The effect of new quaternary phosphonium salts with highest alkyl substituents on the permeability of cell membranes for sodium ions in vitro

Cover Page


Cite item

Abstract

Aim. To assess the effect of newly synthesized quaternary phosphonium salts with highest alkyl substituents (C10, C12, C14, C16, C18) on the permeability of cell membranes for sodium ions in vitro. Methods. In vitro studied was the effect of different concentrations of new quaternary phosphonium salts with highest alkyl substituents on the cell membrane permeability to sodium ions according to the rate of Na+-Li+-countertransport in the erythrocyte membrane. Results. Low concentration (0.001 mM) of substance C10 increased the rate of Na+-Li+-countertransport in the erythrocyte membrane by 11.9%, substance C12 - by 11.8%, substance C14 - by 12.7%, substance C16 - by 13%, substance C18 - by 12.3%. Higher concentrations of substances (0.01-0.05 mM) had no significant effect on the cell membrane permeability to sodium ions. Conclusion. An increase in the rate of Na+-Li+-countertransport in the erythrocyte membrane is influenced by minimal concentrations of a substance, under the influence of other concentrations the rate of Na+-Li+-countertransport doe not change.

Full Text

Важнейший этап при разработке и внедрении новых лекарственных препаратов - исследование биодоступности, то есть количества неизменённого вещества, достигшего плазмы крови, по отношению к исходной дозе [5]. В качестве естественной модели для исследования проницаемости биологических мембран наиболее удобна мембрана эритроцита (МЭ), так как, во-первых, эритроцит - фактически идеальная изолированная («чистая») мембрана, во-вторых, была доказана корреляция между свойствами МЭ и других клеток [4, 6]. Na+-Li+-противотранспорт (Na+-Li+-ПТ) в МЭ может быть использован как модель in vitro для определения биодоступности различных веществ и лекарственных препаратов. Целью исследования была оценка влияния новых синтезированных веществ С10, С12, С14, С16, С18, обладающих ранозаживляющим, антибактериальным и фунгицидным действием, на проницаемость клеточных мембран для ионов натрия в модели in vitro. Объектом исследования были фармакологически активные вещества - четвертичные фосфониевые соли с высшими алкильными заместителями: C10 - [(C6H5)3P+C10H21]Br-, C12 - [(C6H5)3P+C12H25]Br-, C14 - [(C6H5)3P+C14H29]Br-, C16 - [(C6H5)3P+C16H33]Br-, C18 - [(C6H5)3P+C18H37]Br-. Изучали влияние этих веществ в различной концентрации на скорость Na+-Li+-ПТ в МЭ in vitro. Определение скорости Na+-Li+-ПТ в МЭ (в мкМ лития на 1 л клеток в час) проводили по методу M. Canessa и соавт. [6]: определяли обмен внутриклеточного лития в загруженных этим ионом клетках на внеклеточный натрий из среды инкубации. Концентрацию лития регистрировали методом атомной абсорбционной спектрофотометрии в эмиссионном режиме. Кровь в количестве 3 мл забирали из вены самотёком в пластиковые пробирки, смоченные гепарином (20 ЕД на 1 мл крови), содержимое перемешивали, пробирки помещали в контейнер с тающим льдом. Исследование состояло из следующих этапов: отделение эритроцитов, промывание эритроцитов, прединкубация (3 ч), промывание эритроцитов, инкубация (1 ч), определение концентрации лития, вычисление скорости Na+-Li+-ПТ. Внесение исследуемых препаратов разных концентраций in vitro осуществлялось в среду В (среда с Na+ при 1 ч инкубации). Оценку влияния фармакологически активных веществ С10, С12, С14, С16, С18 на проницаемость клеточных мембран по Na+ проводили путём подбора концентрации исследуемых веществ, не вызывающей гемолиз эритроцитов. Гемолиз определяли визуально. Дальнейшие исследования проводили с разными концентрациями изучаемых веществ: 0,001; 0,005; 0,01; 0,025 и 0,05 мкМ. Фармакологически активные вещества С10, С12, С14, С16, С18 увеличивали скорость Na+-Li+-ПТ в МЭ, однако этот эффект зарегистрирован лишь при их минимальной концентрации - 0,001-0,005 мкМ (табл. 1, рис. 1). При других концентрациях (0,01-0,05 мкМ) скорость Na+-Li+-ПТ изменялась незначительно (p >0,05). Наибольшее влияние на проницаемость по Na+ исследуемые вещества оказывали при концентрации 0,001 мкМ, при этом вещество С10 увеличило скорость Na+-Li+-ПТ в МЭ с 337 до 403 мкМ Li/л клеток в час (на 11,9%), вещество С12 - до 398 (на 11,8%), вещество С14 - до 430 (на 12,7%), вещество С16 - до 443 (на 13%), вещество С18 - до 416 мкМ Li/л клеток в час (на 12,3%). Более высокие концентрации (0,01-0,05 мкМ) не оказывали существенного влияния на проницаемость клеточной мембраны для Na+. ВЫВОДЫ 1. Фармакологически активные вещества С10, С12, С14, С16, С18 в малой концентрации (0,001-0,005 мкМ) увеличивают скорость Na+-Li+-ПТ в МЭ в 1,2-1,3 раза, а большие концентрации существенного влияния на проницаемость по Na+ не оказывают. 2. Подобранные нами условия изучения влияния фармакологически активных веществ С10, С12, С14, С16, С18 на проницаемость клеточной мембраны для Na+ по изменению скорости Na+-Li+-ПТ в МЭ могут быть использованы при оценке их биодоступности из лекарственных форм наружного применения. Таблица 1 Влияние фармакологически активных веществ С10, С12, С14, С16, С18 на скорость Na+-Li+-противотранспорта (Na+-Li+-ПТ) в мембране эритроцита (М±m) in vitro Вещество Исходное значение скорости Na+-Li+-ПТ Скорость Na+-Li+-ПТ, мкМ Li/л клеток в час, при различной концентрации веществ С10-С18, мкМ 0,001 0,005 0,01 0,025 0,05 С10 337±5 403±13* 370±4* 322±7 362±5 376±1 С12 337±5 398±15* 350±24* 303±12 322±15 323±15 С14 337±5 430±27* 381±5* 359±7 355±8 343±7 С16 337±5 443±39* 441±42* 369±20 Гемолиз Гемолиз С18 337±5 416±10* 368±4* 327±5 365±14 381±6 Рис. 1. Влияние концентрации фармакологически активных веществ С10, С12, С14, С16, С18 на скорость Na+-Li+-противотранспорта (Na+-Li+-ПТ) в мембране эритроцита. Примечание: *статистически значимые различия с исходным значением скорости Na+-Li+-ПТ (р <0,05). орлова.eps
×

