The interaction of the amphiphilic polymers with alkaline phosphatase.

Alkaline phosphatase (ALP) is an enzyme from the class of hydrolases which can be found in many organs and tissues e.g. in liver, intestines and bones. ALP is involved in metabolites transport processes, dephosphorylation of many chemical compounds and biomineralization of bone and cartilage. Due to potential pharmacological use and its age-depending level in a blood stream, there is a need for an efficient delivery of alkaline phosphatase to the human body. In order to protect this protein from the loss of activity and its biological degradation, liposomal carriers are used. Liposomes, with a biocompatibility and small size, protects anchored ALP from destructive impact of external environment and facilitate penetration through biological membranes. The stability of liposomal ALP was increased by covering the carrier with ultra thin layer of one of the amphiphilic polymers: poly(allilamine) chloride (PAH) and its alkyl derivatives (PAH 6CM and PAH 10CM). The presence of a protein anchored to the liposomes phospholipid bilayer and efficiency of the polyelectrolytes coating were confirmed using confocal laser scanning microscopy (CLSM). The interaction of polymers with ALP was examined by gel electrophoresis and its influence on long-term carrier stability and ALP activity was determined using UV-VIS spectrophotometry.

Fosfataza alkaliczna (ALP) jest enzymem z klasy hydrolaz, występującym w wielu narządach m.in. w wątrobie, jelitach i kościach. Bierze udział w procesach transportu metabolitów przez błonę komórkową, defosforylacji wielu związków chemicznych i biomineralizacji kości oraz chrząstki. Ze względu na potencjalne znaczenie farmakologiczne oraz obniżający się z wiekiem poziom ALP we krwi i narządach, istnieje potrzeba efektywnego dostarczenia tego białka do ludzkiego organizmu. W celu zabezpieczenia białka przed utratą aktywności biologicznej oraz jego degradacją stosuje się nośniki liposomalne. Liposomy, cechujące się biokompatybilnością oraz niewielkimi rozmiarami, chronią zakotwiczone w dwuwarstwie lipidowej białko przed niekorzystnym oddziaływaniem środowiska zewnętrzne-go oraz ułatwiają przenikanie przez błony biologiczne. Stabilność liposomalnego ALP zwiększono, pokrywając nośniki ultra cienkimi warstwami polimerów amfifilowych: chlorku poli(alliloaminy) (PAH) lub jego pochodnych (PAH 6CM i PAH 10CM). Potwierdzenia obecności zakotwiczonego białka w dwuwarstwie lipidowej nośnika oraz efektywności jego pokrycia polielektrolitami dokonano przy użyciu skanującego laserowego mikroskopu konfokalnego (CLSM). Oddziaływanie polimerów z fosfatazą alkaliczną zbadano metodą elektroforezy żelowej, a jego wpływ na długoterminową stabilność układu i aktywność ALP potwierdzono techniką spektrofotometrii UV-VIS.