Севастополь, Севастополь, Россия
Работа посвящена исследованию агрегации алкалоида растительного происхождения берберина с кофеином и фуллереном С60 в водных растворах. Методом спектрофотометрического титрования была исследована агрегация данных молекул. С помощью статистико-термодинамических моделей получены оценки равновесных констант агрегации, при этом константа гетероассоциации берберина и кофеина оценена впервые. Методом молекулярного докинга получено подтверждение этих количественных оценок. Полученные результаты находятся в полном согласии с выводами проведенных ранее подобных исследований. Сформулированы направления дальнейшей работы по изучению агрегации берберина с биологически важными молекулами.
берберин, кофеин, фуллерен C60, агрегация, равновесная константа, спектрофотометрия
1. Gao Y., Wang F., Song Y., Liu H. The status of and trends in the pharmacology of berberine: A bibliometric review (1985-2018). Chin. Med., 2020, vol. 15, no. 1, art. no. 7. doi:https://doi.org/10.1186/s13020-020-0288-z
2. Malhotra B., Kulkarni G.T., Dhiman N., Joshi D.D., Chander S., Kharkwal A., Sharma A.K., Kharkwal H. Recent advances on berberis aristata emphasizing berberine alkaloid including phytochemistry, pharmacology and drug delivery system. J. Herb. Med., 2021, vol. 27, art. no. 100433. doi:https://doi.org/10.1016/j.hermed.2021.100433
3. Patel P. A bird’s eye view on a therapeutically ‘wonder molecule’: Berberine. Phytomedicine Plus, 2021, vol. 1, no. 3, art. no. 100070. doi:https://doi.org/10.1016/j.phyplu.2021.100070
4. Sudomova M., Berchova-Bimova K., Marzocco S., Liskova A., Kubatka P., Hassan S.T.S. Berberine in human oncogenic herpesvirus infections and their linked cancers. Viruses, 2021, vol. 13, no. 6, art. no. 1014. doi:https://doi.org/10.3390/v13061014
5. Chang W., Chen L., Hatch G.M. Berberine as a therapy for type 2 diabetes and its complications: From mechanism of action to clinical studies. Biochem. Cell Biol., 2015, vol. 93, no. 5, pp. 479-486. doi:https://doi.org/10.1139/bcb-2014-0107
6. Habtemariam S. Recent advances in berberine inspired anticancer approaches: From drug combination to novel formulation technology and derivatization. Molecules, 2020, vol. 25, no. 6, art. no. 1426. doi:https://doi.org/10.3390/molecules25061426
7. Kumar A., Ekavali Chopra K., Mukherjee M., Pottabathini R., Dhull D.K. Current knowledge and pharmacological profile of berberine: An update. Eur. J. Pharmacol., 2015, vol. 761, pp. 288-297. doi:https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2015.05.068
8. Bhadra K., Kumar G.S.Interaction of berberine, palmatine, coralyne, and sanguinarine to quadruplex DNA: A comparative spectroscopic and calorimetric study. Biochim. Biophys. Acta BBA - Gen. Subj., 2011, vol. 1810, no. 4, pp. 485-496. doi:https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2011.01.011
9. Hill G.M. Attenuation of cytotoxic natural product DNA intercalating agents by caffeine. Sci. Pharm., 2011, vol. 79, no. 4, pp. 729-747. doi:https://doi.org/10.3797/scipharm.1107-19
10. Bhowmik D., Hossain M., Buzzetti F., D’Auria R., Lombardi P., Kumar G.S. Biophysical studies on the effect of the 13 position substitution of the anticancer alkaloid berberine on its DNA binding. J. Phys. Chem. B, 2012, vol. 116, no. 7, pp. 2314-2324. doi:https://doi.org/10.1021/jp210072a
11. Al-Kuraishy H., Al-Gareeb A., Hussien N. Synergistic effect of berberine and pentoxifylline in attenuation of acute kidney injury.Int. J. Crit. Illn. Inj. Sci., 2019, vol. 9, no. 2, art. no. 69. doi:https://doi.org/10.4103/IJCIIS.IJCIIS_85_18
12. Kyzyma O., Bashmakova N., Gorshkova Yu., Ivankov O., Mikheev I., Kuzmenko M., Kutovyy S., Nikolaienko T.Interaction between the plant alkaloid berberine and fullerene C70: Experimental and quantum-chemical study. J. Mol. Liq., 2019, vol. 278, pp. 452-459. doi:https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.01.062
13. Grebinyk A., Prylutska S., Buchelnikov A., Tverdokhleb N., Grebinyk S., Evstigneev M., Matyshevska O., Cherepanov V., Prylutskyy Yu., Yashchuk V., Naumovets A., Ritter U., Dandekar T., Frohme M. C60 fullerene as an effective nanoplatform of alkaloid berberine delivery into leukemic cells. Pharmaceutics, 2019, vol. 11, no. 11, art. no. 586. doi:https://doi.org/10.3390/pharmaceutics11110586
14. Grebinyk A., Yashchuk V., Bashmakova N., Gryn D., Hagemann T., Naumenko A., Kutsevol N., Dandekar T., Frohme M. A new triple system DNA-Nanosilver-Berberine for cancer therapy. Appl. Nanosci., 2019, vol. 9, no. 5, pp. 945-956. doi:https://doi.org/10.1007/s13204-018-0688-x
15. Grebinyk A., Prylutska S., Grebinyk S., Evstigneev M., Krysiuk I., Skaterna T., Horak I., Sun Y., Drobot L., Matyshevska O., Prylutskyy Yu., Ritter U., Frohme M. Antitumor efficiency of the natural alkaloid berberine complexed with C60 fullerene in Lewis lung carcinoma in vitro and in vivo. Cancer Nanotechnol., 2021, vol. 12, no. 1, art. no. 24. doi:https://doi.org/10.1186/s12645-021-00096-6
16. Baranovsky S.F., Bolotin P.A., Evstigneev M.P., Chernyshev D.N.Interaction of ethidium bromide and caffeine with DNA in aqueous solution. J. Appl. Spectrosc., 2009, vol. 76, no. 1, pp. 132-139. doi:https://doi.org/10.1007/s10812-009-9139-5
17. Buchelnikov A.S., Kostyukov V.V., Yevstigneev M.P., Prylutskyy Yu.I. Mechanism of complexation of the phenothiazine dye methylene blue with fullerene C60.Russ. J. Phys. Chem. A, 2013, vol. 87, no. 4, pp. 662-667. doi:https://doi.org/10.1134/S0036024413040067
