Влияние блок-сополимеров этиленоксида и пропиленоксида (плюроников) на проницаемость и структуру биологических мембран

• Автор: Крылова, Оксана Олеговна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Блоксополимеры этиленоксида н пропиленоксида плюроники

2.1.1. Структура и физикохимические свойства плюроников

2.1.2. Использование плюроников в медицине

2.1.2.1. Использование плюроников в медицине в качестве эмульгаторов

2.1.2.2. Использование антшдгезивных свойств плюроников для гидрофилизации полимерных поверхностей
2.1.2.3. Влияние плюроников на фармакокинетику латексных частиц и низкомолекулярных соединений

2.1.2.4. Взаимодействие плюроников с компоне1гтами иммунной системы

2.1.2.5. Влияние плюроников на функции биологических систем

2.1.2.6. Использование надмолекулярных ассоциатов плюроников для доставки лекарственных препаратов к очагу поражения
2.1.2.7. Множественная лекарственная устойчивость опухолей и ее преодоление с помощью плюроников
2.1.3. Взаимодействие плюроников с белками и липидами
2.1.3 1. Взаимодействие плюроников с белками
2 1.3.2. Взаимодействие плюроников с липидными структурами
2.2. Липидный бнелон как модель биологических мембран
2.2.1. Организация липидов в смесях с водой
2.2.2. Структура липидного бнелоя
2.2.3. Модельные липидные системы
2.2.4. Подвижность липидных молекул в пределах бислоя
2.2.4 1. Латеральная диффузия
2.2.4.2. Трансбислойная миграция флипфлоп
2.2 4 3. Изменение скорости флипфлопа липидов под действием природных и
синтетических эффекторов
2.2.5 Микровязкость мембранных структур
2.2.5.1. Использование флуоресцентных зондов для исследования физического состояния
биологических мембран
2.2 5.2. Изменение мнкровязкостн мембран под действием экзогенных эффекторов
2.2 6 Проницаемость бислойных липидных мембран для неэлектролитов и слабых
электролитов
2.2 7 Транспорт противоопухолевых препаратов через модельные липидные мембраны
3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
4.1. Материалы
4.2. Методы
4.2.1. Выделение лимфоцитов и эритроцитов из цельной крови
4 2.2. Выделение опухолевых клеток
4.2.3. Выделение спленоцитов из селезенки мыши
4.2.4. Выделение микросомальных мембран из печени мыши
4.2.5. Связывание Нмеченных плюроников с клетками
4.2.6. Определение белка
4.2.7. Измерение микровязкости мембран
4.2.8. Связывание 3Нплюроника Ь с липосомами
4.2.8.1. Получение липосом
4.2.8.2. Связывание 3Н Б6 с липосомами
4.2.9. Транспорт доксорубицина через мембрану липосом
4.2.9.1. Получение липосом с градиентом
4.2.9.2. Кинетика включения доксорубицина в лнпосомы
4.2 Измерение скорости флипфлопа липидов в лииосомальных мембранах
4.2 . Работа с плоскими бислойными липидными мембранами.
4.2 Измерение граничных потенциалов методом компенсации внутримембранного поля
4.2. Измерение электрофоретической подвижности липосом и определение поверхностного
потенциала
5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
5.1. Взаимодействие плюроников с клетками
5.1.1. Связывание плюроников с клетками
5.1.1.1. Кинетика связывания
5.1.1.2. Оценка количественных параметров связывания
5.1.2. Влияние плюроников на микровязкость клеточных мембран
5.2. Взаимодействие плюроников с модельными липидными бислоямн
5.2.1. Связывание плюроников с липосомами
5.2.2. Влияние плюроников на проницаемость липидной мембраны для противоопухолевого антибиотика доксорубицина
5.2.2.1. рНиндуцированный транспорт доксорубицина в лнпосомы
5.2.2.2. Увеличение проницаемости липидного бислоя под влиянием плюроника Ь
5.2.2.3. и температурная зависимости эффекта плюроника на проницаемость липидной мембраны для доксорубицина
5.2.2.4. Влияние состава плюроников на вызываемое ими увеличение проницаемости липидной мембраны для доксорубицина
5.2.2.5. Влияние состава липидного бислоя на вызываемое плюроннком Ь увеличение проницаемости мембраны липосом для доксорубицина
5.2.2.6. Влияние плюроника Ь на трансбислой ну ю миграцию доксорубицина
5.2.2 7. Влияние плюроников на скорость трансбислой ной миграции флипфлопа
липидных молекул
5.3. Предполагаемый механизм влиянии плюроников на проницаемоегь биологических мембран
6. ВЫВОДЫ
Список используемых


