Entropy drives the insertion of ibuprofen into model membranes

文献情報

出版日 2018-09-05
DOI 10.1039/C8CP04674C
インパクトファクター 3.676
著者

Natalia Rojas-Valencia, Marcela Manrique-Moreno, C. Z. Hadad, Albeiro Restrepo


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要旨

Understanding the migration of exogenous molecules to the interior of cell membranes is of pivotal importance to the design of new drugs and to the improvement of the capabilities of existing ones. This research dissects, from a molecular perspective, using classical molecular dynamics, the thermodynamic factors driving the insertion of ibuprofen into a model phosphatidylcholine membrane in an aqueous environment. We suggest an analysis of the insertion path that focuses on the net resulting force acting on the tertiary drug/water/membrane system; this allows us to understand the opposition that ibuprofen has to overcome as it inserts into the membrane. We provide conclusive evidence that entropy changes, arising from an increase of the number of possible microstates due to structural reorganization of the tertiary system, are the main factor driving this process. Our results allow us to unambiguously rationalize long standing conflicting experimental reports not understood up to now.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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