DOTAP 衍生物的设计、合成策略
瑞禧生物2025-02-13   作者:ws   来源:
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DOTAP:(2,3-二油氧基丙基)三甲基氯化铵。具有双亲性结构,包括一个带正电荷的亲水头部和一个由两条长烷基链组成的疏水尾部。这种结构使得DOTAP在水中能够自发形成类似于细胞膜结构的脂质双层,从而具有良好的膜融合能力和生物相容性。

DOTAP结构式 

一、设计

1. 引入功能性基团:为了赋予 DOTAP 衍生物特定的性能,可以在其结构中引入各种功能性基团。例如,引入具有靶向作用的配体,如tumour特异性抗体、多肽或适配体等,可使衍生物能够特异性地识别并结合到目标细胞或组织上,实现靶向给药;引入响应性基团,如对 pH、温度、光照等刺激响应的基团,可使衍生物在特定的条件下发生结构或性能的变化,从而实现化合物的可控释放。

2. 改变疏水尾部结构:通过改变 DOTAP 疏水尾部的烷基链长度、饱和度或分支程度等,可以调节衍生物的疏水性、膜流动性和稳定性等性质。例如,增加烷基链长度可能会提高脂质体的稳定性,但也可能影响其细胞摄取效率;引入双键或分支可以增加膜的流动性,有利于脂质体与细胞膜的融合。

3. 调整亲水头部基团:对 DOTAP 的亲水头部进行修饰,如改变其电荷性质、电荷密度或引入其他亲水基团等。例如,部分中和阳离子头部的电荷可以降低衍生物与细胞表面的非特异性相互作用,减少poison性;引入聚乙二醇(PEG)等亲水链段可以增加衍生物的水溶性和生物相容性,延长其在循环中的半衰期。

 

二、合成

1. 酯化反应:利用 DOTAP 分子中的羟基与含有功能性基团的酸或酸酐发生酯化反应,将功能性基团引入到 DOTAP 分子中。例如,将含有靶向配体的羧酸与 DOTAP 的羟基在适当的催化剂和反应条件下进行酯化反应,得到具有靶向功能的 DOTAP 衍生物。

2. 酰胺化反应:如果 DOTAP 分子中含有氨基或羧基,可通过酰胺化反应与含有相应官能团的化合物结合。例如,将带有活性氨基的化合物与 DOTAP 的羧基在缩合剂(如 EDC、NHS 等)的作用下进行酰胺化反应,形成酰胺键连接的 DOTAP 衍生物。

3. 烷基化反应:通过烷基化试剂与 DOTAP 分子中的活性氢原子(如羟基、氨基等)发生反应,引入新的烷基或取代烷基基团,从而改变 DOTAP 的结构和性质。