Characteristics of mixed Langmuir monolayers formed from dipalmitoylphosphatidylcholine and phenylpiperazine derivative of phenytoin

Celem prowadzonych badań było zbadanie oddziaływań pomiędzy dipalmitoilofosfatydylocholiną (DPPC) i fenylopiperazynową pochodną fenytoiny (GG5) w monowarstwie Langmuira, traktowanej jako model błony biologicznej. Badania przeprowadzone zostały w układach dwuskładnikowych. Analiza charakterystyki monowarstw została oparta na podstawie izoterm ciśnienia powierzchniowego w funkcji powierzchni przypadającej na cząsteczkę, czyli izoterm π-A. W pierwszej części obliczeń wyznaczono ciśnienie załamania monowarstwy, powierzchnię graniczną oraz współczynnik ściśliwości dla czystych składników oraz roztworów o różnych ułamkach molowych. Zauważono, że wraz ze wzrostem zawartości DPPC w monowarstwach mieszanych, rośnie także wartość ciśnienia załamania monowarstwy. Kolejny etap stanowiły obliczenia nadmiarowej entalpii swobodnej mieszania. Narysowany wykres zobrazował, iż dla roztworów obserwujemy przeważające odchylenia dodatnie, sugerujące silniejsze oddziaływania odpychające pomiędzy cząsteczkami DPPC oraz GG5 w porównaniu do oddziaływań w monowarstwach pojedynczych składników. Badania przeprowadzano w stałej temperaturze 25°C na wadze Langmuira, ze stałą prędkością kompresji, wykorzystując chloroform jako rozpuszczalnik.

The aim of the research was to determine the interactions between DPPC and phenylpiperazine derivative of phenytoin (GG5) in monolayers treated as models of biological membranes. Researches were carried out in binary system. Analysis of characteristics of the monolayers was based on the surface pressure – area isotherms (π-A isotherms). In the first part of the calculation, monolayer collapse pressure, limiting area and isothermal compressibility were found for the pure components and for the mixture with different molar fractions of DPPC. It was observed that value of monolayer collapse pressure increases with increasing content of DPPC. The next step was to calculate the excess free enthalpy of mixing. For the majority of examined monolayers positive deviations were found, suggesting repulsive interactions between DPPC and GG5 molecules in comparison to the interactions in single component monolayers. Researches were conducted at constant temperature of 25°C using Langmuir balance, with a constant speed of compression, using chloroform as the solvent.