Can dialkyldimethylammonium salts be used instead of phospholipids in model biological membranes?

In model studies, the biological membrane is often constructed as a Langmuir monolayer, consisting of membrane components, most of which are phospholipids. Unfortunately, these compounds are unstable and relatively expensive. The aim of this study was to check whether in model biological membranes to study interactions with biologically active substances, dialkyldimethylammonium salts can be used instead of phospholipids, due to the similar structure and properties of these two groups of compounds. The studies used dimethyldioctadecylammonium chloride (DODAC) as a representative of the mentioned group of salts. Langmuir monolayers were prepared with DODAC mixed with the following substances: POPC, cholesterol and edelfosine. The investigated two-component systems were analysed using the Langmuir monolayer technique. Experimentally obtained π-A isotherms were used to determine qualitative and quantitative parameters of interactions occurring in the analysed systems. Obtained results were compared with the values from other studies for systems containing a model membrane phospholipid - DPPC - in mixtures with POPC, cholesterol and edelfosine.

W badaniach modelowych błonę biologiczną konstruuje się często jako monowarstwę Langmuira, składającą się ze składników błony, z których większość stanowią fosfolipidy. Niestety, związki te są niestabilne i stosunkowo drogie. Celem pracy było sprawdzenie, czy w modelowych błonach biologicznych do badania oddziaływań z biologicznie czynnymi substancjami można zamiast fosfolipidów użyć soli dialkilodimetyloamoniowych, ze względu na podobieństwo w budowie i właściwościach tych dwóch grup związków. W badaniach użyto chlorku dimetylodioktadecyloamoniowego (DODAC), jako przedstawiciela podanej grupy soli. Tworzono mieszane monowarstwy Langmuira DODAC z następującymi związkami: POPC, cholesterolem i edelfozyną. Badane układy dwuskładnikowe zostały poddane analizie z wykorzystaniem techniki monowarstw Langmuira. Wyznaczone eksperymentalnie izotermy π-A zostały wykorzystane do wyznaczenia jakościowych i ilościowych parametrów oddziaływań międzycząsteczkowych występujących w analizowanych układach. Uzyskane wyniki porównano z wartościami pochodzącymi z innych prac, dla układów zawierających modelowy fosfolipid błonowy - DPPC - w mieszaninach z POPC, cholesterolem i edelfozyną.