RU2191569C1

RU2191569C1 - Method for preparing lyposome sample for examining it using infrared spectroscopy method

Info

Publication number: RU2191569C1
Application number: RU2001127615/14A
Authority: RU
Inventors: М.М. Овчинников; Г.Н. Подгорный
Original assignee: Государственное учреждение Тверская государственная медицинская академия
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2002-10-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves preparing thin collodion film (0.1-0.2 mcm) and fixing it on fluoroplastic plate having a window. The collodion film is coated with aqueous dispersion of liposomes in the window zone and dried at 30 C. The fluoroplastic plate is fixed in spectrophotometer cell holder. Then infrared spectrum of liposomes is recorded. EFFECT: enhanced effectiveness in studying liposomes using infrared spectroscopy method.

Description

Изобретение относится к области биофизической химии, а именно к изучению липосом методом инфракрасной спектроскопии. The invention relates to the field of biophysical chemistry, namely the study of liposomes by infrared spectroscopy.

В настоящее время липосомы исследуются как самостоятельный объект в коллоидной химии, как средство для направленного транспорта веществ в клетки, ткани и органы, как модель при изучении биологических мембран, широко используются в косметологии. Однако их структура и свойства еще недостаточно изучены. Currently, liposomes are studied as an independent object in colloid chemistry, as a means for the directed transport of substances into cells, tissues and organs, as a model in the study of biological membranes, and are widely used in cosmetology. However, their structure and properties are still not well understood.

Известен способ изучения липосом в видимой и ультрафиолетовой областях спектра путем регистрации светорассеяния [Безрукова А.Г., Розенберг О.А. Определение параметров липосом методом спектра мутности// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1981. - т. 91, N 4. - с. 506-508]. Известен также способ изучения липосом с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса [Lichtenberg D., Freire E., Schmidt C.F., Barenholz Y., Felgner P. L., Thompson Т.Е. Effect of surface curvature on stability, thermodinamic behavior, and osmotic activity of dipalmitoylphosphatidylcholine single lamellar vesicles// Biochemistry. - 1981. - Vol. 20, N 12. - p. 3462-3467]. A known method of studying liposomes in the visible and ultraviolet regions of the spectrum by recording light scattering [Bezrukova AG, Rosenberg OA Determination of liposome parameters by the turbidity spectrum method // Bulletin of experimental biology and medicine. - 1981. - t. 91, N 4. - p. 506-508]. There is also a method of studying liposomes using nuclear magnetic resonance spectroscopy [Lichtenberg D., Freire E., Schmidt C.F., Barenholz Y., Felgner P. L., Thompson T.E. Effect of surface curvature on stability, thermodinamic behavior, and osmotic activity of dipalmitoylphosphatidylcholine single lamellar vesicles // Biochemistry. - 1981. - Vol. 20, N 12. - p. 3462-3467].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является исследование липосом в видимой и ультрафиолетовой областях (длины волн от 340 до 1100 нм) спектра путем регистрации светорассеяния. В данном способе водную дисперсию липосом помещают в кварцевую кювету и затем регистрируется оптическая плотность раствора в зависимости от длины волны. Получаемая информация используется для численной оценки средних размеров липосом. The closest technical solution, selected as a prototype, is the study of liposomes in the visible and ultraviolet regions (wavelengths from 340 to 1100 nm) of the spectrum by recording light scattering. In this method, an aqueous dispersion of liposomes is placed in a quartz cuvette and then the optical density of the solution is recorded depending on the wavelength. The information obtained is used to numerically estimate the average size of liposomes.

