Латфуллин Ильдус Анварович – доктор медицинских наук, профессор кафедры медицинской физики института физики
420008, Казань, Кремлевская, 18
Ildus A. Latfullin – MD, PhD, Professor, Chair of Medical Physics, Institute of Physics
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Галиуллина Лейсан Фаритовна – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры медицинской физики института физики
420008, Казань, Кремлевская, 18
Leisan F. Galiullina - PhD (in Physics and Mathematics), Associate Professor, Chair of Medical Physics, Institute of Physics
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Мусабирова Гузель Салаватовна – магистр кафедры медицинской физики института физики
420008, Казань, Кремлевская, 18
Guzel S. Musabirova – Master, Chair of Medical Physics, Institute of Physics
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Аганова Оксана Вартановна - аспирант кафедры медицинской физики института физики
420008, Казань, Кремлевская, 18
Oksana V. Aganova – Fellow, Chair of Medical Physics, Institute of Physics
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Ким Зульфия Фаритовна – кандидат медицинских наук, доцент кафедры внутренних болезней
420008, Казань, Кремлевская, 18
Zulfiya F. Kim – MD, PhD, Associate Professor, Chair of Internal Diseases
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Аганов Альберт Вартанович – доктор химических наук, зав. кафедрой медицинской физики института физики
420008, Казань, Кремлевская, 18
Albert V. Aganov – PhD (in Chemistry), Head of Chair of Medical Physics, Institute of Physics
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Клочков Владимир Васильевич – доктор химических наук, профессор кафедры медицинской физики института физики
420008, Казань, Кремлевская, 18
Vladimir V. Klochkov – PhD (in Chemistry), Professor, Chair of Medical Physics, Institute of Physics
Kremlevskaya ul. 18,Kazan, 420008
Aim. To study the location of pravastatin, simvastatin, fluvastatin and cerivastatin in molecular complexes with model cell membranes based on dodecylphosphocholine, and also to calculate the average interatomic distances between the atoms of statins and micelles. Material and methods. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was chosen as a method of study. NMR spectroscopy of the Overhauser nuclear effect (NOESY) is one of the most effective methods in the study of intermolecular interactions, in particular, in studies of drugs. Information on the spatial structure of the molecular complex, as well as on the fragments of molecules responsible for the effective interaction leading to complex formation, was obtained by NOESY spectroscopy. All NMR experiments were performed on a Bruker Avance II 500 spectrometer with a 5 mm zgradient inverse sensor with the TOPSPIN software. The calculation of the interatomic distances was made with an accuracy of 0.1 A. Results. The location of pravastatin, simvastatin, fluvastatin and cerivastatin in molecular complexes with model cell membranes based on dodecylphosphocholine was determined based on NMR NOESY experiments. The average interatomic distances between the atoms of statins and micelles were also calculated. Pravastatin weakly binds to the polar surface of the model membrane, while simvastatin penetrates into the space between the hydrocarbon chains of the micelle. Fluvastatin interacts mainly with model membranes by penetration of its aromatic fragments into the surface of the micelle. Cerivastatin has a unique arrangement in the model membrane. It is located deep in the hydrophobic nucleus of the micelle close to the terminal methylene group. Conclusion: Even minor differences in the chemical structure of statins lead to different patterns of interaction with model membranes. These differences can explain the characteristics of the pharmacological properties of these substances.
Цель. Изучить расположение правастатина, симвастатина, флувастатина и церивастатина в молекулярных комплексах с модельными клеточными мембранами на основе додецилфосфохолина, а также рассчитать средние межатомные расстояния между атомами статинов и мицелл. Материал и методы. В качестве метода исследования была выбрана спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР). ЯМР спектроскопия ядерного эффекта Оверхаузера (NOESY) является одним из самых эффективных методов в изучении межмолекулярных взаимодействий, в частности, при исследованиях лекарственных препаратов. С помощью NOESY спектроскопии можно получить информацию о пространственной структуре молекулярного комплекса, а также о фрагментах молекул, ответственных за эффективное взаимодействие, приводящее к образованию комплекса. Все ЯМР эксперименты были выполнены на спектрометре Bruker Avance II 500, оборудованном 5 мм z-градиентным инверсным датчиком с программным обеспечением TOPSPIN. Расчет межатомных расстояний проводился с точностью до 0,1 A. Результаты. На основании ЯМР NOESY экспериментов было определено расположение правастатина, симвастатина, флувастатина и церивастатина в молекулярных комплексах с модельными клеточными мембранами на основе додецилфосфохолина, а также рассчитаны средние межатомные расстояния между атомами статинов и мицелл. Правастатин слабо связывается с полярной поверхностью модельной мембраны, в то время как симвастатин проникает в пространство между углеводородными цепями мицеллы. Флувастатин взаимодействует, главным образом, с модельными мембранами путем проникновения его ароматических фрагментов в поверхность мицеллы. Церивастатин имеет уникальное расположение в модельной мембране. Он расположен глубоко в гидрофобном ядре мицеллы близко к концевой метиленовой группе. Заключение. Показано, что даже незначительные различия в химической структуре статинов приводят к различным характерам их взаимодействия с модельными мембранами. Эти различия могут объяснить особенности фармакологических свойств этих соединений.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.