Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является одним из самых информативных методов исследования структуры и динамики молекул, межмолекулярных взаимодействий, механизмов химических реакций и количественного анализа веществ в различных агрегатных состояниях. Основан данный метод на исследовании магнитных свойств атомных ядер. ЯМР возникает в образцах, помещённых в сильное постоянное магнитное поле при одновременном воздействии на них слабого переменного электромагнитного поля радиочастотного диапазона.
Соотношения между спектральными параметрами, т.е. химическим сдвигом и спин-спиновым взаимодействием, с одной стороны, и строением молекул составляют основу применения ядерного магнитного резонанса.
Циклоспорин А (CsA) - иммуноподавляющее средство, используемое при лечении аутоиммунных заболеваний и при трансплантации органов. Например, его применяют при лечении красного плоского лишая, причиной которого является иммуноопосредованный патогенез [1], а также при малярии, где его комплекс циклофилин (Cyp18) служит ингибитором кальциневрина CN [2]. Взаимодействие молекул CsA и циклофилина требует цис-транс изомеризации одной из пептидных связей. Образующийся комплекс вступает во взаимодействие с рецепторным белком, находящимся в цитоплазме клеток- мишеней (кальциневрином), что обеспечивает лекарственную активность [3]. Таким образом, структура циклоспорина обладает заметной конформационной мобильностью, может изменяться в зависимости от присутствия других молекул и, в частности, зависит от свойств растворителя (полярности) и присутствия ионов.
Целью работы является рассмотрение конформационного поведения циклоспорина в соединении с ионами металлов и в различных растворителях методами ЯМР высокого разрешения. Исходя из указанной цели, можно выделить задачи, поставленные в работе:
1. На основе анализа одномерных и двумерных (TOCSY) спектров ЯМР 1Н осуществить соотнесение сигналов;
2. Выявить сигналы, свидетельствующие о наличии конформационного обмена;
3. Изучить поведение молекулы циклоспорина без добавления и в присутствии ионов некоторых металлов;
4. Изучить влияние иона на спектр ЯМР циклоспорина, растворённого в воде в соединении с мицеллами додецилсульфата натрия.
Цель работы состояла в рассмотрении конформационного поведения циклоспорина в соединении с ионами металлов и в различных растворителях методами ЯМР высокого разрешения. Это было достигнуто наблюдением за поведением молекулы циклоспорина без добавления и в присутствии ионов металлов Co2+, Zn2+, Mg2+, Gd3+путем обработки одномерных 1Н ЯМР спектров циклоспорина в метаноле, ДМСО и мицеллярном растворе. Полученные данные могут быть использованы в дальнейшем в исследованиях, проводимых в лаборатории ЯМР Института физики.
1. Выявлены сигналы, свидетельствующие о наличии конформационного обмена. Соотнесение сигналов остатков Ala, Abu и Val было произведено по двумерным спектрам TOCSY.
2. Установлено, что характер взаимодействия циклоспорина с ионами в средах высокой полярности слабый, прочных комплексов c указанными ионами в ДМСО не образуется.
3. Показано, что в метаноле, как среде с меньшей полярностью, чем ДМСО, циклоспорин присутствует в виде меньшего числа конформеров. Влияние примесей ионов на спектры ЯМР оказалось более сильным в метаноле и в мицеллярном растворе на основе ДСН.
