55, 170 (1953). 28. D. W. Marquardt, J. Soc. Indust. Appl. Math., 11, 431 (1963). 29. T. Bartfai et B. M a n n e d , F. E.E.S. Letters, 26, 252 (1972). 30. K. B. Augustinsson et H. Eriksson, Biochem. J. , 139, 123 (1974). 31. J. Y. Gal et T. Yvemault, Bull. Soc. Chim. France, 1972, 839. 32. M. R. Gumbmann et S. N. Williams, J. Agric. Food Chem., 18, 76 (1970). 33. G. J. Hart et R. D. OBrien, Biochem. Pharmacol., 24, 540 (1975). 34. G. G. Nys et R. F. Rekker, Eur. J. Med. Chem., 9, 361 (1974). 35. Y. Ashani et B. S. Green, Studies in Organic Chemistry, 10,169 (1981). 36. D. F. Heath et P. Casapieri, Trans. Faraday SOC., 47, 1093 (1951). 37. A. R. Main, Pharmucol. Ther., 6, 579 (1979). 38. A. P. Brestkin et N. N. Godovikov, Russian Chem. Rev., 47, 859 (1978). 39. J. JW, A. Aaviksaar, N. Godovikov et D. Lobanov, Biochem. J., 167, 823 (1977). 40. I. Ashby, J. A. Styles et D. Paton, Er. J. Cancer, 38, 418 (1978). 41. J. Debord, M. Labadie, J. C. Bollinger et T. Yvemault, Thermochim. Acta, 66, 323 (1983).

Relations (Lecture Notes in Chemistry, 001. 15), Springer Verlag, Berlin-Heidelberg (1980).

Dow

nloa

ded

by [

Uni

vers

itaet

sbib

lioth

ek H

eide

lber

g] a

t 19:

02 1

6 N

ovem

ber

2014