Комплексы катионных полимеров с липидными везикулами: получение, динамические свойства и применение

• Автор: Давыдов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

1. Липиды.

1.1. Надмолекулярные липидные структуры.

1.2. Условия образования липидного бислоя.

2. Способы получения лииосом.

3. Структура бислоя

3.1. Упаковка ацильных хвостов в липидном бислое.

3.2. Термодинамические свойства фазовых переходов

3.3. Структурные особенности липидов, влияющие на Тт.

3.4. Перемещения липидных молекул в пределах бислоя

3.5. Двухкомнонентныс липосомы. Фазовое распределение липидов

3.6. Влияние двухзарялных ионов на доменообразование в двухкомпонентных

линосомахI
3.7. Влияние поликатионов на доменообразование в двухкомионешных
линосомах.
4. Поверхностные свойства лииосом
4.1. Общие принципы коллоидной стабильности
4.2. Структура модифицированного липидного бислоя
4.3. Взаимодействие полиэлектролитов с противоположно заряженными
липосомами.
5. Проницаемость липидных мембран
5.1. Факторы, влияющие на проницаемость мембран
5.2. Влияние адсорбции полиэлектролитои на скорость вытекании
содержимого лииосом
5.3. Проницаемость мембран модифицированных лииосом
6. Применение лииосом
6.1. Пассивный транспорт.
6.2. Активный транспорт
6.3. Множественная лекарственная устойчивость опухолевых клеток и
способы ее преодолении.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Используемые реагенты.
1.1. Фосфолипиды и ПАВ.
1.2. Полимеры
1.3. Низкомолекулярные реагенты
1.4. Вода
1.5. Структурные формулы используемых соединений.
2. Объекты исследования
2.1. Получение лииосом.
3. Методы исследования.
3.1. Динамическое светорассеяние.
3.2. Электрофоретическая подвижность.
3.3. Флуориметрня
3.4. УФспектроскопня
3.5. Препаративное центрифугирование.
3.6. Потснциометрия
3.7. Дифференциальная сканирующая калориметрия.
3.8. Прижизненное окрашивание клеток мстилтстразолсвым синим.
3.9. Биологические объекты.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬ ТА ТО В.
1. Адсорбция макромолекул П2 па поверхность липосом.
1.1. Полнота связывании ФХКЛ2 лииосом с П
1.2. Полнота связывания ФХКЛБридж лииосом с
1.3. Нейтральные трехкомпонентпые л ипосомы.
2. Устойчивость комплексов липосомаП2 в водносолевых средах.
3. Структурные перестройки в липосомальнмх мембранах под действием адсорбированного поликатиона
3.1. Структура ФХКЛ2 липосом и их комплексов с поликатионом.
3.2. Структура гндрофилизованных липосом и их комплексов с
ноликатионом
3.3. Струкура трехкомпонентных нейтральных цвиттсрионных липосом и их комплексов с поликатионом
4. Межлипосомальная миграции поликатиона
4.1. Миграция П2 в суспензиях ФХКЛ2 липосом.
4.2. Миграции П2 в суспензиях ФХКЛ2ЦМАБ липосом.
4.3. Миграция П2 в суспензиях ФХКЛ2Бридж липосом.
5. Токсичность комплексов ноликатионлипосома по отношению к клеткам и экспериментальным животным
5.1. Взаимодействие ФХКЛ2ДОФЭАГ1ЭГ липосом с ноли катионами
5.2. Адсорбции ноликагионов на лииосомы.
. Определение цитотоксичности комплексов ФХКЛ2ДОФЭАПЭГ П2,
5.4. Загрузка липосом и комплексов липосомаП2, антраценовым антибиотиком
5.5. Доставка ДОКС внутрь клеток и
5.6. Токсическое действие нанокансул на мышей.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРА ТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ


Это позволит придать контейнерам повышенную аффинность по отношению к поверхности клеток, и возможно повысить эффективность доставки препаратов. Для этого необходимо соблюдение равномерного распределения полиэлектролита между везикулами и обеспечение постоянства состава комплексов полимсрлипосома. В настоящее время увеличение сродства липосом к поверхности клеток обеспечивается за счет ковалентной модификации векторами, такими как антитела, факторы роста клеток, лектины, аптамеры РНК и др. Другой более простой и значительно более дешевый подход связан с модификацией липосом различными полиэлектролитами ,. Поэтому данная работа посвящена изучению межлипосомальной миграции катионных полимеров, установлению структурнохимических характеристик липосомальных мембран в контакте с поликатионами и определению токсичности комплексов поликатионлипосома. Липиды. Овертон в середине прошлого столетия обратил внимание на то, что вещества на границе фаз масловода распределяются со скоростью близкой к скорости проникновения соединений через биологические мембраны. Это наблюдение и ряд экспериментов, проведенных Ленгмюром, заложили основы для рассмотрения основополагающей роли жироподобных веществ как структурной единицы клеточной мембраны. В дальнейшем, эксперименты по детергентному анализу биологических мембран позволили расширить представления о таком классе соединений как липиды. В основном эти соединения получают экстракцией органическими растворителями из водного раствора, после разрушения клеточных мембран. Итак, мембранными липидами называют жирные кислоты и их фосфоро и азотсодержащие производные 1. Огромное разнообразие их подклассов обусловлено большим количеством функций, выполняемых липидами в биологических объектах. Тем не менее, наиболее распространенным вляются глицерофосфолипиды рис. Плазмсьлоген
Рисунок 1. Структурные формулы некоторых классов липидов. Эти липиды содержат два остатка жирной кислоты, соединенной через сложноэфирную связь с двумя гидроксилами глицерина. Липиды обладают амфифильной природой, поэтому, попадая в водный раствор, они стремятся образовать такие надмолекулярные структуры, в которых взаимодействие гидрофобных хвостов с водной средой было бы минимальным, а взаимодействие гидрофильных головок с полярным растворителем максимальным. По этой причине энергетически выгодными являются агрегаты, в которых гидрофобные участки замыкаются на себя, а гидрофильные повернуты в растворитель, образуя щит на поверхности гидрофобной фазы. В случае неполярных органических растворителей образуются обращенные везикулы. Можно выделить два типа таких структур мицеллы и везикулы. То, какая форма будет реализована в растворе, зависит от природы липидов и термодинамических параметров. Методом ЯМР 2, 3 было показано, что молекулы воды ориентируются вокруг полярных головок липида, образуя плотно связанную гидратную оболочку. При этом на каждую заряженную или гидрофильную группу приходится от 3 до молекул воды. Его можно представить в виде суперпозиции различных параметров системы липидвода. Ми С Б Ны
Слагаемое 1 характеризует силы поверхностного притяжения на границе раздела фаз водалипид, 2 силы отталкивания между головками липидов, 3 свободная энергия, зависит от длины углеводородного фрагмента молекулы и определяет ККМ. Влияние геометрических факторов Эффективная форма липидной молекулы определяет структуру мембраны, которую образуют такие молекулы. V молекулярный объем углеводородной области амфифильной молекулы, а оптимальная площадь поверхности, занимаемая молекулой на гидрофобной поверхности раздела, максимальная длина алкильной цепи. Вклад эффективной формы молекулы как функция от параметра упаковки Р представлен па рис. Рисунок 2. Геометрия липидов и параметр их упаковки 9. Таким образом, условие образования бислоя сводится к тому, что Р должен лежать в интервале от з до 1. Влияние термодинамических факторов Необходимо учитывать не только геометрические характеристики молекул, но и их термодинамические параметры. Для этого, был введен определенный критерий, описывающий процессы, происходящие при растворение амфифильных молекул в полярных растворителях.