Mitochondria-targeted cationic liposomes modified with alkyltriphenylphosphonium bromides loaded with hydrophilic drugs: preparation, cytotoxicity and colocalization assay

Kuznetsova, Darya A.; Gaynanova, Gulnara A.; Васильева, Л. А.; Sibgatullina, Guzel; Samigullin, Dmitry; Sapunova, Аnastasiia S.; Voloshina, Alexandra D.; Галкина, И. В.; Петров, К. А.; Zakharova, L. Ya.

doi:10.1039/c9tb01853k

Cited by 50 publications

(31 citation statements)

References 63 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…All measurements were carried out at a 173 • scattering angle. Computation of particle size was performed in accordance with the Stokes-Einstein equation [54]:…”

Section: Dynamic and Electrophoretic Light Scatteringmentioning

confidence: 99%

Polymer–Colloid Complexes Based on Cationic Imidazolium Amphiphile, Polyacrylic Acid and DNA Decamer

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The solution behavior and physicochemical characteristics of polymer–colloid complexes based on cationic imidazolium amphiphile with a dodecyl tail (IA-12) and polyacrylic acid (PAA) or DNA decamer (oligonucleotide) were evaluated using tensiometry, conductometry, dynamic and electrophoretic light scattering and fluorescent spectroscopy and microscopy. It has been established that PAA addition to the surfactant system resulted in a ca. 200-fold decrease in the aggregation threshold of IA-12, with the hydrodynamic diameter of complexes ranging within 100–150 nm. Electrostatic forces are assumed to be the main driving force in the formation of IA-12/PAA complexes. Factors influencing the efficacy of the complexation of IA-12 with oligonucleotide were determined. The nonconventional mode of binding with the involvement of hydrophobic interactions and the intercalation mechanism is probably responsible for the IA-12/oligonucleotide complexation, and a minor contribution of electrostatic forces occurred. The latter was supported by zeta potential measurements and the gel electrophoresis technique, which demonstrated the low degree of charge neutralization of the complexes. Importantly, cellular uptake of the IA-12/oligonucleotide complex was confirmed by fluorescence microscopy and flow cytometry data on the example of M-HeLa cells. While single IA-12 samples exhibit roughly similar cytotoxicity, IA-12–oligonucleotide complexes show a selective effect toward M-HeLa cells (IC50 1.1 µM) compared to Chang liver cells (IC50 23.1 µM).

show abstract

“…All measurements were carried out at a 173 • scattering angle. Computation of particle size was performed in accordance with the Stokes-Einstein equation [54]:…”

Section: Dynamic and Electrophoretic Light Scatteringmentioning

confidence: 99%

Polymer–Colloid Complexes Based on Cationic Imidazolium Amphiphile, Polyacrylic Acid and DNA Decamer

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Research activity of our group focuses on self-assembling amphiphilic systems, with their design, aggregation ability and functionality as drug delivery systems emphasized [2,37,38]. Recently, much attention has been paid to non-covalent modification of liposomes with surfactants [37][38][39][40], with cationic liposomes attracting special interest [41][42][43][44][45][46][47]. Main types of lipid-and silicon-containing nanoparticles, comprising many kinds of nanocarriers that can be used to achieve the best medical performance.…”

Section: Lipid Nanocarriers Modified With Amphiphilic Moleculesmentioning

confidence: 99%

Nanocarriers for Biomedicine: From Lipid Formulations to Inorganic and Hybrid Nanoparticles

Kashapov

Ibragimova

Pavlov

et al. 2021

IJMS

View full text Add to dashboard Cite

Encapsulation of cargoes in nanocontainers is widely used in different fields to solve the problems of their solubility, homogeneity, stability, protection from unwanted chemical and biological destructive effects, and functional activity improvement. This approach is of special importance in biomedicine, since this makes it possible to reduce the limitations of drug delivery related to the toxicity and side effects of therapeutics, their low bioavailability and biocompatibility. This review highlights current progress in the use of lipid systems to deliver active substances to the human body. Various lipid compositions modified with amphiphilic open-chain and macrocyclic compounds, peptide molecules and alternative target ligands are discussed. Liposome modification also evolves by creating new hybrid structures consisting of organic and inorganic parts. Such nanohybrid platforms include cerasomes, which are considered as alternative nanocarriers allowing to reduce inherent limitations of lipid nanoparticles. Compositions based on mesoporous silica are beginning to acquire no less relevance due to their unique features, such as advanced porous properties, well-proven drug delivery efficiency and their versatility for creating highly efficient nanomaterials. The types of silica nanoparticles, their efficacy in biomedical applications and hybrid inorganic-polymer platforms are the subject of discussion in this review, with current challenges emphasized.

