Russian Journal of Physical ChemistryRussian Journal of Physical Chemistry0044-45373034-5537Russian Academy of Science10.7868/S3034553725060167EFFECT OF COPPER(II) IONS ON PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF LECITHIN LIPOSOMES IN AQUEOUS MEDIUMВЛИЯНИЕ ИОНОВ МЕДИ(II) НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛИПОСОМ ИЗ ЛЕЦИТИНА В ВОДНОЙ СРЕДЕBeletskayaP.D.БелецкаяП.Д. belet-polina@yandex.ruИнститут биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАНN.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences16062025996964970

The interaction of copper(II) ions with natural lipids (soybean lecithin with different phospholipid composition) in aqueous medium has been studied. Using methods of thin-layer chromatography, dynamic light scattering and mathematical processing of UV-spectra by Gauss method, it was revealed that in aqueous medium lecithin forms rather large liposomes with a diameter of about 900 nm, the size of which decreases in the presence of copper(II) ions regardless of their concentration. It was found that copper(II) ions both initiate lipid peroxidation processes and form complexes with polar «heads» of phospholipids. It is shown that these processes depend on the composition of lecithin lipids and their ability to oxidation.

Изучено взаимодействие ионов меди(II) с природными липидами (соевый лецитин, имеющий различный состав фосфолипидов) в водной среде. Используя методы тонкослойной хроматографии, динамического светорассеяния и математической обработки УФ-спектров по методу Гаусса, выявлено, что в водной среде лецитин образует достаточно крупные липосомы диаметром около 900 нм, размер которых уменьшается в присутствии ионов меди(II) независимо от их концентрации. Установлено, что ионы меди(II) как инициируют процессы перекисного окисления липидов, так и образуют комплексы с полярными «головками» фосфолипидов. Показано, что данные процессы зависят от состава липидов лецитина и их способности к окислению.

