ИСТИНА

Цель проекта – изучение основных закономерностей формирования, а также структуры и свойств функциональных мультилипосомальных контейнеров. Стратегия получения таких систем основана на связывании анионных липосом в электростатические комплекксы с катионными полимерными частицами различной архитектуры. Последние будут представлены звездообразными гомо- и гетеролучевыми полиэлектролитами (в том числе с неионным гидрофильным полиэтиленгликолевым фрагментом) и моноламеллярными везикулами, полученными путем электростатического взаимодействия противоположно заряженных линейного и гетеролучевого звездообразного полиэлектролитов. Связывание липосом в комплекс с полимерными частицами приведет к концентрированию липосом в относительно небольшом объеме и стабилизации полученного комплекса в водно-солевом растворе. Структура и свойства гибридных полимер-липосомных структур будут исследованы различными экспериментальными методами, включая светорассеяние, флуоресценцию, аналитическое ультрацентрифугирование, малоугловое рентгеновское и нейтронное рассеяние. В результате будет установлена корреляция между архитектурой катионных полимеров, а также структурой комплексов полимер-липосома с одной стороны, и физико-химическими и биологическими свойствами комплексов с другой. Предлагаемый подход представляет интерес для разработки технологии получения многокмпонентных липосомальных лекарственных форм (см. схему внизу), которая позволяет решить проблему совместивмости лекарств и обеспечить синергетический эффект инкапсулированных в липосомах лекарств.

The purpose of the project - the study of the basic laws of formation, as well as the structure and properties of functional multiliposomalnyh containers. Strategy for the preparation of such systems is based on the binding of anionic liposomes electrostatic komplekksy with cationic polymer particles with different architecture. The latter will be presented stellate geteroluchevymi homo- and polyelectrolytes (including polyethylene glycol with a nonionic hydrophilic moiety) and unilamellar vesicles obtained by the electrostatic interaction between oppositely charged linear and radial geteroluchevogo polyelectrolytes. Binding of liposomes complexed with the polymer particles will result in concentration of liposomes in a relatively small volume and stabilization of the resulting complex in an aqueous salt solution. Structure and properties of hybrid polymer-liposome structures will be investigated by various experimental techniques, including light scattering, fluorescence, analytical ultracentrifugation, small angle X-ray and neutron scattering. The result will be a correlation between architecture cationic polymers and polymer structure liposome complexes with one hand, and the physico-chemical and biological properties of complexes with the other. The proposed approach is of interest for the development of technology for mnogokmponentnyh liposomal formulations (see. Chart below), which allows to solve the problem of drugs and sovmestivmosti provide a synergistic effect of drugs encapsulated in liposomes.

Ожидаемые результаты включают: 1) Синтез полимеров/частиц с различной архитектурой и размером: линейные поликатионы, катионные звезды и катионные полимеросомы; 2) Комплексообразование традиционных и гидрофилизованных анионных липосом с катионными полимерами/частицами; 3) Оценку целостности липосом с комплексе с катионными полимерами/частицами; 4) Визуализацию комплексов методами криогенной электронной микроскопии и описание их структуры (морфологии); 5) Оценку цитотоксичности комплексных частиц; 6) Установление корреляции структура-цитотоксичность для полученных комплексов; 7) Развитие подходов аналитической теории и компьютерного моделирования для описания строения комплексов; 8) Протокол получения комплексов липосом с катионными частицами с оптимальным соотношением состав/свойства.

Исследована адсорбция синтетических полиэлектролитов и интерполиэлектролитных комплексов на поверхности сферических бислойных везикул (липосом), сформированных из липидных молекул – основного структурного компонентна клеточных мембран. Такое взаимодействие может сопровождаться значительными структурными перестройками в липидном бислое: латеральной сегрегацией липидов, трансмембранным переходом липидных молекул (флип-флопом), слиянием и разрушением липосом. Результат взаимодействия полиионов с мембраной определяется свойствами полииона, а также фазовым состоянием и липидным составом бислоя [16,17]. Изучена обратимость комплексообразования в системе полиэлектролит – липосома. Электростатически адсорбированные полиэлектролиты вытесняются с липосомальной мембраны при повышении ионной силы раствора, в результате перекомплексования с противоположно заряженными полимерами и при добавлении избыточных количеств анионных липосом. Гидрофобная модификация катионной макромолекулы повышает устойчивость комплексов в водно-солевых растворах и в присутствии полиионов-конкурентов. Вытеснение поликатиона из комплекса приводит к восстановлению исходного распределения липидов в мембране. На примере противоопухолевого антибиотика доксорубицина показано, что использование полиэлектролитов позволяет в широких пределах манипулировать скоростью транспорта лекарства через липидную мембрану. Это открывает новые возможности управления кинетикой захвата антибиотика в биологических системах. Показано, что анионные липосомы электростатически связываются со сферическими катионными щетками, при этом размер, форма и целостность иммобилизованных липосом сохраняются. Это позволяет сконцентрировать в небольшом объеме (диаметром несколько сотен нанометров) десятки липосом с различными наполнителями . В совместной работе с немецкими коллегами показана возможность формирования комплексов анионных липосом с катионными звездообразными полимерами.

1) Осуществлен синтез полимеров/частиц с различной архитектурой и размером: линейные поликатионы, катионные звезды и катионные полимеросомы; 2) Проведено комплексообразование традиционных и гидрофилизованных анионных липосом с катионными полимерами/частицами; 3) Сделана оценка целостности липосом с комплексе с катионными полимерами/частицами; 4) Осуществлена визуализация комплексов методами криогенной электронной микроскопии и описание их структуры (морфологии); 5) Оценена цитотоксичности комплексных частиц; 6) Установлены корреляции структура-цитотоксичность для полученных комплексов; 7) Развиты подходЫ аналитической теории и компьютерного моделирования для описания строения комплексов; 8) Получен протокол получения комплексов липосом с катионными частицами с оптимальным соотношением состав/свойства.