Quantitative Analyse von Arzneistoff-Membran-Wechselwirkungen ...

Untersuchungen zu intermolekularen Wechselwirkungen in Membranen
Aus der Rücktransformierung der Auflösung X erhält man die resultierende Matrix E (Gl. 16) für
einen Zwei-Seiten-Austausch (Abb. 28). Die Matrix E setzt sich aus vier Beträgen zusammen, die die
Austauschkonstanten k1 und k-1 und in die T1-Zeiten der in Abb. 28 aufgeführten Spezies umfassen..
E =
!
1
− + k
T
A −1
1
k
−1
k
1
1
− + k
T
B 1
1
"
#
$ #
k 1
A B
k -1
Gl. 16 Abbildung 28: Zwei-Seiten-Austausch zwischen
dem externen und internen RBC-Kompartiment
Allgemein beruht das Experiment auf dem einheitlichen Durchtrittsmechanismus von TFAm-
Molekülen durch die RBC-Membran, unabhängig vom Grad der magnetischen Induktion. Nach einer
spezifischen Anregung der TFAm-Moleküle in einem Kompartiment relaxieren die Kerne aber zeitlich
unterschiedlich je nach Kompartiment, in dem sie sich aktuell befinden. Bei verschiedenen
Entwicklungszeiten t1 treten jeweils Anteile von Molekülen mit angeregten Kernen oder Kernen im
Grundzustand durch die Membran. Aus dem Verlauf der Signaländerungen lassen sich, wie
beschrieben, die Geschwindigkeitskonstanten für die Membranüberwindung errechnen. Der Rechenweg
und dessen Limitierungen wurden von Bulliman und Mitarbeitern ausführlich dokumentiert
(Bulliman et al. 1989). Im Abschnitt 9.4 ist ein vollständiger Rechenweg für die Geschwindigkeitskonstanten
von TFAm mit RBC ohne Arzneistoffzusatz in 200 mM NaCl-Lösung zu finden.
Da die Geschwindigkeitskonstanten 1. Ordnung für den Austausch von TFAm vom Hämatokritwert
der Zellsuspension abhängen, werden sie in die korrespondierenden Membran-Permeationskoeffizienten
P1 bzw. P-1 für den Ein- und Austritt umgerechnet, die den Betrag des Hämatokrits
berücksichtigen.
V
P1 = k1 #
out
V
Gl. 17a
P
A -1 = k-1 #
int
Gl. 17b
tot
Atot Dazu werden die Werte von Vout als extrazelluläres Volumen (Potts and Kuchel 1992) und von Vint als für TFAm zugängliches intrazelluläres Volumen pro ml Suspension (Savitz et al. 1964) benötigt,
die mit Hilfe des Hämatokritwertes (Hk) der NMR-spektroskopisch untersuchten RBC-Suspension
berechnet werden.
V out = 1 - Hk Gl. 18a V int = Hk # 0.717 Gl. 18b
Atot ist die totale RBC Oberfläche pro ml Suspension und kann errechnet werden aus der mittleren
Membranfläche eines Erythrozyten von 1.43 ± 0.08 # 10 -6 cm 2 (Sha´afi et al. 1967) und der Zahl der
RBC pro ml. Beim Mann liegt der normale Hämatokritwert bei 0.47, und die durchschnittliche Zahl
an RBC beträgt ca. 5.1 # 10 6 pro µl Blut. Das mittlere Volumen (MCV) eines RBC wird mit
9.2 # 10 -8 µl angegeben (Thews et al. 1999). Eigene MCV-Bestimmungen in hypertoner Lösung von
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