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Interaction of the cholesterol reducing agent simvastatin with zwitterionic DPPC and charged DPPG phospholipid membranes

化学 辛伐他汀 磷脂 二棕榈酰磷脂酰胆碱 小泡 差示扫描量热法 磷脂酰胆碱 生物化学 热力学 医学 物理 内科学
作者
Ediz Sariisik,Mustafa Koçak,Fatma Küçük Baloğlu,Feride Severcan
出处
期刊:Biochimica Et Biophysica Acta - Biomembranes [Elsevier BV]
卷期号:1861 (4): 810-818 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.bbamem.2019.01.014
摘要

Simvastatin is a lipid-lowering drug in the pharmaceutical group statins. Interaction of a drug with lipids may define its role in the system and be critical for its pharmacological activity. We examined the interactions of simvastatin with zwitterionic dipalmitoyl phosphatidylcholine (DPPC) and anionic dipalmitoyl phosphatidylglycerol (DPPG) multilamellar vesicles (MLVs) as a function of temperature at different simvastatin concentrations using Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and differential scanning calorimetry (DSC). The FTIR results indicate that the effect of simvastatin on membrane structure and dynamics depends on the type of membrane lipids. In anionic DPPG MLVs, high simvastatin concentrations (12, 18, 24 mol%) change the position of the CH2 antisymmetric stretching mode to lower wavenumber values, implying an ordering effect. However, in zwitterionic DPPC MLVs, high concentrations of simvastatin disorder systems both in the gel and liquid crystalline phases. Moreover, in DPPG and DPPC MLVs, simvastatin has opposite dual effects on membrane dynamics. The bandwidth of the CH2 antisymmetric stretching modes increases in DPPG MLVs, implying an increase in the dynamics, whereas it decreases in DPPC MLVs. Simvastatin caused broadening of the phase transition peaks and formation of shoulders on the phase transition peaks in DSC curves, indicating multi-domain formations in the phospholipid membranes. Because physical features of membranes such as lipid order and fluidity may be changed with the bioactivity of drugs, opposing effects of simvastatin on the order and dynamics of neutral and charged phospholipids may be critical to deduce the action mechanism of the drug and estimate drug-membrane interactions.
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