Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54224 БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ BIOORGANIC, BIOPHYSICAL AND MEDICINAL CHEMISTRY БИООРГАНИЧЕСКАЯ, БИОФИЗИЧЕСКАЯ И МЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ The influence of biologically active substance concentrations (solutions) on mechanism and vector of its effects Влияние концентраций (разведений) биологически активных веществ на механизм и вектор их эффектов Алексеева О М Alekseeva O M olgavek@yandex.ru Кременцова А В Krementsova A V Голощапов А Н Golochshapov A N Ким Ю А Kim Yu A Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН ru Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences ru Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН ru Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences ru Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН ru Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences ru Институт биофизики клетки РАН ru Institute of Cell Biophysics, Russian Academy of Sciences ru 25 06 2017 25 06 2017 2 1 485 490 20 06 2017 20 06 2017 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54224/view

Обсуждается изменение вектора воздействия биологически активных веществ (БАВ) на биообъекты в зависимости концентрации БАВ. Механизм действия БАВ на структуру и функции биообъектов также в значительной степени зависит от концентрации применяемого вещества. В случае с гидрофильным мелафеном (регулятором роста растений) наблюдали изменения термодинамических параметров фосфолипидных мультиламмелярных липосом, что свидетельствует о разном влиянии варьируемых концентраций мелафена на организацию липидных микродоменов в структуре однородной мембраны. При исследовании влияния на функции было обнаружено изменение вектора воздействия на кальциевую сигнализацию в клетках асцитной карциномы Эрлиха в зависимости от концентрации мелафена. В случае с гидрофобным ИХФАН-С10 (поплавковый гибридный антиоксидант-ингибитор холинэстераз, встраивающийся в гидрофильную и гидрофобную фазы мембран) водные эмульсии при значительных разведениях меняют механизм воздействия, от неспецифического разрушения мембраны до укрепления структуры мембраны. Необходимо указать, что в случае БАВ - мелафена и ИХФАН-С10, разные концентрации достигались последовательными разведениями при интенсивном перемешивании и не были подтверждены физико-химическими методами. Поэтому целесообразно говорить о разведениях. Сделан вывод о том, что необходимо учитывать при воздействии на биообъекты БАВ в широком диапазоне концентраций (разведений) зависимость механизма действия от степени разведения БАВ.

The discussion about biologically active substance (BAS) actions was presented. The using of different BAS concentrations may changes the vectors of BAS actions to biologic objects greatly. The mechanisms of BAS actions to structures and functions of biologic objects also were in largely depending on concentration of applied substances. In the case with hydrophilic melafen (strong plant growth regulator) we observed the changes of thermodynamic parameters of phospholipid multilammelar liposomes that testify of variable effects of different melafen concentrations on the organization of lipid microdomains in structure of homogeneous membrane. When studying the melafen actions on functions we found the concentration-depended vector’s change of melafen effects to the calcium signaling in cells of ascetic Ehrlich carcinoma. In the case with hydrophobe IHFAN-С10 (float hybrid antioxidant - the cholinesterase inhibitor, inserted in hydrophobe/hydrophilic phase of membranes) the ethanol-aqueous emulsions, when it was great diluted, change the mechanisms of IHFAN-С10 actions. Mechanisms varied from nonspecific destruction of membrane up to strengthening of membrane structure. We should indicate that in case of BASes - melafen and IHFAN-10, the certain different concentrations were achieved by the consistent dilutions of ethanol or aqua BAS solutions when strong mixing. But these concentrations were not measured by physical-chemical methods. It is reasonable to speak about dilutions, but not concentrations. Conclusion: it is necessary to take into account, when the BAS effects to any biologic objects over a wide range of BAS concentrations were investigated, the mechanism of action may be in great dependence of BAS degree diluted.

 биологически активные вещества мелафен ИХФАН-С10 мультиламмелярные липосомы ДСК асцитная карцинома Эрлиха метаболические пути Ca2+-сигнализация biology active substances melafen IHFAN-С 10 multilammelar liposomes DSK Erlich ascetic carcinoma metabolic pathways Ca2+-signaling

