ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАНТЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРФИРИНОВ В БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАНАХ
Зорин В. П., Михаловский И. С.
Белорусский государственный университет, Минск, Беларусь
Проведено исследование
равновесных и кинетических характеристик процессов распределения
ряда производных хлорина е6, являющихся потенциальными фотосенсибилизаторами
для целей фотодинамической терапии, в модельных биологических
мембранах. Показано, что связывание данных пигментов с биологическими
мембранами (униламеллярные липидные везикулы) происходит по механизму
распределения между фазами. Величина коэффициента распределения
зависит как от химической структуры пигмента, так и от особенностей
структурной организации мембран. Изменение степени полярности
молекулы пигмента в результате модификации боковых заместителей
приводит к значительному изменению глубины проникновения молекул
пигмента в липидный бислой. С использованием техники флуоресцентной
спектроскопии установлено, что связанные молекулы хлоринов неравномерно
распределены между внешним и внутренним монослоями липидных везикул.
Для наиболее полярных производных хлорина е6 внешний монослой
везикул содержит до 90% от общего числа молекул пигмента. Степень
неравномерности внутримембранного распределения пигментов зависит
от размера, химического состава везикул, а также от структурного
состояния липидного бислоя. Измерены кинетические характеристики
процессов трансмембранного и межмембранного перемещения молекул
пигментов в суспензиях липидных везикул. Показано, что изменение
полярности молекулы порфирина ведет к разнонаправленным изменениям
констант скоростей трансмембранного и межмембранного переноса
пигментов. Исследовано влияние на кинетику миграции порфиринов
характеристик липидного бислоя. Показано, что динамика процесса
диффузии пигментов в суспензиях везикул зависит не только от кинетических
констант, но также от внутримембранного распределения пигментов.
На основании полученных результатов анализируются механизмы распределения
порфириновых сенсибилизаторов в клеточных и тканевых системах.