Дослідження спільного впливу четвертинних амонієвих сполук та органічної кислоти на модельні фосфоліпідні мембрани

  • O. V. Vashchenko Інститут сцинтиляційних матеріалів НТК «Інститут монокристалів НАН України»
  • V. A. Pashynska Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • M. V. Kosevich Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • O. A. Boryak Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
  • N. A. Kasian Інститут сцинтиляційних матеріалів НТК «Інститут монокристалів НАН України»
  • L. N. Lisetski Інститут сцинтиляційних матеріалів НТК «Інститут монокристалів НАН України»
Ключові слова: мембранотропні агенти, модельні фосфоліпідні мембрани, бісчетвертинні амонієві сполуки, дігідроксибензойна кислота, модуляція активності, диференціальна скануюча калориметрія, мас-спектрометрія

Анотація

Досліджено ефекти, пов'язані зі спільною дією на модельні фосфоліпідні мембрани декількох мембранотропних агентів (МТА) різної природи. Виявлено ефект істотної зміни активності індивідуальних МТА на основі солей четвертинних і бісчетвертинних амонієвих сполук (ЧАС, БЧАС) – декаметоксину, етонією, тетраметиламмоню – і органічної 2,5-дігідроксибензойної кислоти (DHB) при їх спільному входженні в мультишарові структури гідратованого діпальмитоїлфосфатидилхоліну (ДПФХ). Дані диференціальної скануючої калориметрії (ДСК) показали, що за наявності в системі двох МТА має місце значне відхилення від аддитивності вимірюваних калориметричних параметрів, що є свідченням вбудовування в модельні мембрани не індивідуальних МТА, а їх комплексів. Дані мас-спектрометрії та квантово-хімічні розрахунки показали можливість утворення стабільних комплексів (ди)катіонів четвертинних амонієвих основ з аніоном органічної кислоти DHB. Побудова квазібінарних фазових діаграм – залежності температури плавлення мембран Tm від складу МТА – дозволило встановити оптимальну стехіометрію комплексів БЧАС з DHB, що включаються в мембрани. За допомогою методу ДСК виявлено, що включення в мембрани індивідуальних БЧАС з DHB, а також їх комплексів зі стехіометрією, що забезпечує збереження іонного стану МТА, призводить до зниження Тm, і, відповідно, до розупорядковування структури мембрани. У той же час, при співвідношеннях МТА, які забезпечують утворення нейтральних комплексів БЧАС з DHB, спостерігається деяке підвищення Тm, що відповідає впорядкуванню структури мембрани. Це можна розглядати як дезактивацію БЧАС, тобто модуляцію їх активності в присутності органічної кислоти. Виявлену можливість послаблення мембранотропної активності БЧАС, що використовуються як антимікробні агенти, при їх спільному застосуванні з органічною кислотою, необхідно враховувати при розробці складу багатокомпонентних лікарських препаратів протимікробної дії на їх оснві.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

O. V. Vashchenko, Інститут сцинтиляційних матеріалів НТК «Інститут монокристалів НАН України»

пр. Леніна, 60, Харків, 61001, Україна

V. A. Pashynska, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків, 61103, Україна

M. V. Kosevich, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків, 61103, Україна

O. A. Boryak, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

пр. Леніна, 47, Харків, 61103, Україна

N. A. Kasian, Інститут сцинтиляційних матеріалів НТК «Інститут монокристалів НАН України»

пр. Леніна, 60, Харків, 61001, Україна

L. N. Lisetski, Інститут сцинтиляційних матеріалів НТК «Інститут монокристалів НАН України»

пр. Леніна, 60, Харків, 61001, Україна

Посилання

1. Helenius A., Simons K. // Biochim. Biophys. Acta, Reviews on Biomembranes. 1975. V. 415. Iss. 1. P. 29-79.

2. Євстигнєєв М.П. Міжмолекулярні взаємодії біологічно активних ароматичних речовин і ДНК у водному розчині. – Автореф. дисс. … докт. физ.-мат. наук. – Харьков, 2006.

3. Виевский А.Н. Механизмы биологического влияния катионных поверхностно-активных веществ. - М.: Б.И.,1991. 250 с.

