DOTAP 复合脂质体用于蛋白质化合物递送的稳定性与活性
瑞禧生物2025-02-13   作者:ws   来源:
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DOTAP,全称 (2,3 -二油氧基丙基) 三甲基氯化铵,或 (1,2 -二- O -十八烯基- 3 -三甲基丙烷氯化铵,是一种常用的阳离子脂质体。主要由极性头部(亲水基团)、连接键和疏水尾部组成。亲水头团是一个含氮的正电荷基团,能与带负电荷的遗传物质(如 DNA 或 RNA)、蛋白质等形成静电相互作用。疏水尾部由两条长的不饱和油酰基链组成,在水中会自发聚集形成脂质双层,类似细胞膜的结构。

脂质体 

一、稳定性

1. 物理稳定性:DOTAP 复合脂质体的双层膜结构为蛋白质提供了一个相对稳定的微环境,有助于防止蛋白质因外界因素(如温度、机械应力、剪切力等)而发生聚集或变性。其阳离子特性使得脂质体能够与带负电荷的蛋白质通过静电作用相互吸引,增强了蛋白质与脂质体的结合力,减少蛋白质在溶液中的自由扩散和相互碰撞,从而降低蛋白质聚集的可能性。此外,通过优化脂质体的制备工艺,如控制脂质浓度、采用合适的分散方法等,可以制备出粒径均匀、分散性好的 DOTAP 复合脂质体,进一步提高其物理稳定性,使其在储存和运输过程中能够保持较好的状态,不易发生沉淀或分层现象。

2. 化学稳定性:在蛋白质递送过程中,蛋白质可能会受到体内各种化学因素的影响,如蛋白酶的降解、氧化应激等。DOTAP 复合脂质体可以作为一种物理屏障,在一定程度上保护蛋白质免受这些化学因素的破坏。例如,脂质体的膜结构能够阻挡蛋白酶与蛋白质的接触,减少蛋白质的降解;同时,一些抗氧化剂或稳定剂可以被包封在脂质体中,或者与脂质体表面结合,共同对抗氧化应激,维持蛋白质的化学稳定性。另外,对 DOTAP 复合脂质体进行适当的表面修饰,如聚乙二醇化(PEGylation),可以减少脂质体被体内免疫系统识别和清除的几率,延长其的循环时间,从而更好地保护所负载的蛋白质,提高其化学稳定性。

 

二、活性

1. 维持蛋白质构象:蛋白质的生物活性与其特定的三维构象密切相关。DOTAP 复合脂质体在包裹蛋白质的过程中,通过与蛋白质的温和相互作用,尽量避免对蛋白质构象的破坏,从而有助于维持蛋白质的天然活性。例如,脂质体的制备过程中选择合适的缓冲体系、控制温度和 pH 值等条件,可以减少对蛋白质结构的影响。此外,一些研究还尝试在脂质体中添加特定的辅助成分,如胆固醇等,来调节脂质体膜的流动性和柔韧性,使其更好地适应蛋白质的构象需求,进一步保护蛋白质的活性。

2. 促进细胞摄取与内体逃逸:DOTAP 复合脂质体具有较好的细胞摄取能力,其带正电荷的表面能够与细胞表面带负电荷的成分相互作用,通过内吞作用进入细胞。为了确保蛋白质能够在细胞内发挥作用,脂质体还需要具备一定的内体逃逸能力。一些研究通过在 DOTAP 复合脂质体中添加具有特性的脂质或聚合物,使其在进入内体后能够破坏内体膜,将包裹的蛋白质释放到细胞质中,避免蛋白质被降解,从而提高蛋白质的细胞内活性。例如,某些含有可质子化氨基的脂质成分在酸性的内体环境中会发生质子化,导致脂质体膜的结构发生变化,促进内体逃逸,使蛋白质能够顺利到达其作用靶点,发挥生物学活性。