Комплексы полиамфолитов с липидными мембранами - формирование, строение и свойства (1105584)
Текст из файла
На правах рукописиСитниковаТатьяна АлександровнаКОМПЛЕКСЫ ПОЛИАМФОЛИТОВ С ЛИПИДНЫМИМЕМБРАНАМИ: ФОРМИРОВАНИЕ, СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА.02.00.06 – высокомолекулярные соединения, химические наукиАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукМОСКВА-2011Работа выполнена в лаборатории синтеза и изучения свойств полимеров кафедрывысокомолекулярныхсоединенийхимическогофакультетаМосковскогогосударственного университета имени М.В. ЛомоносоваНаучный руководитель:доктор химических наук, профессорЯрославов Александр АнатольевичОфициальные оппоненты:доктор химических наук, профессорШтильман Михаил Исааковичдоктор химических наук, профессорЛитманович Андрей АркадьевичВедущая организация:УчреждениеРоссийскойИнститут химическойакадемиинаукфизики им.Н.Н.Семенова РАНтехнологииимениМ.В.Ломоносова»(МИТХТ им.
М.В. Ломоносова).Защита состоится 08 июня 2011 г. в 1500 часов на заседании диссертационногосовета Д 501.001.60 по химическим наукам при Московском государственномуниверситете имени М.В.Ломоносова по адресу: 119991, г. Москва, Ленинские горы, д.1,стр.3, МГУ имени М.В.Ломоносова, Химический факультет, Лабораторный корпус «А»,кафедра высокомолекулярных соединений, ауд.
501.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке химического факультетаМосковского государственного университета имени М.В.Ломоносова.Автореферат разослан ____ мая 2011 г.Ученый секретарьдиссертационного советак.х.н.Долгова А.А.2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.Актуальность проблемы.
В последнее время синтетические полиэлектролитынаходят все большее применение в различных областях биологии и медицины. На ихоснове разработаны новые иммуностимуляторы и средства доставки генетическогоматериала в клетки. Показано, что полиэлектролиты обладают антикоагулянтной иантивирусной активностью, а также антимикробными и противоопухолевыми свойствами.Постоянное расширение спектра биомедицинских применений полиэлектролитов делаетнеобходимым исследовать их поведение в биологическом окружении и, в первую очередь,механизмы их взаимодействия с клетками.
При рассмотрении физико-химическихаспектов такого взаимодействия наряду с клетками часто используют модельные системы,среди которых широкое распространение получили сферические бислойные везикулы(липосомы), сформированные из липидов и синтетических липидоподобных соединений.Основное внимание в этих работах было уделено катионным и неионнымполимерам. Первые были выбраны из-за их высокого сродства к отрицательнозаряженным клеточным и модельным липидным мембранам.
Интерес к неионнымблоксополимерам полиэтиленоксида и полипропиленоксида (плюроникам) был связан сих способностью ускорять мембранный транспорт низкомолекулярных биологическиактивных веществ. Оказалось однако, что наряду с очевидными положительнымиэффектами поликатионы характеризуются довольно высоким уровнем цитотоксичности.Нетоксичныеплюроникидемонстрируютнизкуюаффинностькбиологическиммембранам. Это заставляет обратиться к поиску новых полимеров с минимальнойцитотоксичностью, способных эффективно адсорбироваться на клеточной мембране.Цель работы состояла в синтезе полиамфолитов - полимеров, содержащих в своемсоставе катионные и анионные группы, в исследовании их комплексообразования санионными липосомами и цитотоксичности полученных полимеров.В работе:синтезированы полиамфолиты с катионными и анионными группами в каждомзвене, с бетаиновыми и катионными группами и с бетаиновыми группами и боковымицетильными радикалами;исследованы:− формирование комплексов полиамфолитов с анионными липосомами;− структурные перестройки в липосомальных мембранах под действиемполиамфолитов;− целостность липидных мембран в контакте с полиамфолитами;3− стабильность комплексов полиамфолит-липосома в водно-солевых средах;− цитотоксичность полученных полимеров по отношению к нормальнымклеткам карциномы молочной железы человека.Научнаяновизна.Спомощьюмодификацииполи-4-винилпиридинаω-бромкарбоновыми кислотами и бромистыми алкилами синтезированы три группыполиамфолитов: 1) с катионными и анионными группами в каждом звене (полибетаины,ПБ), 2) с бетаиновыми и катионными группами (ПБК) и 3) с бетаиновыми группами ибоковыми цетильными радикалами (ПБЦ).
