The influence of DSPE-PEGn lipopolymers on the properties of the DPPC / DC-Chol system in the context of its use as drug carriers

Liposomes, vesicular lipid bilayers, are often used as drug carriers. Their popularity is associated with a number of advantages that they bring to the drug delivery system. These include, among other things, low toxicity and high biocompatibility with biological membranes. The negative aspects related to the use of liposomes as drug carriers can be quickly eliminated by modifications liposome surface by introducing to their structure PEG polymers or cationic lipids. These changes improve the pharmacokinetic and pharmacodynamic properties of liposomes. In this work, the effect of DSPE-PEG350 and DSPE-PEG750 lipopolymers on the physicochemical properties of the DPPC/DC-Chol=9:1 system was investigated. The research in monolayer and bilayer systems using Langmuir films and liposomes, respectively, were carried out. For this purpose, Langmuir monolayer technique combined with Brewster angle microscopy, dynamic light scattering (DLS), the steady-state fluorescence anisotropy measurements and the studies of the intensity fluorescence of calcein release enclosed in liposomal vesicles were used. The obtained results showed that DSPE-PEGn lipopolymers exert a significant impact on the properties of investigated drug carrier. The changes of fluidity, permeability and surface charge of DPPC/DC-Chol system are observed. Moreover, the magnitude of these modyfications depends on the amount of PEGylated lipid in system and the length of the polymer chain.

Liposomy, pęcherzykowate dwuwarstwy lipidowe, często wykorzystywane są jako nośniki leków. Ichpopularność jest związana z szeregiem zalet jakie wnoszą w kontrolowane dostarczanie leków. Należą do nich międzyinnymi niska toksyczność oraz wysoka biokompatybilność z błonami biologicznymi. Negatywne aspekty związane zwykorzystywaniem liposomów jako nośników medykamentów można stosunkowo łatwo niwelować poprzezmodyfikacje ich powierzchni, np. wprowadzając w ich strukturę polimery PEG czy kationowe lipidy. Takie zmianywpływają na poprawę właściwości farmakokinetycznych oraz farmakodynamicznych liposomów. W niniejszej pracybadano wpływ lipopolimerów DSPE-PEG350 oraz DSPE-PEG750 na właściwości fizykochemiczne układu DPPC/DCChol=9:1 jako potencjalnego nośnika leków. Badania przeprowadzano w układach jednowarstwowych wykorzystującfilmy powierzchniowe Langmuira oraz dwuwarstwowych w postaci pęcherzyków lipidowych. Do tego celuwykorzystano technikę monowarstw Langmuira, mikroskopię kąta Brewstera (BAM), a także pomiary dynamicznegorozpraszania światła (DLS), anizotropii fluorescencji DPH i przepuszczalności błony przy zastosowaniu miareczkowaniaspektrofluorymetrycznego. Uzyskane wyniki wykazały, że lipopolimery DSPE-PEGn mają istotny wpływ na właściwościbadanego nośnika leków. Zmiany obserwowane są w obrębie płynności, przepuszczalności oraz ładunkupowierzchniowego, a wielkość tych zmian zależy od ilości PEGylowanego lipidu oraz długości łańcucha polimerowego.