ISSN: 0377-9777 / e-ISSN: 1308-2523
Ana Sayfa İletişim English
 
Armodafinil’in membran lipidleri etkileşiminin DPPC model membran sistemi ile araştırılması [Turk Hij Den Biyol Derg]
Turk Hij Den Biyol Derg. Yayına Kabul Edilen Yazılar: THDBD-68094 | DOI: 10.5505/TurkHijyen.2018.68094  

Armodafinil’in membran lipidleri etkileşiminin DPPC model membran sistemi ile araştırılması

Handan Kırkoçoğlu, Sevgi Türker Kaya
Biyoloji Bölümü, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kocaeli Üniversitesi, 41380, Kocaeli, Türkiye

GİRİŞ ve AMAÇ: Modafinilin rasemik bileşiğinin R-enantiyomeri olan Armodafinil (ARM) tam olarak bilinmeyen hücresel etki mekanizması ile uyku bozukluklarında kullanılan merkezi sinir sistemi (MSS) uyarıcı ve uyanıklığı arttırıcı bir ajandır. Her ne kadar ARM’nin uyku/uyanıklık düzenini etkileyen enzimlere ve reseptörlere bağlanmadığı ve vücutta çok iyi dağıldığı gösterilse de, bildiğimiz kadarıyla onun MSS’deki etkinliğini değerlendiren bir çalışma bulunmamaktadır.
Bir ilacın lipid çözünürlülüğünün onun MSS erişilebilirliliğini direkt olarak etkilediği göz önüne bulundurulduğunda ARM’nin lipidlerin için nasıl nüfuz ettiği ve onlarla ne tarz etkileşmelere girdiğinin araştırılması bu konuya faydalı katkılar sağlayabilir. Bu bağlamda, bu çalışmada dipalmitoilfosfatidilkolin (DPPC) multilamellar veziküler (MLVs) adlı basitleştirilmiş model membran sistemi ile ARM'in konsantrasyona bağlı etkileşmeleri araştırıldı.

YÖNTEM ve GEREÇLER: ARM’nin DPPC MLV'lerinin ana geçiş sıcaklığı (Tm), entalpi (ΔH), kooperatiflik birimi (CU) ve CH2 asimetrik, C = O simetrik ve PO2- asimetrik frekans değerleri üzerine etkileri konsantrasyona bağlı olarak (1-10-20 mol%) olarak diferansiyel tarama kalorimetresi (DSC) ve fourier dönüşümü infrared (FT-IR) spektroskopisi kullanılarak incelendi.
BULGULAR: Elde edilen tüm verilere göre saf DPPC MLV'lerine ARM eklenmesiyle, lipit düzeninde (açil zincir esnekliği) azalmaya karşılık lipid dinamiği (akışkanlık), gliserol omurgası ve lipid kafa gruplarının hidrojen bağlama kapasitelerinde sıvı ve kristal fazda artma olduğu tespit edildi. Ayrıca, Tm, ΔH ve CU parametrelerininde de daha düşük değerlere kaydığı bulundu.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Tüm bulgular, ARM'nin, fosfatidilkolin lipidlerinin açil zincirlerine ve hidrofilik kısımlarına bağlanmak üzere yüksek afinite gösterdiğini ortaya koydu. Bu durum ARM’nin lipidlerin termotrofik parametrelerinde neden olduğu farklılıklarla da desteklendi. ARM’nin lipidlerle yüksek oranda etkileşime grime eğilimi onun membran lipidlerinin paketlenmesini bozmasına da neden olabileceği anlamına gelebilir. Elde edilen tüm sonuçlar ARM’nin biyolojik membranlar ile ne tarz etkileşmelere girdiği ile bilgiler sunmakla birlikte uyku düzensizlikleri ve ilgili hastalıklara karşı yeni ilaç geliştirme çalışmalarına katkı sağlayabilir.

