Existence of open membrane fragments in sonicated DHP suspensions

¹ Équipe ENS, Physico-Chimie des Rayonnements, CNRS URA 75, France.
² Bioénergétique membranaire, CNRS URA 1128, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France.

Abstract

QELS and EPR spectroscopy have been used to detect Dihexadecylphosphate (DHP) vesicles as a function of head group charge. QELS shows the existence of vesicles with a hydrodynamic radius of 70 nm for amphoteric DHP and larger than 90 nm for acidic ones. But both techniques show that open membrane fragments constitute about 80% of sonicated samples. The proportion of fragments is stable over one week. The size of the open membrane fragments is larger (RH=5nm) for acid DHP compared to amphoteric DHP. The amount of vesicles does not depend on the pH of the solution in the range of pH 3.3 (acid DHP) to 11.5. Whatever the pH, the fragments are unstable upon salt addition, which confirms the electrostatic origin of their metastability. The fusion of DHP bilayers induced by salt could be a mild way of performing encapsulation of fragile molecules.

Résumé

La présence de vésicules de Dihexadecyl-phosphate (DHP) après sonication des suspensions aqueuses a été mesurée par diffusion quasi-élastique de la lumière (QELS) et par résonance paramagnétique électronique. La QELS montre l'existence de vésicules de 70 nm de rayon pour la forme basique du tensio actif et 90 nm pour la forme acide. Mais les deux techniques montrent que plus de 80% de l'échantillon est composé de fragments de membranes. Ces fragments sont stables sur plus d'une semaine. Ils floculent après addition d'un électrolyte, ce qui confirme la nature électrostatique de leur métastabilité. La taille de ces disques membranaires est plus grande en milieu acide (5nm) qu'en milieu basique. La proportion de vésicules ne dépend pas du taux d'ionisation de la membrane.