Для изучения структуры липосом, межмолекулярных взаимодействий и особенностей конфигурации жирнокислотных цепей авторы предлагают применение метода инфракрасной спектроскопии (длины волн от 4200 до 400 см^-1). Однако приготовление образца для инфракрасных измерений традиционными методами в случае липосом является невозможным в силу следующих причин: 1. вода как дисперсионная среда сильно поглощает в инфракрасной области и не позволяет записать спектр молекул, формирующих липосомы; 2. органические растворители, используемые в инфракрасной спектроскопии, разрушают липосомы; 3. прессование липосом в бромистом калии разрушает нативную структуру липосом.To study the structure of liposomes, intermolecular interactions and the configuration of fatty acid chains, the authors propose the use of infrared spectroscopy (wavelengths from 4200 to 400 cm ^-1 ). However, the preparation of a sample for infrared measurements by traditional methods in the case of liposomes is impossible for the following reasons: 1. water as a dispersion medium strongly absorbs in the infrared region and does not allow recording the spectrum of molecules that form liposomes; 2. organic solvents used in infrared spectroscopy destroy liposomes; 3. the pressing of liposomes in potassium bromide destroys the native structure of liposomes.

Целью изобретения является приготовление образца для исследования липосом методом инфракрасной спектроскопии. The aim of the invention is the preparation of a sample for the study of liposomes by infrared spectroscopy.

Указанная цель достигается тем, что первоначально приготавливается тонкая коллодиевая пленка (0,1-0,2 мкм), которая фиксируется на фторопластовой пластине, имеющей окно размером 10•20 мм. На коллодиевую пленку в зоне окна наносится водная дисперсия липосом, которая затем высушивается при 30^oС. Фторопластовая пластинка фиксируется в кюветодержателе спектрофотометра, после чего регистрируется инфракрасный спектр липосом на инфракрасном спектрофотометре. Подложка из коллодиевой пленки вследствие малой толщины не поглощает в инфракрасной области, следовательно, не искажает спектр липосом.This goal is achieved by the fact that initially a thin collodion film (0.1-0.2 microns) is prepared, which is fixed on a fluoroplastic plate having a window measuring 10 • 20 mm. An aqueous dispersion of liposomes is applied to the collodion film in the window area, which is then dried at 30 ^° C. The fluoroplastic plate is fixed in the cell holder of the spectrophotometer, after which the infrared spectrum of liposomes is recorded on an infrared spectrophotometer. Due to the small thickness, the collodic film substrate does not absorb in the infrared region, and therefore does not distort the liposome spectrum.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет заключить, что заявляемый способ изучения липосом делает возможным их исследование в инфракрасной области спектра. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". Анализ известных способов в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе изучения липосом. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive method for studying liposomes makes it possible to study them in the infrared region of the spectrum. Thus, the claimed method meets the criterion of "novelty." Analysis of the known methods in the study area allows us to conclude that they lack features similar to the significant distinguishing features in the claimed method for studying liposomes.

Пример 1. На поверхность воды в чашке Петри наносили 1 каплю 1,5% раствора коллодия в бутилацетате. После формообразования пленку фиксировали на фторопластовой пластине, имеющей окно размером 10•20 мм. После высушивания при 30^oС регистрировали инфракрасный спектр чистой коллодиевой пленки. На поверхность пленки в области окна наносили с помощью пипетки 200 мкл водной дисперсии липосом с концентрацией липида 5 мг/мл (0,5%). После высушивания при 30^o регистрировали инфракрасный спектр липосом.Example 1. On the surface of the water in a Petri dish, 1 drop of a 1.5% solution of collodion in butyl acetate was applied. After shaping, the film was fixed on a fluoroplastic plate having a window of size 10 • 20 mm. After drying at 30 ^{° C.} , the infrared spectrum of a clean collodion film was recorded. 200 μl of an aqueous liposome dispersion with a lipid concentration of 5 mg / ml (0.5%) was pipetted onto the film surface in the window region. After drying at 30 ^° , the infrared spectrum of liposomes was recorded.

Claims

A method of preparing a sample of liposomes for investigation by infrared spectroscopy, including the preparation of liposomes and their study by spectroscopy, characterized in that they prepare a collodion film 0.1-0.2 μm thick, fix it on the window of the fluoroplastic plate, apply an aqueous dispersion of liposomes in the window area , dry it, place it in a spectrophotometer and record the infrared spectrum.