Кazan (Volga region) Federal University, Kazan
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань
Кazan (Volga region) Federal University, Kazan
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань
Кazan (Volga region) Federal University, Kazan
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань
Кazan (Volga region) Federal University, Kazan
Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань
Interaction and aggregation of cholesterol and sodium dodecyl sulfate molecules were studied in this paper. Sodium dodecyl sulfate was taken as a model for biological membranes. Cholesterol-sodium dodecyl sulfate complex was described by modern methods of nuclear magnetic resonance spectroscopy. Nuclear magnetic resonance spectra were recorded on «Avance-500» spectrometer (Bruker). To assign 1Н signals of cholesterol, sodium dodecyl sulfate and cholesterol+sodium dodecyl sulfate mixture in nuclear magnetic resonance spectra literature data was used, and 2D homo- end hetero-correlation nuclear magnetic resonance spectra were recorded. To study the formation of sodium dodecyl sulfate micelles and complex of cholesterol-sodium dodecyl sulfate micelles selective nuclear Overhauser effect spectroscopy experiments were carried out. The formation of sodium dodecyl sulfate micelles in dimethyl sulfoxide solution was confirmed by nuclear Overhauser effect spectroscopy data. The presence of a complex between sodium dodecyl sulfate micelles and cholesterol molecules has been proven by selective nuclear Overhauser effect spectroscopy experiments. Nuclear Overhauser effect between OHgroup of cholesterol and «tail» groups of sodium dodecyl sulfate hydrophobic part was observed in the experiment. This observation corresponds to close spatial arrangement of these parts of different molecules and the presence of a complex between cholesterol and sodium dodecyl sulfate micelles. On the basis of the nuclear magnetic resonance experiments was established that molecules of sodium dodecyl sulfate form micelles in dimethyl sulfoxide solution at concentrations above the critical micelle concentration. Cholesterol molecules form an intermolecular complex with sodium dodecyl sulfate micelles by interaction of the OH group of cholesterol and СН3-1 and СН2-2 «tail» aliphatic groups of sodium dodecyl sulfate. This interaction is similar to the behavior of cholesterol in phospholipid bilayer membranes in which cholesterol enters its cyclic part in the hydrophobic tails of phospholipid molecules oriented primarily across the bilayers.
Целью данной работы являлось исследование взаимодействия и комплексообразования холестерина и молекул додецилсульфата натрия, взятых в качестве модели биологической мембраны, а также описание комплекса холестерин - додецилсульфат натрия в растворе современными методами спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Спектры ядерного магнитного резонанса были записаны на импульсном спектрометре с Фурье-преобразованием Bruker Avance 500. Сигналы в 1Н спектрах ядерного магнитного резонанса холестерина, додецилсульфата натрия, а также смеси холестерин + додецилсульфат натрия были соотнесены на основании литературных данных и данных 2D гомо- и гетерокорреляционных экспериментов ядерного магнитного резонанса. Для исследования мицеллообразования додецилсульфата натрия и образования комплекса холестерин+мицеллы додецилсульфата натрия были проведены селективные эксперименты спектроскопии ядерного эффекта Оверхаузера. Образование мицелл на основе додецилсульфата натрия в растворе диметилсульфоксида было подтверждено данными спектроскопии ядерного эффекта Оверхаузера. Наличие комплекса между холестерином и мицеллами, образованными молекулами додецилсульфата натрия, устанавливалось с помощью одномерных селективных экспериментов спектроскопии ядерного эффекта Оверхаузера. В эксперименте наблюдается эффект Оверхаузера между ОН-группой холестерина и концевыми группами гидрофобной части додецилсульфата натрия, что соответствует их близкому пространственному расположению и наличию комплекса между холестерином и мицеллами додецилсульфата натрия. На основании экспериментов, проведенных с использованием ядерного магнитного резонанса, было установлено, что додецилсульфата натрия образует в растворе диметилсульфоксида обратные мицеллы при концентрации выше критической концентрации мицеллообразования. Молекулы холестерина образуют межмолекулярный комплекс с мицеллами додецилсульфата натрия путем взаимодействия ОН-группы холестерина с концевыми алифатическими группами СН3-1 и СН2-2 молекулы додецилсульфата натрия. Такое взаимодействие имеет сходство с поведением холестерина в фосфолипидных бислойных мембранах, в которых холестерин проникает своей циклической частью в гидрофобные хвосты фосфолипидных молекул, ориентируясь преимущественно перпендикулярно к бислоям.