Монослои, тонкие пленки и везикулы на основе статистических сополимеров и лецитина

• Автор: Гусихина, Мария Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.04, 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Самоорганизация липидов и липидсополимсрных систем.

1.1.1. Самоорганизация липидов на примере лецитина. Строение клеточной

мембраны

1.1.2. Самоорганизация макромолекул на границе раздела фаз

1.1.3. Полимеризационный липидный монослой

1.2. Методы исследования тонких пленок моио и бимолекулярных

1.2.1. Метод смачивания .

1.2.2. Термодинамика поверхностного слоя

1.2.3. Монослои Ленгмюра на основе полимеров и амфифильных сополимеров
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества и методики очистки
2.1.1.Синтез полимеров и сополимеров
2.1.2. Синтез фосфатидилхолина лецитина яичного.
2.2. Методы исследования.
2.2.1. Методика получения монослоев Ленгмюра
2.2.2. Измерение краевых углов смачивания.
ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
3.1. Смачивание и термодинамические свойства тонких пленок
амфифилр,ных сополимеров и их смесей с лецитином
3.1.1. Поверхностная и межфазная энергия Гиббса как мера сродства ВМС к полярным и липофильным биологически системам и средам
3.1.2. Определение поверхностной энергии Гиббса сополимеров.
3.1.3. Определение межфазной энергии Гиббса и ее составляющих для гидратированных
сополимеров
3.1.4. Смачивание смесевых пленок лецитин сополимер
3.2. Физикохимические закономерности формирования и свойства монослоев. Метод Ленгмюра.
3.2.1. Монослои амфифильных сополимеров и их смесей с лецитином на водной субфазе.
3.2.2. Вязкость сильно разбавленных растворов сополимера СтЫВПД
3.2.3. Влияние характера растекания растворов на свойства монослоев
3.2.4. Электронные спектры поглощения.
3.3. Амфифильные статистические сополимеры как компоненты
мембраны фосфолипидных везикул липосом.
3.3.1. Агрегативная устойчивость везикулярных систем.
3.3.2. Изучение адсорбции лекарственного препарата на поверхности
3.3.3. Механизм введения лекарственного препарата во внутреннюю полость везикул.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


При повышении температуры гидрофобный слой переходит из упорядоченного состояния в неупорядоченное, и образуется более жидкая, текучая система. Более длинные и более насыщенные жирнокислотные цепи обладают более высокой температурой перехода, в то время как наличие ненасыщенных связей в гдеконфигурации приводит к повышению текучести бислоя изза снижения компактности упаковки цепей без изменения гидрофобности. Таким образом, при достаточно высокой температуре бислой находится в жидкокристаллическом состоянии, которое характеризуется относительно хорошей подвижностью липидных молекул. Текучесть мембраны сильно влияет на ее функционирование. Проникновение веществ в клетку осуществляется по различным механизмам. Многие вещества свободно проходят через липидный бислой за счет трансмембранной диффузии. Скорость простой диффузии через мембрану растворенных веществ определяется тепловым движением перемещающихся молекул, трансмембранным концентрационным градиентом вещества и его растворимостью в гидрофобном слое мембраны коэффициентом проницаемости. Молекулы, которые сами не могут пересекать липидный бислой, используют для этого белкипереносчики, такой способ называется облегченной диффузией. Для природных мембран характерно также существование сходных с порами структур каналов, представляющих собой интегральные белки. Через них осуществляется проникновение ионов, а также заряженных молекул. Таким образом, наличие липофильных и гидрофильных фрагментов в клеточной мембране обуславливает проницаемость как для жирорастворимых неполярных соединений, так и для полярных молекул и ионов, поддержание постоянства ионного состава клетки осуществляется за счет системы активного транспорта 3,4. Для изучения индивидуальных липидов, липидных смесей и реконструированных липиднобелковых систем были созданы многочисленные модельные системы. Их можно разделить на три типа 1 монослои 2 плоские бислон 3 липосомы. Молекула лецитина включает две неполярные углеводородные цепи и объемную полярную область, составленную из остатков трех молекул рис. Лецитин либо концентрируется на границах фаз, либо самоорганизуется в мицеллы или жидкие кристаллы в объеме растворов 5. Структура тонкой пленки лецитина, осажденной либо по методике ЛенгмюраБлоджетт, либо полученной осаждением из разбавленных хлороформных растворов, может быть охарактеризована его фазовой диаграммой рис. Диаграмма хорошо изучена рядом авторов, подробный анализ диаграммы приведен в обзоре 6. Для лецитинов преобладающей является ламеллярная жидкокристаллическая мезофаза Ь. Она образована множеством параллельно расположенных ламелл, которые представляют собой бимолекулярный слой. Полярные группы молекул фосфолипида находятся на поверхности бислоев, а углеводородные цепи заполняют внутренний объем. Вода формирует гидратную оболочку полярных групп и водную прослойку между ламеллами. При комнатной температуре гомогенная ламеллярная жидкокристаллическая мезофаза яичного лецитина существует, если содержание воды находится в интервале от 9 до мас. СН, мас. Рис. С, концентрация воды 5мас. При более высоких температурах происходит плавление в изотропную жидкость, составленную из обратных мицелл. Когда содержание воды превышает указанные пределы, ламеллярная мезофаза Ь расслаивается на мезофазу а и водный раствор. Это область формирования липосом и везикул3. При небольшом содержании воды мас. Ь, гексагональной Н и кубической а. Небислойные мезофазы Иц и формируются только при повышенных температурах С. Фазовый переход а 3 Нц вызван различным расширением бислоя при нагревании в полярных и неполярных областях. Максимально может быть абсорбировано около молекул Н на одну молекулу яичного лецитина. Полная гидратная оболочка по данным разных авторов включает от до молекул Н, но она образуется только при контакте лецитина с водой 6, 79. В настоящей работе были использованы тонкие пленки лецитина, приведенные в контакт с каплей воды, т. Н т. Н на 6 г фосфолипида. Эго составляет мае. Н областью формирования везикул на бинарной фазовой диаграмме яичного лецитина 6, 7, рис. См.