Исследование пространственной структуры и особенностей взаимодействия фенаматов с липидной мембраной в растворах и сверхкритических флюидах для определения их возможных нециклооксигеназных механизмов действия на организм.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-23-00793

НазваниеИсследование пространственной структуры и особенностей взаимодействия фенаматов с липидной мембраной в растворах и сверхкритических флюидах для определения их возможных нециклооксигеназных механизмов действия на организм.

Руководитель Ходов Илья Анатольевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук , Ивановская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-103 - Синтез, строение и свойства природных и физиологически активных веществ; медицинская химия и прогнозирование различных видов биоактивности

Ключевые слова одно- и двумерная ЯМР спектроскопия, биологически активные соединения, фосфолипидные мембраны, ЯМР-спектроскопия в твердом, жидком и сверхкритическом состояниях

Код ГРНТИ31.15.15 31.15.00 76.03.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Рассматриваемая в проекте проблема имеет как фундаментальное, так и прикладное значение. Фундаментальное значение обусловлено тем, что особенности и физико-химические взаимодействия лекарственных соединений с липидной мембраной отражаются в конечном итоге на структурно-динамических (пространственная структура, параметры порядка, распределение вероятности контакта внутри бислоя, длина молекулы липидной цепи) характеристиках исследуемых систем. Прикладное значение состоит в том, что ЯМР спектроскпия для биологических объектов является одним из немногих методов, а иногда и единственным для получения структурно-динамических характеристик. Создание научной основы, которая будет использоваться для понимания возможных нециклооксигеназных механизмов действия нестероидных противовоспалительных лекарственных соединений из ряда фенаматов, является атуальной задачей. Дело в том, что нестероидные противовоспалительные препараты достаточно продолжительное время используются для лечения болевых симптомов и воспалительных процессов из-за их ингибирующего действия на циклооксигеназу (ЦОГ). Однако при использовании ряда противовоспалительных препаратов отмечаются побочные действия, а оценка многих из них была затруднена из-за открытия множественных вариантов сплайсинга гена, кодирующего ЦОГ, что привело к обнаружению еще большего количества ингибиторов ЦОГ (так как альтернативный сплайсинг продукта первого гена порождает две формы фермента), особенно селективных ингибиторов ЦОГ-2 ряда фенаматов (например, мефенамовая кислота, толфенамовая кислота и флуфенамовая кислота). Ряд побочных эффектов может быть обусловлен влиянием противовоспалительных препаратов на ЦОГ косвенно, тоесть не напрямую. Известно, что ЦОГ является ферментом, ответственным за выработку простагландина Н2 из арахидоновой кислоты. Арахидоновая кислота образуется в результате метаболизма мембранных фосфолипидов, причем во время реперфузионного повреждения и в присутствии ингибиторов ЦОГ ее концентрация является достаточно высокой. Поэтому логично было бы предположить, что ингибиторы ЦОГ, взаимодействуя с фосфолипидными мембранами, могут влиять на метаболизм арахидоновой кислоты. Все вышеописанные биохимические процессы напрямую связаны с особенностью взаимодействия малых молекул и липдиной мембраны, поэтому актуальность их исследования не вызывает сомнений. Научная новизна связана с созданием нового мультимодельного подхода, который сможет обеспечить понимание особенностей взаимодействия малых молекул лекарственных соединений с фосфолипидными мембранами, а также их характеристиками пространственной структуры молекул. Стоит лишний раз подчеркнуть, что крайне важным является исследование не только пространственной структуры, но и взаимодействия с мембраной на молекулярном уровне. В связи с этим можно отметить, что актуальность такого рода исследований и его новизна весьма высокая и соответствует мировому уровню.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Ходов И.А., Мусабирова Г.С., Клочков В.В., Каратаева Ф.Х., Хустер Д.Г., Шайдт Х.А. Structural details on the interaction of fenamates with lipid membranes Journal of Molecular Liquids, номер 120502, том 367, выпуск B, страницы 1-10 (год публикации - 2022)
10.1016/j.molliq.2022.120502

2. Соборнова В.В., Белов К.В., Ходов И.А. Исследование пространственной структуры мефенамовой кислоты в ДМСО при помощи спектроскопии ЯМР и квантово-химических расчетов Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2022», Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2022», 11-22 апреля, г. Москва (год публикации - 2022)

3. Белов К.В., Киселев М.Г., Крестьянинов М.А., Ходов И.А. Определение соотношения долей конформеров толфенамовой кислоты по данным ядерного эффекта Оверхаузера Материалы Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых, г. Минск, 23–24 марта 2022 г. – Минск : БГТУ, 2022, Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Инновационные материалы и технологии – 2022» 23-24 марта 2022, г. Минск, С. 532-534 (год публикации - 2022)

