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细说阳离子脂质结构与功能

发布时间:2021-03-31   点击次数:466次

本文我们来讲解一下阳离子脂质结构与功能。我们知道阳离子脂质分子在结构上由四个部分组成:一个或多个阳离子头部(head)、连接链(spacer)、连接键(linker bond)和疏水烃尾(hydrophobic tail)。

 

阳离子脂质的头部大都包含胺类基团(除一种脂质含脒基外),从简单的氨基到被甲基或羟乙基团取代的季铵盐。阳离子脂质的极性头起着脂质体与DNA、脂质体-DNA复合物与细胞膜或细胞内其它组分相互结合的作用。在阳离子胆固醇衍生物中,带有叔胺基团的阳离子胆固醇化合物比季铵盐化合物有更高的转染活力,并且毒性小得多。带有多价极性头基团或具有多个正电荷极性头的阳离子脂质体转染效率较高,这可能是因为它与DNA的结合较牢固。

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连接链的长度能影响阳离子纳米脂质体与粘膜表面的相互作用,从而影响转染活力。一般来说,带有长连接链的阳离子纳米脂质体能明显增强与粘膜表面的相互作用,转染效率高。

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连接键是类脂分子很重要的组成部分,它决定了阳离子纳米脂质体的化学稳定性和生物可降解性。醚键和C-N键的化学稳定性较高,但不易被生物降解,一般不适用于体内实验;含有酯键的阳离子纳米脂质体较易被生物降解,细胞毒性小,但它们的化学稳定性通常较差。通常采用的连接键是化学稳定性较高、但又可以生物降解的酰胺键和氨甲酰键等。

 

常见的阳离子纳米脂质体的疏水烃尾主要有脂肪烃基链和胆固醇环。脂肪烃基链的碳原子数通常为12至18个,以达到在温度下为脂双层提供足够的流动性,又能使脂双层膜维持一定的刚性,以便为阳离子纳米脂质体在体内的脂质融合创造条件。对以脂肪链为尾部的脂质体,碳链加长会导致转染效率降低,但在链内引入不饱和键可提高效率。将胆固醇用作疏水烃尾,效果常常优于脂肪链,因为由它参与形成的双分子层结构更稳定。

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