Příprava a charakterizace více řetězcových iontových amfifilních párů

Abstract

Diplomová práce se zabývá přípravou a následnou charakterizací vezikulárních systémů tvořených víceřetězcovými amfifilními iontovými páry, tzv. IPA. Výchozí kataniontové vezikuly byly složeny z jednořetězcového tenzidu CTAB (cetyltrimethylamonium bromidu) a dvouřetězcového DHDP (dihexadecyl fosfátu). Pro stabilizaci bylo využito více různých nabitých tenzidů, jako nejlepší stabilizátor se ukázal být kladný jednořetězcový tenzid Septonex. Následně bylo pozorováno, jaký vliv na stabilizaci a vlastnosti vezikul bude mít cholesterol v různých molárních koncentracích. Studována byla velikost vezikul a jejich stabilita pomocí dynamického a elektroforetického rozptylu světla (DLS, ELS), jejich agregační chování pomocí fluorescenční spektroskopie za použití sondy pyren, fluidita membrány s využitím techniky fluorescenční anizotropie a sondy DPH, hydratace vnější části membrány pomocí generalizované polarizace a sondy laurdan a vliv teploty na stabilitu vezikul. Z měření DLS a ELS vyplývá, že stabilnější jsou vezikuly s vyšším obsahem cholesterolu, ideálně 30 mol.% a více. Vnější části membrán vezikul také vykazují při těchto koncentracích vyšší pevnost, což vyplývá z měření generalizované polarizace. Vezikuly s obsahem 20 a 25 mol.% vykazují vyšší hydrataci membrány. Co se týče mikroviskozity membrány, při nízkých teplotách neměl obsah cholesterolu významný vliv, při vyšších teplotách poté byly více fluidní membrány s nižších obsahem cholesterolu, tedy 20 a 25 mol.%. Co se týče vlivu teploty, byla pro pozorování vybrána teplota laboratorní a v ledničce, na dlouhodobou stabilitu neměla nižší teplota žádný vliv a bylo zjištěno, že roztoky takto připravených vezikul lze skladovat i při nízkých teplotách.

This diploma thesis is focused on the preparation and characterization of vesicular systems formed by multichain ion pair amphiphiles, so-called IPAs. The initial catanionic vesicles were formed by the single-chain tenside CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) and the double-chain DHDP (dihexadecyl phosphate). Several different charged tensides were used for stabilization, and the positive single-chain tenside Septonex was found to be the best stabilizer. Subsequently, the effect of cholesterol at different molar concentrations on stabilization and vesicle properties was observed. The vesicle size and stability were studied using dynamic and electrophoretic light scattering (DLS, ELS), their aggregation behavior by fluorescence spectroscopy using pyrene probe, membrane fluidity using fluorescence anisotropy technique and DPH probe, hydration of the outer part of the membrane using generalized polarization and laurdan probe and the effect of temperature on vesicle stability. DLS and ELS measurements show that vesicles with higher cholesterol content, ideally 30 mol.% or more, are more stable. The outer parts of the membranes of these vesicles also exhibit higher strength at these concentrations, as indicated by generalized polarization measurements. Vesicles with 20 and 25 mol.% show higher membrane hydration. Regarding the membrane microviscosity, at low temperatures the cholesterol content had no significant effect, while at higher temperatures the membranes with lower cholesterol contents, i.e. 20 and 25 mol.%, were more fluid. Regarding the effect of temperature, laboratory and refrigerator temperatures were chosen for the observations, the lower temperature had no effect on long-term stability and it was found that solutions of vesicles prepared in this way could be stored at low temperatures.