4. Vievsky A. // Tenside, Surfactants, Detergents. 1997.V. 34, N. 1. P. 18-21.

5. Суходуб Л.Ф., Косевич М.В., Шелковский В.С., Волянский Ю.Л. // Антибиотики и химиотерапия. 1989. Т. 34, № 11. C. 823-827.

6. Косевич М.В., Пашинская В.А., Шилаги З., Векей К., Шелковский В.С., Благой Ю.П. // Вісн. Харк. ун-ту, Біофізичний вісник. 1998. Т. 422, № 2. C. 15-23.

7. Kosevich M.V., Pashinskaya V.A., Stepanian S.G., Shelkovsky V.S., Orlov V.V., Blagoy Yu.P. // Proc. Kharkov State Univ., Biophysical Bulletin. 1999. V. 434, N. 1. P. 31-38.

8. Пашинская В.А., Косевич М.В., Степанян С.Г. // Вісник проблем біології і медицини. 1999. Вип. 9. С. 118-125.

9. Korzovskaya O.V., Pashinskaya V.A., Kosevich M.V., Lisetski L.N. // Biophysical Bulletin 1999. V.450, Nо 2. P. 35-39.

10. Пашинская В.А., Косевич М.В., Гомори А., Векей К., Корзовская О.В., Лисецкий Л.Н., Благой Ю.П. // Вісн. Харк. ун-ту., Біофізичний вісник. 1999. Т. 450, №. 2. С. 59-62.

11. Pashynskaya V.A., Kosevich M.V., Gomory A., Vashchenko O.V., Lisetski L.N. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2002. V. 16. N. 18. P. 1706-1713.

12. Pashynska V.A., Kosevich M.V., Van den Heuvel H., Cuyckens F., Claeys M. // Proc. Kharkov State Univ., Biophysical Bulletin. 2004. V. 637, N. 1-2(14). P. 123-130.

13. Pashynska V.A., Kosevich M.V., Gomory A., Szilagyu Z., Vekey K., Stepanian S.G. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2005. V. 19, N. 6 . P. 785-797.

14. Pokrovsky V.A., Kosevich M.V., Osaulenko V.L., Chagovets V.V., Pashynska V.A., Shelkovsky V.S., Karachevtsev V.A., Naumov A.Yu. // Масс-спектрометрия. 2005. Т. 2, N. 3. С. 183-192.

15. Pashynska V.A., Kosevich M.V., Van den Heuvel H., Claeys M. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2006. V. 20, N 5. P. 755-763.

16. Pahynska V., Kosevich M., Stepanian S., Adamowicz L. // J. Mol. Struct.: THEOCHEM. 2007. V. 815, N. 1-3, P. 55-62.

17. Kosevich M.V., Boryak O.A., Chagovets V.V., Pashynska V.A., Orlov V.V., Stepanian S.G., Shelkovsky V.S. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007. V. 21, N. 11. P. 1813-1819.

18. Almeida Paz F.A., Soares-Santos P.C.R., Nogueira H.I.S., Trindade T., Klinowski J. // Acta Cryst. 2003; E59: o506.

19. Singer S., Nicolson G. // Science 1972. V. 175, N. 4023. P. 720-731.

20. Булиган И. Жидкокристаллический порядок в биологических мембранах. В сб. Жидкокористалли-ческий порядок в полимерах. – М.: Мир, 1981.

21. Albertini G., Ponzi-Bossi M.G., Rustichelli F. Modification of the phase transitions of model membranes by exogenous molecules. In: Phase Transitions in Liquid Crystals. Ed. S. Martelucci, A.N. Chester. - New York: Plenum Press, 1992.

22. Minami H., Inoue T. // J. Coll. Interf. Sci.1998. V. 206. P. 338-341.

23. Albertini G., Bertoli E., Curatola G., Mariani P., Rustichelli F., Zolese G. // Chem. Phys. Lipids. 1989. V. 50. P. 143-153.

24. Kyrikou I., Hadjikakou S. K., Kovala-Demertzi D., Viras K., Mavromoustakos T. // Chem. Phys. Lipids. 2004. V. 132. P. 157-169.

