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DOTAP的應(yīng)用與安全性
閱讀:1141 發(fā)布時(shí)間:2022-4-22能夠包載DNA、RNA等核酸類(lèi)物質(zhì)的DOTAP大家了解嗎?為何DOTAP會(huì)在包裹核酸尤其是制備轉(zhuǎn)染試劑領(lǐng)域得到如此廣的應(yīng)用呢?DOTAP的安全性究竟如何呢?
提起DOTAP,大家更多想到的是包載DNA、RNA等核酸類(lèi)物質(zhì),而不是像普通脂質(zhì)體那樣包載化療藥等化合物。那么為何DOTAP會(huì)在包裹核酸尤其是制備轉(zhuǎn)染試劑領(lǐng)域得到如此廣的應(yīng)用呢?
| 中文名稱(chēng):DOTAP
| 商品名:DOTAP
| 貨號(hào):002002
| 化學(xué)名稱(chēng):(2,3-二油酰基-丙基)-三甲基銨-氯鹽;(2,3-二油?;?丙基)-三甲基氯化銨
| 分子式:C42H80NO4Cl
| CAS號(hào):132172-61-3
| 級(jí)別:藥用試劑級(jí)別
| 用途:陽(yáng)離子脂質(zhì)體
| 結(jié)構(gòu)式:
| 性狀:白色固體
| 純度:99%
| 分子量:698.56
| 熔點(diǎn):35~38℃
| 保存條件:-20±5℃,遮光密閉
| 注意事項(xiàng):避免與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性物質(zhì)接觸
首先我們先了解下轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染是真核細(xì)胞主動(dòng)或者被動(dòng)導(dǎo)入外源核酸片段而獲得新的表型的過(guò)程,所以轉(zhuǎn)染試劑的作用就是將DNA等運(yùn)輸至細(xì)胞內(nèi)。陽(yáng)離子脂質(zhì)體因自身攜帶正電荷,可與核酸結(jié)構(gòu)中帶負(fù)電的磷酸基團(tuán)產(chǎn)生靜電作用相結(jié)合,從而將DNA穩(wěn)定、高效的包裹。同時(shí),陽(yáng)離子脂質(zhì)體也能被表面帶負(fù)電的細(xì)胞膜吸附,再通過(guò)膜融合或細(xì)胞內(nèi)吞作用將DNA遞送入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用?;谕瑯拥脑恚芏嘌芯恳怖藐?yáng)離子脂質(zhì)體包裹小核酸類(lèi)藥物,如反義寡核苷酸、干擾RNA等。因陽(yáng)離子脂質(zhì)體本身也有細(xì)胞毒性,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成干擾,因此在chu方設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意DOTAP的用量,配合包封率以及zeta電位等指標(biāo)甚至動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
陽(yáng)離子脂質(zhì)體的分類(lèi)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
根據(jù)包載的API不同,可將陽(yáng)離子脂質(zhì)體分為兩大類(lèi),一類(lèi)是包載以mRNA、siRNA為代biao的核酸類(lèi)藥物的脂質(zhì)體,是基因zhi療中研究zui多、應(yīng)用zui廣的一種非病毒載體;另一類(lèi)是包載如紫杉醇、喜樹(shù)堿等小分子抗ai藥的脂質(zhì)體制劑,具有腫liu新生血管靶向性,對(duì)ai癥也有雙重機(jī)制作用下的好療效。
陽(yáng)離子脂質(zhì)體作為非病毒載體有著以下這些優(yōu)勢(shì):
保護(hù)zhi療基因在體內(nèi)循環(huán)中不被降解。通過(guò)對(duì)脂質(zhì)體的表面基團(tuán)進(jìn)行特殊修飾后的陽(yáng)離子脂質(zhì)體能很好地包封片段,促進(jìn)復(fù)合物與細(xì)胞膜的融合,增加DNA的攝取和表達(dá);
高xiao穿過(guò)細(xì)胞膜和核膜,轉(zhuǎn)染細(xì)胞,使其表達(dá)/沉默基因;
如果適應(yīng)癥為ai癥,則能夠選擇性的吸附于帶負(fù)電荷的新生腫liu血管內(nèi)皮細(xì)胞上,抗ai效果更好。
陽(yáng)離子脂質(zhì)DOTAP的應(yīng)用
前面也說(shuō)了,DOTAP是兩親分子,主要由三部分組成:極性頭部(親水基團(tuán))、連接鍵、疏水尾部。通過(guò)靜電作用與帶有負(fù)電荷的DNA分子相結(jié)合的是DOTAP的極性頭部,通常由叔胺或季銨鹽構(gòu)成,后來(lái)又研究出咪唑頭部、氨基酸頭部等。其極性頭部對(duì)核酸分子的包載效率以及細(xì)胞毒性均有重要的影響。chu方中DOTAP用量越大載藥量越大,但zeta電位過(guò)高細(xì)胞毒性也越大,制劑安全性受影響,兩者需平衡。學(xué)術(shù)部的同事曾做過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)研究即毒性:當(dāng)zeta電位高于+50mV時(shí)即有可能出現(xiàn)注射立即死亡現(xiàn)象。對(duì)于包載化療藥物而言,載藥并不依賴(lài)DOTAP,chu方中可添加其它中性磷脂如DSPC、DPPC等,使用劑量方面受限較小。
早先DOTAP應(yīng)用于商業(yè)化產(chǎn)品是轉(zhuǎn)染試劑。DOTAP的極性頭部通過(guò)靜電作用與帶有負(fù)電荷的DNA分子穩(wěn)定結(jié)合,兩者混合后可自發(fā)形成穩(wěn)定的復(fù)合物。這種轉(zhuǎn)染方法非常溫和,可避免脂質(zhì)轉(zhuǎn)染或者其它方式轉(zhuǎn)染帶來(lái)的細(xì)胞毒性作用,并且轉(zhuǎn)染效率高于其它的脂質(zhì)試劑。
目前DOTAP較為成功的應(yīng)用案例有紫杉醇陽(yáng)離子脂質(zhì)體EndoTAG-1以及喜樹(shù)堿藥物的陽(yáng)離子脂質(zhì)體EndoTAG-2,其作為優(yōu)xiu的轉(zhuǎn)染試劑應(yīng)用也很廣。RNA類(lèi)藥物的效果與選用的陽(yáng)離子脂質(zhì)材料密切相關(guān),實(shí)驗(yàn)中遇到問(wèn)題的時(shí)候不妨多試幾種陽(yáng)離子脂質(zhì)材料。