Application of cholesterol based liposomes for delivery of polypyridyl ruthenium(II) complexes

Polipirydylowe kompleksy rutenu(II) są grupą związków o interesujących właściwościach optycznych i biologicznych, które są obecnie intensywnie badane pod kątem potencjalnego zastosowania w chemioterapii, terapii fotodynamicznej czy obrazowaniu optycznym. Istotnym problemem jest trudność uzyskania selektywności takich związków w stosunku do tkanek nowotworowych. Głównym celem pracy była synteza nośników polipirydylowych kompleksów rutenu(II), która ma pozwolić na sterowanie akumulacją kompleksów we wnętrzu komórek nowotworowych. Jako układ dostarczania kompleksów wybrano liposomy zawierające cholesterol. Zastosowano dwie metody syntezy liposomów: wstrzykiwania etanolowego roztworu lipidów i uwodnienia cienkiego filmu lipidowego. Liposomy z zamkniętym kompleksem [Ru(dip)3]Cl2 zostały scharakteryzowane pod względem rozmiaru oraz stabilności w pH fizjologicznym (7,4) oraz lekko kwaśnym (6,5). Efektywność zamknięcia kompleksu Ru w liposomach wyniosła 50%. Ocenione zostały również zmiany widm absorpcyjnych i luminescencyjnych zamkniętych w liposomach kompleksów, jak również zmierzona wydajność kwantowa luminescencji.Polypyridyl ruthenium(II) complexes are interesting group of transition metal compounds that have enjoyed the most attention in chemotherapeutic applications as cytotoxic or photodynamic therapy (PDT) agents. However they lack selectivity towards cancer tissue. To address this problem the delivery system based on liposomes, which contained cholesterol, was proposed. The liposomes containing Ru(II) compounds were synthesized using two different methods: ethanol injection of lipid solution and hydration of thin lipid film. Obtained heterogeneous population of liposomes with mean size around 40 nm (ethanol injection) or 100 nm (thin lipid film). Synthesized samples were not stable in physiological pH (7,4), neither in slightly acidic one (6,5). The efficiency of encapsulation of Ru(II) compounds was discovered to be 50%. The changes in absorption and emission spectra of [Ru(dip)3]Cl2 upon accumulation in liposomes were studied and further discussed in the context of complexes potential application in PDT