show abstract

“…Новые мультикатионные ПАВ на основе ДАБКО с двумя углеводородными радикалами (n-ДАБКО-s-ДАБКО-n, где s = 2, 6, 12 и n = 12, 14, 16, 18) были использованы для модификации липосом [42]. Липосомальная формулировка на основе фосфатидилхолина и тетрадецильного геминального производного ДАБКО продемонстрировала самую высокую антибактериальную активность против Staphylococcus aureus ( Алкилтрифенилфосфоний бромиды (ТФФБ-n) привлекают внимание исследователей благодаря их способности доставлять биологически активные соединения в митохондрии [43][44] и проявлять высокие солюбилизирующие свойства [45]. Самоорганизация ТФФБ-n в индивидуальных водных растворах была исследована методами тензиометрии, кондуктометрии, спектрофотометрии, ЯМРсамодиффузии [45][46], флуориметрии [47], капиллярной вискозиметрии [48], динамического светорассеяния [45,48].…”

Section: супрамолекулярные системы на основе катионных пав: влияние пunclassified

“…Кроме того, было изучено мицеллообразование ТФФБ-n в смешанных композициях с неионным ПАВ [59], триблокполимерами [50,60], полиакриловой кислотой и бычьим сывороточным альбумином [10]. В работах [43,61] обсужден биомедицинский потенциал трифенилфосфониевых ПАВ. Впервые показана комплексообразующая способность ТФФБ-n по отношению к декамерам ДНК [61].…”

Section: супрамолекулярные системы на основе катионных пав: влияние пunclassified

“…Впервые показана комплексообразующая способность ТФФБ-n по отношению к декамерам ДНК [61]. Были получены липосомы, нековалентно модифицированные трифенилфосфоний бромидами, что обеспечивает более высокую степень ко-локализации модифицированных липосом, загруженных родамином Б, с митохондриями опухолевых клеток [43].…”

Section: супрамолекулярные системы на основе катионных пав: влияние пunclassified

See 1 more Smart Citation

Polyfunctional Nanosystems on Amphiphilic and Hybrid Platform: Self-Assembly, Mesogenic Properties and Application

Zhil’tsova¹,

Ibatullina²,

Mirgorodskaya³

et al. 2020

Liq. Cryst. and their Appl.

View full text Add to dashboard Cite

Обзор посвящен анализу современных публикаций в области самоорганизации амфифильных соединений, формирования полифункциональных наносистем различной морфологии, их прикладного потенциала в нано-и биотехнологиях. Рассмотрены самоорганизующиеся системы на основе амфифильных соединений, преимущественно катионных ПАВ, а также на гибридной платформе металл/амфифил. Для серии катионных ПАВ проведен анализ влияния структуры головной группы на функциональную активность (солюбилизирующие, каталитические, антимикробные свойства). Продемонстрированы перспективы их использования в качестве мицеллярных наноконтейнеров для гидрофобных спектральных зондов и лекарственных средств, невирусных векторов и антимикробных препаратов. Обсуждены гибридные системы на амфифильной платформе, в том числе металломицеллярные композиции, включающие металлы различной природы, установлена корреляция структура-активность при варьировании структуры ПАВ и природы металла. Отдельный раздел посвящен металломезогенам на амфифильной платформе, разработке наноматериалов различного назначения на их основе, применению в биомедицине, оптике, катализе. Спецификой таких систем является комбинация свойств, типичных для ПАВ (самоорганизация и поверхностная активность), и особенностей, характерных для координационных соединений (окислительно-восстановительные, каталитические, магнитные и оптические свойства). Введение иона металла может способствовать увеличению температурного интервала и концентрационной области существования мезофаз. Дополнительные возможности расширения морфологического поведения и функциональной активности предоставляет использование макроциклической матрицы, позволяющей создавать новые жидкокристаллические материалы.

show abstract

Mitochondria-targeted cationic liposomes modified with alkyltriphenylphosphonium bromides loaded with hydrophilic drugs: preparation, cytotoxicity and colocalization assay

Abstract: Cationic liposomes were obtained based on 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine noncovalently modified using alkyltriphenylphosphonium bromides (TPPB-n) with different lengths of hydrocarbon tail for targeted delivery to mitochondria.

Cited by 50 publications

References 63 publications

Polymer–Colloid Complexes Based on Cationic Imidazolium Amphiphile, Polyacrylic Acid and DNA Decamer

Polymer–Colloid Complexes Based on Cationic Imidazolium Amphiphile, Polyacrylic Acid and DNA Decamer

Nanocarriers for Biomedicine: From Lipid Formulations to Inorganic and Hybrid Nanoparticles

Polyfunctional Nanosystems on Amphiphilic and Hybrid Platform: Self-Assembly, Mesogenic Properties and Application

Contact Info

Product

Resources

About