Anahtar Kelimeler: armodafinil, dipalmitoilfosfatidilkolin, FT-IR, DSC, ilaç-lipid etkileşmeleri


The investigation of the interaction of Armodafinil with membrane lipids by using DPPC model membrane system

Handan Kırkoçoğlu, Sevgi Türker Kaya
Department of Biology, Faculty of Arts and Sciences, Kocaeli Universtiy, 41380, Kocaeli, Turkey

INTRODUCTION: Armodafinil (ARM), the R-enantiomer of the racemic compound of modafinil, is a central nervous system (CNS) stimulant and wakefulness-promoting used in sleep disorders with unknown exact cellular mechanism. Although it was shown that it does not binds to enzymes and receptors that regulate sleep/wake regulation as well as it is very-well distributed in the body, there is no report evaluating its CNS availability to the best of our knowledge. Considering that lipid solubility of a drug directly affects CNS accessibility, the investigation of ARM how to penetrate into and to interact with lipids would be beneficial to contribute to such issue. Related with this, the interaction of ARM with simplified model membrane system named dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) multilamellar vesicles (MLVs) depending on concentrations was investigated in the present study.
METHODS: The effects of ARM as a function of concentration (1-10-20 mol %) on main transition temperature (Tm), enthalpy (ΔH), cooperativity unit (CU) and frequency values of CH2 asymmetric, C=O symmetric and PO2- asymmetric stretching of DPPC MLVs were studied by utilizing differential scanning calorimetry (DSC) and fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy.
RESULTS: All data showed that with the addition of ARM at all concentrations into pure DPPC MLVs, decreased lipid order (acyl chain flexibility), but increased lipid dynamics (fluidity), glycerol backbone and hydrogen bonding capacity head groups of lipids in the gel and liquid crystalline phases. Moreover, it also caused to shift Tm, ΔH and CU to lower values.
DISCUSSION AND CONCLUSION: The corresponding findings revealed that ARM has high affinity for binding to acyl chains and hydrophilic parts of phosphatidylcholine lipids. This was also supported by the obtained differences in the thermotropic properties of lipids caused by ARM. The high tendency of ARM to interact with lipids may also mean that it may also lead to perturb the packing of membrane lipids. The results provides incorporation profile of ARM into biological membranes depending on concentration, which may further contribute to new drug development against sleep disorders and related diseases.

Keywords: armodafinil, dipalmitoylphosphatidylcholines, FT-IR spectroscopy, DSC, drug-lipid interaction




Sorumlu Yazar: Sevgi Türker Kaya, Türkiye


ARAÇLAR
Yazdır
Alıntıyı İndir
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
E-Postala
Paylaş
Yazara e-posta gönder

Benzer makaleler
PubMed
Google Scholar



Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi (Turkish Bulletin of Hygiene and Experimental Biology) bağımsız, uluslararası, Türkçe ve İngilizce dilinde, hakemler tarafından gözden geçirilen, online yayınlanan ve serbest erişimli bir dergidir.


Dergimiz; bireysel kullanıcıların ve kurumların ücretsiz kullanımını mümkün kılan açık erişimli bir dergidir. Kullanıcıların makalelerin tam metinlerine, yayıncı veya yazardan izin almadan erişim sağlayarak, okuma amaçlı yükleme yapma, kopyalama, dağıtma, çıktı alma, arama yapma işlemlerini gerçekleştirmelerine olanak verir. Bu sistem açık erişimli BOAI[1] tanımlaması ile uyumludur.

 

Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi (Turk Hij Den Biyol Derg); CAB Abstracts (Abstracts on Hygiene and Communicable Diseases, Diagnosis of Human Diseases, Tropical Diseases Bulletin, Global Health, AgBiotech, Veterinary Abstracts, Food Contamination, Residues and Toxicology, Human Toxicology and Poisoning), DOAJ (Directory of Open Access Journals), Index Copernicus, CAS (Chemical Abstracts Service), Google Scholar, Google, Open J-Gate, Ulrichsweb and Serials Solutions, NewJour, Genamics JournalSeek, Academic Journals Database, Scirus Scientific Database, Ovid Link Solver, BASE (Bielefeld Academic Search Engine), EBSCOhost Electronic Journals Service (EJS), Libsearch, Medoanet, SCOPUS, Türkiye Atıf Dizini, Türk-Medline ve TUBITAK-ULAKBIM Türk Tip Dizini'nde dizinlenmektedir.

 
LookUs & OnlineMakale