4. Соборнова В.В., Белов К.В., Ходов И.А. Исследование особенностей конформационных равновесий мефенамовой кислоты методом 2D NOESY в скСО2 и ДМСО Материалы Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых, г. Минск, 23–24 марта 2022 г. – Минск : БГТУ, 2022. – 573 с., Международная научно-техническая конференция молодых ученых «Инновационные материалы и технологии – 2022» 23-24 марта 2022, г. Минск, С. 452-453 (год публикации - 2022)

5. Белов К.В., Киселев М.Г., Соборнова В.В., Крестьянинов М.А., Ходов И.А. Конформационный анализ толфенамовой кислоты по данным NOESY Сборник тезисов докладов IX Всероссийской научной молодежной школы-конференции «Химия, физика, биология: пути интеграции». 20–22 апреля 2022 года., IX Всероссийская научная молодежная школа-конференция "Химия, физика, биология: пути интеграции", 20-22 апреля 2022, г. Москва, С. 18-19 (год публикации - 2022)

6. Ходов И.А., Белов К.В., Хустер Д., Шайдт Х.А. Conformational State of Fenamates at the Membrane Interface: A MAS NOESY Study Membranes, Т. 13, № 6, С. 607 (год публикации - 2023)
10.3390/membranes13060607

7. Эвентова В.А., Белов К.В., Ефимов С.В., Ходов И.А. Conformational Screening of Arbidol Solvates: Investigation via 2D NOESY Pharmaceutics, Т. 15, № 1, С. 226 (год публикации - 2023)
10.3390/pharmaceutics15010226

8. Ходов И.А., Белов К.В., Крестьянинов М.А., Дышин А.А., Киселев М.Г. Investigation of the Spatial Structure of Flufenamic Acid in Supercritical Carbon Dioxide Media via 2D NOESY Materials, Т. 16, № 4, С. 1524 (год публикации - 2023)
10.3390/ma16041524

9. Соборнова В.В., Белов К.В., Ходов И.А., Киселев М.Г. Определение конформационного состояния мефенамовой кислоты в скСО2 по 2D NOESY XII Международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения»: Сборник тезисов докладов, г. Иваново, 18-22 сентября 2023 г., стр. 242, XII Международная научная конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация и материалы нового поколения», г. Иваново, 18-22 сентября 2023 г., стр. 214-215 (год публикации - 2023)

10. Соборнова В.В., Белов К.В., Дышин А.А., Киселев М.Г., Ходов И.А. Исследование кинетических характеристик сорбции полиметилметакрилата в сверхкритический диоксид углерода при помощи спектроскопии ЯМР ХХVI Всероссийская конференция молодых учёных-химиков (с международным участием): тезисы докладов (Нижний Новгород, 18–20 апреля 2023 г.). Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2023. - 551 с., ХХVI Всероссийская конференция молодых ученых-химиков (с международным участием), г. Нижний Новгород, 18-20 апреля 2023 г., стр. 436 (год публикации - 2023)

11. Соборнова В.В., Белов К.В., Дышин А.А., Киселев М.Г., Ходов И.А. T1-T2 RRCOSY для исследования процессов сорбции композитных материалов в среде скСО2 XII Научно-практическая конференция с международным участием «Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации»: ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ, г. Тверь, 3-8 июля 2023 г., стр. 486, XII Научно-практическая конференция с международным участием «Сверхкритические флюиды: фундаментальные основы, технологии, инновации», г. Тверь, 3-8 июля 2023 г., стр. 309-310 (год публикации - 2023)

12. Белов К.В., Батиста де Карвальо Л.А.Е., Дышин А. А., Евимов С.В., Ходов И.А. The Role of Hidden Conformers in Determination of Conformational Preferences of Mefenamic Acid by NOESY Spectroscopy pharmaceutics, номер 14, том 11, выпуск 2276, 1-15 (год публикации - 2022)
10.3390/pharmaceutics14112276

13. Соборнова В.В., Белов К.В., Ходов И.А. Определение долей конформеров мефенамовой кислоты при помощи спектроскопии ЯМР Сборник тезисов докладов IX Всероссийской научной молодежной школы-конференции «Химия, физика, биология: пути интеграции». 20–22 апреля 2022 года., IX Всероссийская научная молодежная школа-конференция "Химия, физика, биология: пути интеграции", 20-22 апреля 2022, г. Москва, С. 156-157 (год публикации - 2022)

Публикации