Étude par microcalorimétrie à balayage de l'influence de la longueur de chaînes alkyles greffées à un polyéthylèneimine, sur la transition thermotropique des bicouches de dipalmitoylphosphatidylcholine

Nous avons étudié le comportement de la transition thermotropique des vésicules de dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), lorsque celles-ci sont en présence de différents polymères. Nous avons aussi examiné sommairement le comportement des liposomes de DPPC en présence de ces mêmes polymères. Les vésicules unilamellaires ont été obtenues par sonication d'une suspension de bicouches multilamellaires. Les polymères ont été ajoutés après que la sonication ait eu lieu. Les polymères étudiés sont le polyéthylèneimine d'une masse molaire moyenne d'environ 70000 Daltons (PEI), et des dérivés de celui-ci. Ces dérivés ont été obtenus par greffage, sur certains des atomes d'azote du PEI, de chaînes alkyles de huit (PEIOC), douze (PEILA) ou seize (PEIPA) carbones. Comme le PEI et ses dérivés sont chargés dans les conditions où nous les avons utilisés, nous avons aussi étudié l'effet du polyéthylèneglycol, comme modèle de polymère non chargé. Les études ont été réalisées à l'aide d'un microcalorimètre à balayage (DSC) MC2 de la compagnie MicroCal, Inc. Nous avons ainsi eu accès à la température, l'enthalpie et la coopérativité de la transition sur les thermogrammes de vésicules, nous avons identifié deux pics de transition attribués à deux populations de vésicules que nous avons lésigné les "petites" et les "grosses". Nous avons donc considéré les thermogrammes comme composés de deux pics symétriques, plus une contribution asymétrique désignée "résidu". Nous avons suivi l'évolution de ces deux pics et de leur résidu en fonction de la concentration de polymère; nous avons aussi suivi la transition des DPPC à partir d'un premier balayage, et de plusieurs balayages consécutifs soit jusqu'à l'atteinte de l'équilibre. Les observations les plus intéressantes portent sur la température de transition. Le PEI fait augmenter la température de transition des DPPC. Ceci est interprété comme étant le signe d'une interaction de type électrostatique du polymère avec la surface de la bicouche. Le PEIOC (C8) a moins d'effet sur la transition que le PEI. Les greffons de huit carbones se comporteraient plutôt comme les chaînes d'un alcool, ou d'un surfactant, linéaire de quatre carbones; ils ne pénétreraient pas dans la membrane et gêneraient l'approche du polymère. Le PEILA (C12) fait baisser la température de transition; les chaines greffées s'inséreraient dans la région hydrophobe de la bicouche à une profondeur où la perturbation induite est importante. Le PEIPA (C16) fait légèrement augmenter la température de transition et possède un comportement en fonction du temps qui est particulier: on observe un maximum dans la courbe en fonction de nombre de balayage. L'insertion des chaînes greffées dans la bicouche se ferait plus difficilement à cause de la forme compacte du polymère et ces chaînes provoqueraient moins de perturbations parce qu'elles s'inséreraient plus profondément. De plus aux concentrations de PEIPA les plus levées, nous avons observé l'apparition d'un nouveau pic à haute tempéature