Плюроник Б как в качестве самостоятельного препарата, так и в составе эмульсий перфторанов, широко применяется в технологиях низкотемпературного консервирования органов и тканей 7. По всей видимости, в данном случае используется способность плюроника вызывать структурирование воды, в результате чего предотвращается разрушение клеточных мембран при замораживании органов. Кроме того, данный эффект шпороников может быть обусловлен их способностью вызывать увеличение упругости клеточной мембраны см. Плюроник Р используется также в качестве стабилизатора радиоизотоиных эмульсий, вводимых в организм при рентгеноконтрастных исследованиях . Еще одной фармакологической задачей, при решении которой используются поверхностноактивные свойства плюроников, является создание препаратов пролонгированного действия на основе полимерных латексных микрочастиц. Такие частицы могут быть нагружены лекарством, причем физическая адсорбция лекарственною препарата на гидрофобных полимерных частицах значительно увеличивает время ею циркуляции в кровотоке. Однако адсорбция сывороточных белков, и в первую очередь , на поверхности таких частиц значительно повышает их поглощение лимфоцитами. Это приводит к резкому уменьшению времени циркуляции лекарства в кровотоке, а также способствует активации нейтрофилов и макрофагов, что вызывает воспаление. В целом ряде работ было показано, что покрытие поверхности полимерных частиц плюрониками приводит к резкому снижению адсорбции на них белков и эукариотических клеток . Гак, использование плюроника П приводит к существенному снижению сорбции сывороточных белков на поверхности полилактидных , полиуретановых и иолистирольных микрочастиц. Антиадгезивные свойства плюроников также предлагается использовать для понижения сорбции сывороточных белков на пластиковых кардиоваскулярных протезах , искусственных хряшах из полиэтилена, полиметилметакрилата или с и ластика . Адсорбция плюроников на поверхности полимерных микрочастиц, вводимых в кровь, может существенно изменять распределение этих частиц между органами. Гак, Илюм с сотр. Н1, под действием плюроника Р8. Ныло показано, что введение в организм микрочастиц в физиологическом растворе приводит к их преимущественному накоплению в тканях печени и селезенки. А при инъекции животным микрочастиц в 1 растворе плюроника Р8 происходит их перераспределение из печени в легкие. Аналогичный эффект описан Портер с сотр. При введении в организм животных полис I иродовых микрочастиц в геле шпороника Г7 происходит их перераспределение из эндотелиальных клеток печени и селезенки в эндотелиальные клетки костного мозга. Известно, что клетки печени эффективно абсорбируют гидрофобные частицы. Можно предположить, что гидрофилизация поверхности полимерных частиц полиэтиленоксидными цепями гидрофильных плюроников приводит к снижению сродства этих частиц к клеткам печени. Плюроники могут влиять также и на фармакокинетику низкомолекулярных соединений. Кабанов с соавт. ФИТЦ, вводимого в 1 растворе плюроника Ь, в тканях легких мышей по сравнению с инъекциями ФИТЦ в физ. В работе показано, что гидрофобность плюроника влияет на степень проникновения трисфлуоресцеина, вводимого в растворе полимера, в ткани органов экспериментальных животных. Наиболее отчетливо эта зависимость проявляется на образцах тканей легких с увеличением гидрофобности плюроника растет количество трисфлуоресцеина в ткани. Можно предположить, что плюроники, различающиеся по своей гидрофобности, обладают специфическим сродством к различным тканям организма. Преимущественное взаимодействие плюроников с определенными тканями может объяснять влияние этих сополимеров на фармакокинетику не только полимеров, но и низкомолекулярных соединений, вводимых совместно с плюрониками. Плюроники сами по себе неиммуногенны. По всей видимости, это объясняется высокой гибкостью и химической инертностью этих полимеров. Однако в литературе описан целый ряд примеров успешного применения плюроников в качестве иммуноадъювантов, т. Показано, что адъювантной активностью обладают плюроники с низким содержанием этиленоксида и большой молекулярной массой пропиленоксидного блока.