Liposomes stabilized by ultra-thin polymeric films as carriers for proteins

Celem pracy było otrzymanie stabilnego nanonośnika białka z zastosowaniem cienkich filmów polimerowych i optymalizacja jego właściwości. Modelową substancją aktywną była fosfataza alkaliczna (ALP). Do otrzymania liposomów wykorzystywano fosfatydylocholinę (PC), cholesterol (CHOL) oraz bromek dioktadecylodimetyloamoniowy (DODAB). Warstwy polimerowe nakładano na powierzchnię liposomów metodą ”warstwa po warstwie”. W pierwszej części scharakteryzowano jedno i wielowarstwowe filmy polimerowe utworzone z chlorowodorku polialliloaminy (PAH), polietylenoiminy (PEI) oraz ich pochodnych. Przeprowadzono pomiary przyrostu grubości filmu polimerowego techniką elipsometrii oraz zmian gęstości optycznej, badania topografii powierzchni techniką AFM oraz badanie hydrofobowości powierzchni metodą kąta zwilżania. Ustalono, że grubość filmu polimerowego wzrasta liniowo. Zaobserwowano również tzw. „efekt podłoża”. Zdjęcia AFM pokazały, że polimery zmodyfikowane tworzą na powierzchni zorganizowane struktury o dużej szorstkości. Następnie zbadano wpływ monowarstw utworzonych z PAH i PEI i ich pochodnych na stabilność liposomów i aktywność ALP. Na podstawie pomiarów DLS stwierdzono, że odkładanie warstw polimerowych na powierzchni liposomów powoduje wzrost ich średnicy hydrodynamicznej. Liposomy pokryte warstwami polimerowymi są stabilniejsze niż liposomy niepokryte. Zamknięcie ALP w liposomach powoduje jedynie niewielkie zmniejszenie aktywności białka. Najlepszym nośnikiem okazał się układ PC:CHOL 7:3 pokryty monowarstwą alkilowej pochodnej PAH.The main aim of this study was to obtain a stable protein nanocarrier using thin polymer films and optimize its properties. Alkaline phosphatase (ALP) was used as a model Phosphatidylcholine (PC), cholesterol (CHOL)and dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) were used to prepare liposomes. Polymeric layers were deposited by using Layer-by-Layer (LbL) method. In the first part of the study mono and multilayer polymer films formed by polyallylamine hydrochloride (PAH), polyethyleneimine (PEI) and their derivatives were characterized. The increase in the polymer film thickness was followed using ellipsometry as well as by changes in the optical density. Surface topography was observed using AFM while the surface hydrophobicity was obtained by the contact angle measurements.It was found that after deposition of each polymeric layer thefilm thickness was increased linearly. The “effect of substrate” was also observed. Images obtained using AFM microscopy show that the modified polymers formed on the substrate surface organized structures of the high roughness. In the second part the effect of different types of monolayers formed from PAH and PEI and their derivatives on the stability of the liposomes and on the activity of ALP encapsulated inside liposomes were investigated. According to DLS measurements it was found that liposomes coated with polymeric films are more stable than the uncoated ones. Encapsulation of ALP in liposomes resulted in only a slight decrease in its activity. The best system for ALP delivery was found to be PC: CHOL 7:3 liposomes coated with alkyl derivative of PAH

Inhibition of herpes simplex viruses by cationic dextran derivatives

Human herpesviruses are among the most prevalent pathogens and currently there are no drugs available that could cure diseases induced by them. The most widely utilized antiherpes drugs, acyclovir and its derivatives, have serious limitations, such as low bioavailability and severe side effects. The current paper reports on the synthesis and characterization of cationic dextran derivatives (DEX_<i>x</i>DS_<i>y</i>) of various molecular weights and various degrees of substitution with ammonium groups, which were tested as antiherpes agents. DEX_<i>x</i>DS_<i>y</i> showed high effectiveness against HSV-1 and HSV-2 viruses, as found using a variety of techniques. Importantly, no toxicity was observed for these compounds in the range of active concentrations, demonstrating their potential as antivirals. The mechanism of action of DEX_<i>x</i>DS_<i>y</i> was assessed. We hypothesize that they may limit virus transmission, as extensive examination showed that they hamper the interaction between the virus and the cellular attachment receptor