About the authors

O V Orlova

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

Email: olqa570821@yandex.ru

V N Oslopov

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

S A Sidullina

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

References

  1. Агафонов А.А., Пиотровский В.К. Программа M-IND-оценки системных параметров фармакокинетики модельно-независимым методом статистических моментов // Хим.-фарм. ж. - 1991. - №10. - С. 16-19.
  2. Березовская И.В., Иванова В.М. Актуальные проблемы безопасности воспроизведённых лекарственных препаратов // Клин. исслед. лекарств. средств в России. - 2004. - №3-4. - С. 16-23.
  3. Егорова С.Н. Методы моделирования in vitro чрескожного всасывания лекарственных средств из лекарственных форм местного действия // Казан. мед. ж. - 2000. - №2. - С. 146-147.
  4. Постнов Ю.В., Орлов С.Н. Первичная гипертензия как патология клеточных мембран. - М.: Медицина, 1987. - 192 с.
  5. Bressole F., Bromet-Petit M., Audran M. Validation of liquid chromatographic and gas chromatographic methods. Applications to pharmacokinetics // J. Chromatogr. B. - 1996. - Vol. 686. - P. 3-10.
  6. Canessa M., Adragna N., Solomon H. et al. Increased sodium-lithium countertransport in red cells of patients with essential hypertension // New Engl. J. Med. - 1980. - Vol. 302. - P. 772-776.
  7. Karifes H.T., Shiu G., Shah V.P. Validation of bioanalytical methods // Pharmaceut. Research. - 1991. - Vol. 8. - P. 421-425.
  8. Shah V.P., Midha K.K., Shrihant D. et al. Analitical metods validation: bioavailability, bioequivalence and pharmacokinetic stadies. Conference report // Pharmaceut. Research. - 1992. - Vol. 9. - P. 588-592.
  9. Turck D., Busch U., Heinzel G., Narjes H. Clinical Pharmacokinetics of Meloxicam // Arzneim. Forsch. - 1997. - Vol. 3. - P. 253-258.

© 2012 Orlova O.V., Oslopov V.N., Sidullina S.A.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies