Modulation of bisquaternary ammonium agents effect on model biomembranes by complex formation with an organic anion

Abstract

Aim. To study membranotropic activity modulation of bisquaternary ammonium compounds (BQAC) decamethoxinum and aethonium determined by their interaction with dihydroxybenzoic acid (DHB) organic anion. Methods. Differential scanning calorimetry, mass spectrometry. Results. Doping phospholipid membranes with individual BQAC or DHB leads to a considerable decrease in the membrane melting temperature. At the same time, when BQAC and DHB are introduced together, a certain increase in the membrane melting temperature is observed, implying non-additivity of their action and incorporation of their complexes into the membranes. Conclusions. DHB decreases the efficiency of BQAC destabilizing action on the membranes, i. e. DHB is a modulator of their membranotropic activity. A possible molecular mechanism of the modulation consists in the compensation of charges of the BQAC dications by organic DHB anions on the complex formation; parameters of the complex interaction with the membrane structures differ from those of individual ionic compounds.

Мета. Вивчити модуляцію мембранотропної активності бісчетвертинних амонієвих сполук (БЧАС) декаметоксину та етонію, зумовлену їхньою взаємодією з органічнім аніоном дигідроксибензойної кислоти (DHB). Методи. Диференційна скануюча калориметрія, мас-спектрометрія. Результати. Виявлено, що додавання індивідуальних БЧАС або DHB до фосфоліпідних мембран значно знижує температуру фазового переходу «гель–рідкий кристал». При одночасному введенні БЧАС і DHB температура фазового переходу мембрани дещо підвищується, що свідчить про відсутність адитивності дії цих речовин та інкорпорацію у мембрани утворених ними комплексів. Висновки. DHB зменшує ефективність дестабілізувальної дії БЧАС на мембрани, тобто слугує модулятором їхньої активності. Ймовірний молекулярний механізм модуляції полягає у компенсації зарядів дикатіона БЧАС та органічних аніонів DHB при утворенні їхнього комплексу, взаємодія якого з мембранними структурами є відмінною від такої іонних форм індивідуальних сполук.

Цель. Изучить модуляцию мембранотропной активности бисчетвертичных аммониевых соединений (БЧАС) декаметоксина и этония, обусловленную их взаимодействием с органическим анионом дигидроксибензойной кислоты (DHB). Методы. Дифференциальная сканирующая калориметрия, масс-спектрометрия. Результаты. Обнаружено, что добавление индивидуальных БЧАС или DHB к фосфолипидным мембранам значительно снижает температуру перехода «гель–жидкий кристалл». При совместном введении БЧАС и DHB температура фазового перехода мембраны несколько повышается, что свидетельствует об отсутствии аддитивности действия этих веществ и встраивании в мембраны их комплексов. Выводы. DHB уменьшаает эффективность дестабилизирующего эффекта БЧАС на мембраны, то есть является модулятором их активности. Возможный молекулярный механизм модуляции заключается в компенсации зарядов дикатиона БЧАС и органических анионов DHB при образовании их комплекса, взаимодействие которого с мембранными структурами отличается от такового ионных форм индивидуальных соединений.