липосомы лецитин перекисное окисление липидов ионы меди (II) УФ-спектроскопия динамическое светорассеяниелипосомы лецитин перекисное окисление липидов ионы меди (II) УФ-спектроскопия динамическое светорассеяниеРабота выполнена в рамках госзадания Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН № 44.4 (регистрационный номер 0084-2019-0014)Работа выполнена в рамках госзадания Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН № 44.4 (регистрационный номер 0084-2019-0014)Бурлакова Е.Б., Храпова Н.Г. // Успехи химии. 1985. Т. 54. № 9. С. 1540Frankel E.N. // Chem. And Phys. of Lipids. 1987. V. 44. № 2–4. P. 73.Hensley K., Robinson K.A., Gabbita P., et al. // Free Radic. Biol. and Med. 2000. V. 28 (10). P. 1456Niki E. // Free Radic. Biol. and Med. 2009. V. 47. № 5. P. 469. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2009.05.032Oxidative Stress / Ed. by H. Sies. London: Academic Press, 1985. 507 p.Burlakova Ye.B., Pal’mina N.P., Mal’tseva Ye.L. Membrane Lipid Oxidation / Ed. Carmen Vigo-Pelfrey. Boca Raton, Ann Arbor, Boston: CRC Press, 1991. V. III. P. 209Valko M., Leibfritz D., Moncol J., et al. // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2007. V. 39. P. 44. doi: 10.1016/j.biocel.2006.07.001Wadhwa N., Mathew B.B., Jatawa S.K., Tiwari A. // Int. J. Curr. Sci. 2012. V. 3. P. 29 doi: 10.4103/0022-3859.123156Крайник В.В., Ушкалова В.Н. // Журн. физ. химии. 2010. Т. 84. № 5. С. 998 [Kraynik V.V., Ushkalova V.N. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2010. V. 84. № 5. P. 896]. doi: 10.1134/S00360244005033XZhang Y.M., Dong Zh. L., Yang H. Sh., et al. // J. Trace Elements in Med. and Biol. 2020. V. 61. P. 126561. doi: 10.1016/j.jtemb.2020.126561Шишкина Л.Н., Дубовик А.С., Козлов М.В. и др. // Актуал. вопросы биолог. физики и химии. 2022. Т. 7. № 1. С. 160. doi: 10.29039/rusjbpc.2022.0499Rigobello M.P., Scutari G., Boscolo R., Bindoli A. // Free Radic. Res. 2002. V. 36. P. 1071 doi: 10.1080/1071576021000006680Lee S., Barin G., Ackerman C.M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. P. 7603. doi: 10.1021/jacs.6b02515Bui N.T., Kang H., Teat S.J. et al. // Nature Commun. 2020. V. 11. P. 3947. doi: 10.1038/s41467-020-17757-6Lutsenko S. // Curr. opinion in chem. biology. 2010. V. 14. P. 211. doi: 10.1016/j.cbpa.2010.01.003Winter J. // Sci. Insights. 2024. V. 44. № 2. P. 1253. doi: 10.15354/st.24.re916Awewomom J., Dzeble F., Takyi Y.D. et al. // Discov. Envir. 2024. V. 2. № 8. doi: 10.1007/s44274-024-00033-5Sagheer U., Al-Kindi S., Abohashem S. et al. // JACC Adv. 2024. V. 3. № 2. doi: 10.1016/j.jacadv.2023.100815Swain C.K. // Discov. Envir. 2024. V. 2. № 5. doi: 10.1007/s44274-024-00030-8Gautam R., Priyadarshini E., Patel A.K. and Arora T. // J. of Envir. Sci. and Health. Part C. 2024. P. 1. doi: 10.1080/26896583.2024.2302738Мудрый И.В. // Гигиена и санитария. 1997. № 1. С. 16.Махинченко А.С., Пащенко А.Е. // Sci. Time. 2016. № 2 (26). С. 395.Zhushan F. and Shuhua X. // Toxic. Mechanisms and Methods. 2020. V. 30. № 3. P. 167. doi: 10.1080/15376516.2019.1701594Cheng S. // Envir. Sci. Res. Int. 2003. V. 10 (3). P. 192. doi: 10.1065/espr2002.11.141.1Shrivastava A.K. // Indian J. of Envir. Protection. 2009. V. 29. № 6. P. 552.Zhang Y., Zang W., Qin L. et al. // PLoS ONE. 2017. V. 12 (2). P. 1. doi: 10.1371/journal.pone.0170105Rehman M., Liu L., Wang Q. et al. // Envir. Sci. Pollut. Res. 2019. V. 26. P. 18003. doi: 10.1007/s11356-019-05073-6Li Q., Wang Y., Chang Zh. et al. // J. of Water Process Engin. 2024. V. 58. P. 104746. doi: 10.1016/j.jwpe.2023.104746Барсукова Л.И. Биологические мембраны: Методы. М.: Мир, 1990. 423 с.Shishkina L.N., Kushnireva Ye.V., Smotryaeva M.A. // Oxidation Commun. 2001. V. 24. № 2. P. 276.Шишкина Л.Н., Кушнирева Е.В., Смотряева М.А. // Радиан. биология. Радиоэкология. 2004. Т. 44. № 3. С. 289. doi: 10.31857/S0869803123020108Shishkina L.N., Kimovich M.A., Kozlov M.V. // Pharmaceutical and Medical Biotechnology: New Perspective. N.Y.: Nova Science Publishers, 2013. P. 151.Jiang X., Zhang J., Zhou B., et al. // Sci. Rep. 2018. V. 8 (1). P. 14093. doi: 10.1038/s41598-018-32322-4Шишкина Л.Н., Козлов М.В., Повх А.Ю., Швыдкий В.О. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 57. doi: 10.31857/S0207401X21090089 Jaklová D.J., Jakl M., Nováková K. et al. // Monatsh Chem. 2015. V. 146. Р. 831. doi: 10.1007/s00706-014-1385-4Poyton F.M., Sendecki A.M., Cong X., and Cremer P.S. // J. Am. Soc. 2016. V. 138 (5). Р. 1584. doi: 10.1021/jacs.5b11561Kusler K., Odoh S.O., Silakov A., et al. // J. Phys. Chem. B. 2016. V. 120 (50). Р. 12883. doi: 10.1021/acs.jpcb.6b10675Шишкина Л.Н., Парамонов Д.В., Климович М.А., Козлов М.В. // Биофизика. 2023. Т. 68. № 6. С. 1172. doi: 10.31857/S000630292306008X