Впервые показано, что варьирование длиныразвязки в бетаиновой группировке позволяет реализовать различные варианты поведенияполибетаина в суспензии анионных липосом: от отсутствия взаимодействия («мирногососуществования») до значительных структурных перестроек в липосомальной мембране,вызванных адсорбцией полимера («агрессивного комплексообразования»). Установлено,что введение в молекулу полибетаина катионных или гидрофобных звеньев приводит кповышению стабильности комплексов полимер-липосома в водно-солевых растворах.Впервые показано, что цитотоксичность синтезированных полиамфолитов на 1-2 порядканиже цитотоксичности поликатиона схожего строения, поли-N-этил-4-винилпиридинийбромида (ПЭВП), той же степени полимеризации.Практическая значимость. Результаты, полученные при исследовании модельнойсистемы полиамфолит-липосома, имеют принципиальное значение для пониманиямеханизма взаимодействия синтетических полиэлектролитов с клетками.
Описанная вработе взаимосвязь между строением бетаиновой группировки (длиной метиленовойразвязки в ней) и реакцией липидной мембраны на присутствие полиамфолита можетбыть использована для реализации различных вариантов поведения полиэлектролитов вбиологическим окружении. Низкая токсичность делает полиамфолиты перспективнымобъектом для иммобилизации биологически активных веществ.Апробацияработы.Основныерезультатыдиссертационнойработыдокладывались и обсуждались на 3-ей Всероссийской Каргинской конференции«Полимеры – 2004» (Россия, Москва, 2004), 3-ем Международном симпозиуме«Молекулярный дизайн и синтез супрамолекулярных архитектур» (Россия, Казань, 2004),5-ом Международном симпозиуме «Молекулярная подвижность и упорядоченность вполимерных системах) (Россия, Санкт- Петербург, 2005), 4-ой Всероссийской Каргинскойконференции «Наука о полимерах 21-му веку» (Россия, Москва, 2007), Европейскомполимерном конгрессе (Словения, Портороз, 2007), 2-ом Международном форуме понанотехнологиям(Россия,Москва,2009),Юбилейнойнаучнойконференции,посвященной 80-летию химического факультета МГУ (Россия, Москва, 2009).4Публикации.
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3статьи в журналах, рекомендованных ВАК и 7 тезисов докладов на российских имеждународных конференциях.Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 127страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 3 таблицы. Диссертация состоитиз введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов,выводов, списка цитируемой литературы из 144 ссылок.Во введении дано обоснование актуальности диссертационной работы и указаны еецели и задачи.В обзоре литературы проанализированы приведенные в литературе данные построению и свойствам липосом и ленгмюровских монослоев, адсорбции катионныхполимеров на поверхности липосом и монослоев и структуре липидных мембран вкомплексе с поликатионами.Вэкспериментальнойописанычастиобъектыиметодыисследования.Иcпользованные в работе полиамфолиты представлены в Таблице 1.
Состав полимеровопределяли методом ИК спектроскопии. Степень полимеризации всех полимеров быларавна600.Концентрацияполимеровприведенавмоляхкватернизованных(пиридиниевых) групп на литр раствора.Для получения липосом использовали этанольные или хлороформные растворыанионныхлипидов:дифосфатидилглицероладиолеоилфосфатидилглицерола(ДОФГ1-);(кардиолипина,цвиттер-ионныхКЛ2-)и(электронейтральных)липидов: яичного лецитина (фосфатидилхолина, ФХ) и дипальмитоилфосфатидилхолина(ДПФХ); и флуоресцентно меченых липидов: 1,2-диолеоил-глицеро-3-фосфоэтаноламинN-(карбоксифлуоресцеина)(ДОФЭА-КФ)идипальмитоил-фосфатидилэтаноламина,меченного нитробензоксодиазолом (ДПФЭ-НБД) (Рис. 1).Ультразвуковойобработкойсуспензиилипидоввводеполучалималыемоноламеллярные липосомы ФХ/КЛ2- и ДПФХ/ДОФГ1- с мольной долей отрицательнозаряженных "головок" ν(-) = 2[КЛ2-]/(2[КЛ2-]+[ФХ]) или ν(-) = [ДОФГ1-]/([ДОФГ1-] +[ДПФХ]) = 0,2.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
