Badanie wpływu modyfikacji lipidów na właściwości membran liposomów w kontekście ich zastosowania jako nośników leków

Na przełomie ostatnich lat nastąpił znaczący postęp w medycynie i farmakologii w zakresie projektowania nośników substancji leczniczych, za pomocą których możliwe jest kontrolowanie stężenia oraz dystrybucji terapeutyku w organizmie. Ten przełomowy moment spowodował wzrost zainteresowania liposomami. Ze względu na swoją dwuwarstwową budowę, stały się one modelowym układem biologicznym, wykorzystywanym do badań nad przepuszczalnością i płynnością biwarstw lipidowych. Aby znacząco zwiększyć stabilność oraz skuteczność formulacji liposomowych, modyfikuje się ich strukturę poprzez kotwiczenie łańcuchów poli(glikolu etylenowego) w otoczce liposomów, za pomocą usieciowanego lipidu np. DSPE-PEG. Wieloletnie badania pokazały, że PEG wpływa korzystnie na właściwości farmakokinetyczne leku oraz osłabia agresywne działanie układu odpornościowego przeciwko wprowadzonemu nośnikowi z enkapsulowanym terapeutykiem. Celem przeprowadzonych badań było zbadanie wpływu stopnia PEG-ylacji 1,2-distearoilo-sn-glicerolo-3-fosfatydyloetanoloaminy (DSPE) na właściwości monowarstw i dwuwarstw lipidowych utworzonych z DPPC oraz sprawdzenie jak DSPE-PEG750 wpływa na układy zmodyfikowane różnymi rodzajami fosfolipidów: DPPC, DPPE oraz DPPS. Jako modele błon biologicznych wykorzystano monowarstwy Langmuira i liposomy. Uzyskane wyniki pokazały, że DSPE-PEG działa upłynniająco na analizowane filmy powierzchniowe, powodując zmniejszenie stopnia uporządkowania cząsteczek lipidów. Co więcej, dodatek polimerowego stabilizatora wpływa na stabilność i przepuszczalność badanych liposomów.

In recent years there has been significant progress in medicine and pharmacology in the design of carriers of medicinal substances which allow to control the concentration and distribution of the therapeutic in the body. This breakthrough increased the interest in liposomes. Due to their bilayer structure they have become a model of biological membrane which is used to study the permeability and fluidity of the lipid bilayers. To significantly increase the stability and effectiveness of liposome formulations, their structure is modified by anchoring poly(ethylene glycol) chains in the liposome shell, using a cross-linked lipid, e.g. DSPE-PEG. Long-term studies have shown that PEG has a positive effect on the pharmacokinetic properties of the drug and weakens the aggressive action of the immune system against the introduced carrier with an encapsulated therapeutic.The aim of the study was to examine the effect of the degree of PEG-ylation of 1,2-distearoyl-sn-glycerol-3-phosphatidylethanolamine (DSPE) on the properties of lipid monolayers and bilayers formed from DPPC and to check how DSPE-PEG750 affects systems modified with different types of phospholipids: DPPC, DPPE and DPPS. Langmuir monolayers and liposomes were used as biological membrane models. The obtained results showed that DSPE-PEG has a fluidizing effect on the analyzed surface films, resulting in a decrease in the degree of lipid molecule arrangement. Moreover, the addition of a polymeric stabilizer affects the stability and permeability of the tested liposomes.