Фаттахов С-Г.Г., Резник В.С., Коновалов А.И. Меламиновая соль бис(гидроксиметил)фосфиновой кислоты (Мелафен), как новый сильный регулятор роста растений. Материалы 13 интернациональной конференции химии фосфорных соединений. С-Петербург, 2002, c. 80. [Fattachov S.G., Reznik V.S., Konovalov A.I. In set of articles. Reports of 13th international conference on chemistry of phosphorus compounds, S. Petersburg, 2002, p. 80. (In Russ.)] Fattahov S-G.G., Reznik V.S., Konovalov A.I. Melaminovaya sol' bis(gidroksimetil)fosfinovoy kisloty (Melafen), kak novyy sil'nyy regulyator rosta rasteniy. Materialy 13 internacional'noy konferencii himii fosfornyh soedineniy. S-Peterburg, 2002, c. 80. [Fattachov S.G., Reznik V.S., Konovalov A.I. In set of articles. Reports of 13th international conference on chemistry of phosphorus compounds, S. Petersburg, 2002, p. 80. (In Russ.)] Никифоров Г.А., Белостоцкая В.Б., Вольева И.С., Комиссарова Н.Л., Горбунов Д.Б. Биоантиоксиданты "поплавкового" типа на основе производных 2,6 дитретбутил-фенола. В сб.: Биоантиоксидант, Научный вестник мед акад., 2003, с. 50-51. [Nikiforov G.A., Vol,eva V.B., Belostotskaya I.S, Komissarova N.L., Gorbunov D.B. Bioantioxidants float type at the base of derivatives 2,6 ditertbutil-phenol. In set of articles “Bioantioxidant” Scientific Gerald of Medical Academic, 2003, pp. 50-51. (In Russ.)] Nikiforov G.A., Belostockaya V.B., Vol'eva I.S., Komissarova N.L., Gorbunov D.B. Bioantioksidanty "poplavkovogo" tipa na osnove proizvodnyh 2,6 ditretbutil-fenola. V sb.: Bioantioksidant, Nauchnyy vestnik med akad., 2003, s. 50-51. [Nikiforov G.A., Vol,eva V.B., Belostotskaya I.S, Komissarova N.L., Gorbunov D.B. Bioantioxidants float type at the base of derivatives 2,6 ditertbutil-phenol. In set of articles “Bioantioxidant” Scientific Gerald of Medical Academic, 2003, pp. 50-51. (In Russ.)] Жигачева И.В., Фаткуллина Л.Д., Бурлакова Е.Б., Шугаев А.И., Генерозова И.П., Фаттахов С-Г.Г., Коновалов А.И. Влияние фосфоорганического регулятора роста растений на структурные характеристики мембран растительного и животного происхождения. Биол. Мембраны, 2008, т. 25, № 2, с. 150-156. [Zhigacheva I.V., Fatcullina L.D., Burlakova E.B., Shugaev A.I., Generosova I.P., Fattahov S.G., Konovalov A.I. Biological membrane, 2008, vol. 25, no. 2, pp. 150-156. (In Russ.)] Zhigacheva I.V., Fatkullina L.D., Burlakova E.B., Shugaev A.I., Generozova I.P., Fattahov S-G.G., Konovalov A.I. Vliyanie fosfoorganicheskogo regulyatora rosta rasteniy na strukturnye harakteristiki membran rastitel'nogo i zhivotnogo proishozhdeniya. Biol. Membrany, 2008, t. 25, № 2, s. 150-156. [Zhigacheva I.V., Fatcullina L.D., Burlakova E.B., Shugaev A.I., Generosova I.P., Fattahov S.G., Konovalov A.I. Biological membrane, 2008, vol. 25, no. 2, pp. 150-156. (In Russ.)] Alekseeva O.M., Krementsova A.V., Kim Yu.A., Krivandin A.V., Shatalova O.V., Zaikov G.E. Melafen effects to structural parameters of DMPC and egg phopholipids membranes. Vestnik Kazan Technology University, 2015, vol. 18, no. 2, pp. 14-22. Alekseeva O.M., Krementsova A.V., Kim Yu.A., Krivandin A.V., Shatalova O.V., Zaikov G.E. Melafen effects to structural parameters of DMPC and egg phopholipids membranes. Vestnik Kazan Technology University, 2015, vol. 18, no. 2, pp. 14-22. Alekseeva O.M., Krivandin A.V., Shatalova O.V., Krementsova A.V., Kim Yu.A. Thermodynamic and structural Parameters of Phospholipid Membranes. In book “Compositional Analysis of Polymers An Engineering Approach. Polimer surfaces and interfaces” Editor: M.S. Adaramola, O.V. Stoyanov, G. Zaikov, R.M. Akhmetkhanov, 2015, Chapter 2. Apple Academic Press. Alekseeva O.M., Krivandin A.V., Shatalova O.V., Krementsova A.V., Kim Yu.A. Thermodynamic and structural Parameters of Phospholipid Membranes. In book “Compositional Analysis of Polymers An Engineering Approach. Polimer surfaces and interfaces” Editor: M.S. Adaramola, O.V. Stoyanov, G. Zaikov, R.M. Akhmetkhanov, 2015, Chapter 2. Apple Academic Press. Fatkullina L.D., Vekshina O.M., Burlakova E.B., Goloshchapov A.N., Kim Yu.A. Stabilization of cell membranes by hybrid antioxidants in therapy of neurodegenerative diseases. In book “In Biotechnology: State of the Art and Prospects for Development” Nova Science Publishers, New York, 2008. Ed. by P.E.Stott and G.E.Zaikov, Chapter 13, pp. 115-123. Fatkullina L.D., Vekshina O.M., Burlakova E.B., Goloshchapov A.N., Kim Yu.A. Stabilization of cell membranes by hybrid antioxidants in therapy of neurodegenerative diseases. In book “In Biotechnology: State of the Art and Prospects for Development” Nova Science Publishers, New York, 2008. Ed. by P.E.Stott and G.E.Zaikov, Chapter 13, pp. 115-123.