Физики объяснили, как среда влияет на отклик молекул лекарств

Учёные Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» и Института химии растворов Российской академии наук разработали статистико-механическую модель, которая объясняет, как растворитель влияет на динамику молекул лекарств, — на примере ибупрофена в сверхкритическом CO₂

Модель учитывает три взаимосвязанных процесса: смену формы молекул, колебания плотности среды и диффузию. Учёные рассчитали, как эти процессы влияют друг на друга и с какой скоростью протекают.

Вблизи критической точки в растворе возникают два медленных коллективных процесса: один связан с критическим замедлением колебаний плотности растворителя, второй — с диффузией. При этом переходы отдельных молекул между конформациями могут оставаться быстрыми.

Эффект, который обнаружили учёные, назвали двойным коллективным замедлением: медленные процессы влияют на сигнал, по которому отслеживают изменения формы молекул. Расчёты показали, что отклик системы может затухать не по экспоненциальному, а по степенному закону — следы первоначального возмущения сохраняются дольше, чем длится отдельный переход молекулы между формами.

Ведущий научный сотрудник Лаборатории вычислительной физики Высшей школы экономики Юрий Будков пояснил, что медленная память растворителя передаётся молекулам, хотя скорость переходов между формами практически не меняется.

Ранее по теме: Новый катализатор поможет изучить динамику молекул в клетке

Источник: НИУ ВШЭ