25. Li S., Lin H. N., Wang G., Huang C. // Biophys. J. 1996. V. 70. P. 2784-2794.

26. Balasubramanian S. V., Straubinger R. M., Morris M. E. J. // Pharm. Sci. 1997. V. 86. P. 199-204.

27. Bedu-Addo F. K., Huang L. // J. Pharm. Sci. 1996. V. 85. P. 714-719.

28. Cannon B., Hermansson M., Gyorke S., Somerharju P., Virtanen J. A., Cheng K. H. // Biophys. J. 2003. V. 85. P. 933-942.

29. Carrer D. C., Maggio B. // J. Lipid Res. 1999. V. 40. P. 1978-1989.

30. Castelli F., Trombetta D., Tomaino A., Bonina F., Romeo G., Uccella N., Saija A. // J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 1997. V. 37. P. 135-141.

31. Castelli F., Caruso S., Uccella N. // J. Agric. Food Chem. 2003. V. 51. P. 851-855.

32. Корзовская О.В., Лисецкий Л.Н., Паникарская В.Д. // Известия РАН 1998. Т. 62. № 8. С. 1695-1697.

33. Корзовская О.В., Лисецкий Л.Н., Паникарская В.Д. // Вісн. Харк. ун-ту, Біофізичний вісн. 1998. Т. 422, № 2. С. 85-89.

34. Вирник К. М., Корзовская О.В., Лисецкий Л.Н., Паникарская В.Д. // Укр. биохим. журн. 1998. Т. 70. № 6. С. 85-90.

35. Антонов В.Ф., Смирнова Е.Ю., Шевченко Е.В. Липидные мембраны при фазовых превращениях. - М.: Наука, 1992.

36. Kosevich M.V., Chagovets V.V, Shelkovsky V.S., Boryak O.A., Orlov V.V., Gomory A., Vegh P. // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007. V. 21. P. 466-478.

37. Lisetski L.N., O.V. Vashchenko, A.V. Tolmachev, K.B. Vodolazhskiy. Effect of membranotropic agents on mono-, multilayers of dipalmitoylphosphatidylcholine // Eur. Biophys. J. 2002. V. 31. P. 554-558.

38. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. - М.: Просвещение, 1987.

39. Введение в биомембранологию / Под ред. А.А. Болдырева. - М.: Изд-во МГУ, 1990.

40. Гордієнко Е.О., Товстяк В.В. Фізика біомембран. - К.: Наук. думка, 2009.

41. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Динамическая структура липидного бислоя. - М.: Наука, 1981.

42. Харакоз Д.П. // Успехи биол. химии. 2001. Т. 41. С. 333-364.

43. Геннис Р. Биомембраны: молекулярная структура и функции. - М.: Мир, 1997. - 624 с.

44. Фиалков Ю. Я., Житомирский А. Н., Тарасенко Ю. А. Физическая химия неводных растворов. - Л: Химия, 1973.

45. Растворы неэлектролитов в жидкостях / М. Ю. Никифоров, Г. А. Альпер, В. А. Дуров и др. - М.: Наука, 1989.

46. Ситникова Т. А., Рахнянская А. А., Ярославова Е. Г., Сергеев-Черенков А. Н., Хомутов Г. Б., Гринберг В. Я., Бурова Т. В.,. Ярославов А. А. // Высокомолек. соед. 2009. Т. 51. № 6. С. 954-961.

47. Pashynska V., Boryak O., Kosevich M.V., Stepanian S., Adamovicz L. // Eur. Phys. J. D. 2010. V. 58. P. 287-296.

48. Aitipamula S., Chow P.S., Tan R.B.N. // Acta Cryst. 2009. E65, o2126-o2127.

49. Ashidate K, Kawamura M., Mimura D., Tohda H., Miyazaki S., Teramoto T., Yamamoto Y., Hirata Y. // Eur. J. Pharmacology. 2005. V. 513. Iss. 3. P. 173-179.
Цитовано
0 статей
Як цитувати
Vashchenko, O., Pashynska, V., Kosevich, M., Boryak, O., Kasian, N., & Lisetski, L. (1). Дослідження спільного впливу четвертинних амонієвих сполук та органічної кислоти на модельні фосфоліпідні мембрани. Біофізичний вісник, 2(25). Retrieved із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/2731
Розділ
Біофізика клітини