Kinetyka oddziaływania merocjaniny 540 z błoną liposomową modyfikowaną glikolem polietylenowym cd.

3. WYNIKI I WNIOSKI

Pomiary zostały wykonane dla czasów 0,2 sekundy i krótszych. Dla czasów dłuższych żadne procesy zachodzące w układzie nie były obserwowane (sygnał fluorescencyjny utrzymywał się na stałym poziomie). Na rysunku 3 przedstawiona jest przykładowa krzywa kinetyki opisująca proces bądź też procesy zachodzące w badanym układzie po zmieszaniu równych objętości roztworu MC-540 i zawiesiny liposomów.



Do analizy otrzymanych krzywych wykorzystana została funkcja jednoeksponencjalna, na podstawie której wyznaczono stałą czasową . Parametr ten pozwolił porównać kinetyki procesów, jakie zachodzą w układzie po modyfikacji powierzchni liposomu różną ilością polimeru.

Założono, że obserwowany wzrost fluorescencji związany jest z przechodzeniem merocjaniny 540 przez błonę. Otrzymane stałe czasowe rzędu setnych części sekundy sugerują, że nie jest to proces asocjacji MC-540 do błony. Asocjacja, jak wykazały inne badania, zachodzi w czasie krótszym niż 1ms, a zatem w czasie pokrywającym się z tzw. ‘’czasem martwym” urządzenia (1-2ms) [4].

Zwiększanie ilości PEG-u350 w stosunku do lipidu nie powoduje zmiany stałej czasowej kinetyki. Dla przykładu, wraz ze wzrastającą ilością PEG-u350 od 5mol% do 20mol%, dla stężenia lipidu 0,1mM, wartość stałej czasowej nie zmienia się i wynosi  = 9  1ms. Wcześniej pokazano, że właściwości optyczne merocjaniny 540 zależą od uporządkowania błony. Można zatem wysunąć hipotezę, że skoro zwiększająca się ilość PEG-u350 na błonie nie powoduje istotnej zmiany stałej czasowej opisującej zachodzący proces, użyte ilości PEG-u350 w stosunku do ilości DOPC, nie powodują zmian struktury błony liposomowej.

Inną zależność można zaobserwować przy zmieniającym się stężeniu lipidu. Wraz z jego wzrostem maleje wartość stałej czasowej, zatem dla większych stężeń kinetyka procesu jest szybsza. Na rysunku 4, przedstawione są przykładowe krzywe kinetyk procesów zachodzących w układzie dla dwóch różnych stężeń lipidu, przy tym samym stosunku ilości DOPC do PEG-u2000.

Dla podanych dwóch różnych stężeń, stała czasowa maleje od wartości t = 12ms dla stężenia [DOPC:PEG2000 5mol%] = 0.05mM do t = 4ms dla [DOPC:PEG2000 5mol%] = 0.25mM. Analizując otrzymane wyniki, można wysunąć hipotezę, że wraz ze wzrastającym stężeniem lipidu ( a zatem i liposomów w próbce), ilość cząsteczek merocjaniny 540 przypadającej na jeden liposom jest mniejsza. Mniejsza ilość monomerów może łatwiej wniknąć w strukturę błony, co w efekcie powoduje przyspieszenie kinetyki obserwowanego procesu.

Autor: Agnieszka Olżyńska

BIBLIOGRAFIA

[1] MANDAL D., et al., Photophysical process of merocyanine 540 in solutions and organized media. Journal of Physical Chemistry A, 1999, 103(41): p. 8156-8159.
[2] DRAGSTEN P.R., WEBB W.W., Mechanism of the Membrane Potential Sensitivity of the Fluorescent Membrane Probe Merocyanine 540. Biochemistry, 1978, 17(24): p. 5228–5240.
[3] LANGNER M., HUI S.W.., Merocyanine interaction with phosphatidylcholine bilayers. Biochimica et Biophysica Acta, 1993,1149: p. 175-179.
[4] VERKMAN A.S., Mechanism and Kinetics of Merocyanine 540 Binding to Phospholipd Membranes. Biochemistry, 1987, 26: p. 4050-4056.