陽離子脂質(zhì)體DOTAP在包裹核酸及轉(zhuǎn)染試劑制備領(lǐng)域的應(yīng)用與安全性
能夠包載DNA、RNA等核酸類物質(zhì)的DOTAP大家了解嗎？為何DOTAP會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：DOTAP
| 商品名：DOTAP
| 貨號：002002
| 化學(xué)名稱：（2,3-二油�；�-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：132172-61-3
| 級別：藥用試劑級別
| 用途：陽離子脂質(zhì)體
| 結(jié)構(gòu)式：
| 性狀：白色固體
| 純度：99%
| 分子量：698.56
| 熔點：35~38℃
| 保存條件：-20±5℃，遮光密閉
| 注意事項：避免與強酸、強堿、強氧化性物質(zhì)接觸
首先我們先了解下轉(zhuǎn)染。轉(zhuǎn)染是真核細(xì)胞主動或者被動導(dǎo)入外源核酸片段而獲得新的表型的過程，所以轉(zhuǎn)染試劑的作用就是將DNA等運輸至細(xì)胞內(nèi)。陽離子脂質(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，陽離子脂質(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。基于同樣的原理，很多研究也利用陽離子脂質(zhì)體包裹小核酸類藥物，如反義寡核苷酸、干擾RNA等。因陽離子脂質(zhì)體本身也有細(xì)胞毒性，會對實驗數(shù)據(jù)造成干擾，因此在處方設(shè)計時應(yīng)注意DOTAP的用量，配合包封率以及zeta電位等指標(biāo)甚至動物實驗進(jìn)行優(yōu)化。
陽離子脂質(zhì)體的分類及應(yīng)用優(yōu)勢
根據(jù)包載的API不同，可將陽離子脂質(zhì)體分為兩大類，一類是包載以mRNA、siRNA為代biao的核酸類藥物的脂質(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；另一類是包載如紫杉醇、喜樹堿等小分子抗癌藥的脂質(zhì)體制劑，具有腫腫瘤新生血管靶向性，對ai癥也有雙重機制作用下的好療效。
陽離子脂質(zhì)體作為非病毒載體有著以下這些優(yōu)勢：
保護治療基因在體內(nèi)循環(huán)中不被降解。通過對脂質(zhì)體的表面基團進(jìn)行特殊修飾后的陽離子脂質(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)；
高效穿過細(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)癥為癌癥，則能夠選擇性的吸附于帶負(fù)電荷的新生腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞上，抗癌效果更好。
陽離子脂質(zhì)DOTAP的應(yīng)用
前面也說了，DOTAP是兩親分子，主要由三部分組成：極性頭部(親水基團)、連接鍵、疏水尾部。通過靜電作用與帶有負(fù)電荷的DNA分子相結(jié)合的是DOTAP的極性頭部，通常由叔胺或季銨處方中DOTAP用量越大載藥量越大，但zeta電位過高細(xì)胞毒性也越大，制劑安全性受影響，兩者需平衡。學(xué)術(shù)部的同事曾做過小鼠實驗研究即毒性：當(dāng)zeta電位高于+50mV時即有可能出現(xiàn)注射立即死亡現(xiàn)象。對于包載化療藥物而言，載藥并不依賴DOTAP，處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)用案例有紫杉醇陽離子脂質(zhì)體EndoTAG-1以及喜樹堿藥物的陽離子脂質(zhì)體EndoTAG-2，其作為優(yōu)秀的轉(zhuǎn)染試劑應(yīng)用也很廣。RNA類藥物的效果與選用的陽離子脂質(zhì)材料密切相關(guān)，實驗中遇到問題的時候不妨多試幾種陽離子脂質(zhì)材料。
