بررسی برهمکنش داروی فینگولیمود با آلبومین سرم انسانی با استفاده از روش های طیف سنجی و مدلینگ مولکولی

Abstract

مقدمه آلبومین سرم انسانی یکی از اصلی ترین پروتئین های خون می باشد که نقش انتقال و ذخیره ترکیبات فراوانی را برعهده دارد. بنابراین با مطالعه برهمکنش دارو- آلبومین می توان اطلاعات ارزشمندی در مورد خصوصیات فارماکوکنیتیک و فراماکودینامیک داروها به دست آورد.هدف در این پژوهش، برهمکنش داروی ضد MS فینگولیمود با آلبومین سرم انسانی با استفاده از روش های طیف سنجی و مدلینگ مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است.روش کار با مطالعه تغییرات طیف ماورای بنفش (طول موج 278 نانومتر) و فلوئوریمتری (طول موج تحریک 278 نانومتر و نشر 340 نانومتر) آلبومین خالص و آلبومین در حضور غلظتهای متفاوت فینگولیمود، اطلاعات لازم جهت تایید تشکیل کمپلکس، محاسبه ثابت اتصال، تعداد جایگاه های اتصال به دست آمد. پارامتر های ترمودینامیک و نوع برهمکنش ها با استفاده از داده های تغییرات طیفی در دماهای مختلف محاسبه شد. تغییرات ساختار دوم آلبومین در حضور فینگولیمود با استفاده از طیف سنجی FTIR و CD مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها نتایج حاصل از مطالعه فلوئوریمتری کمپلکس فینگولیمود-آلبومین نشان دهنده ی خاموشی استاتیک طیف نشر آلبومین توسط فینگولیمود است. ثابت اتصال (Kb) و تعداد جایگاه های اتصال (n) با افزایش دما کاهش یافته است و نیروهای غالب درگیر در برهمکنش فینگولیمود-آلبومین، پیوند هیدروژنی و نیروی واندروالس می باشد. نتایج حاصل از طیف های FTIR و CD نشان دهنده ی تغییرات کانفورماسیونی و محتوای ساختار دوم آلبومین در اثر برهمکنش با فینگولیمود می باشد. آزمایش نشانگرهای سایت در حضور نشانگرهای سایت وارفارین و ایبوپروفن نشان دهنده ی اتصال فینگولیمود به جایگاه اختصاصی ایبوبروفن (سایت IIIA) آلبومین می باشد. این نتایج توسط مطالعات داکینگ مولکولی نیز تایید شد.نتیجه گیری می توان گفت فینگولیمود در رده داروهایی قرار دارد که اتصال ضعیفی به آلبومین داشته و با توجه به نوع جایگاه اتصال داروهایی دارای گروههای عاملی OH و NH2 ممکن است سبب تغییر در غلظت پلاسمایی فینگولیمود شوند., Introduction Human serum albumin (HSA), the most abundant soluble protein in blood, has many physiological functions as carrier for large diversity of endogenous and exogenous molecules. The investigation of interaction between HSA and drugs helps to collect information about disposition, transportation, metabolism and efficacy of drugs in body. Thus, it is very important to study binding of drugs to HSA.Goal In this study, Interaction of HSA with Fingolimod (oral drug used in MS patianets) has been investigated using different spectroscopic techniques and molecular modeling methods.Experimental UV-VIS spectrum of HSA and HSA-fingolimode complex in 278 and 210 nm were studied to confirm complex formation and HSA secondary structure due to complex formation. Fluorescence quenching was used to calculate binding parameters and thermodynamic characteristics of interaction. Secondary structure of HSA in complex studied using FTIR and CD techniques. Type of binding sites were studied using warfarin and ibuprofen as site markers for site marker competitive experiments. Molecular docking studies conducted to detailed study of binding site interactions. Results Fluorimetric studies indicated that quenching mechanism was static and binding constant (Kb) and number of binding site (n) decreased with enhanced temperature. The interaction between HSA-fingolimod occurs mainly by hydrogen binding and van der Waals interactions. FTIR and CD studies showed limited decrease in helix and sheets of secondary structure of HSA due to fingolimode binding. Site marker competitive experiments indicated that fingolimod was bond to site II of HSA. Molecular docking results were in agreement with site marker competitive experiment. Conclusions Fingolimod has weak interaction with HSA. As the interaction occurs using OH and NH2 moieties of drug, May resulted in fingolimod free concentration change in plasma.