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长循环脂质体磷脂DSPE-MPEG2000与DMG-PEG2000

发布时间:2021-10-26   点击次数:80次

本期我们来聊一聊长循环脂质体磷脂,DSPE-MPEG2000与DMG-PEG2000是两款较为常用的长循环脂质体磷脂类辅料,许多小伙伴只知道DMG-PEG2000和DSPE-MPEG2000一样具有长循环作用且基因转染效果更好,却并不了解背后的具体原理。


 DMG-PEG2000可用于RNA脂质体,随着 mRNA疫苗的火热研制而被大家认识,从而迅速蹿红。DMG-PEG2000英文全名1,2-dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol-2000,中文名可对应翻译为二肉豆蔻酰甘油-聚乙二醇2000。它的分子式为C122H242O50,分子量2509.2(平均值),表结构如下:




 从结构式上就能看出,DMG-PEG2000是通过PEG化修饰了一种短链脂质,C14比常见的DSPE-mPEG2000的C18链短得多,这样 直接的结果就是脂质“锚"嵌插入脂质膜较“浅",在体循环过程中较易脱落。而这一设计 大的优势是解决了“PEG-dilemma"。PEG-dilemma 主要有三点:

 1、 PEG链的空间位阻作用屏蔽脂质体与细胞膜间的相互作用,抑制靶细胞对脂质体的摄取;

 2、 屏蔽脂质体与内涵体膜间的相互作用,妨碍 “内涵体逃逸",导致 RNA被降解无法顺利进入细胞质;

 3、 多次注射 PEG 化脂质体诱发免疫反应,引起加速血液清(ABC)现象。

 一般的解决办法有:降低脂质体表面 PEG 的密度;使用可断裂的 PEG-脂质间linker,如酯键、腙键、肽键;使用短链脂质,如采用C14脂质锚定较C18更易于 PEG 从粒子表面解离。另外,DMG-PEG2000的短链(肉豆蔻酸,C14)比长链(硬脂酸,C18)半衰期小可更快降解,DMG-PEG2000可降低脂质体与细胞间的相互作用及吸附ApoE的能力,获得 好的细胞基因沉默效果。

 “溶酶体/内涵体逃逸"是RNA类药物递送的关键也是难点,药效高低与其直接相关。使用含有短烷基链的聚乙二醇脂质,可在实现体内逃逸的同时快速解离,以此对抗PEG化造成的“内涵体逃逸"失败现象。这也是为何DSPE-MPEG2000在化药脂质体中常用而核酸类脂质体药物使用DMG-PEG2000的基因沉默/表达水平更高、药效 好。

 基于这样的考虑还开发了很多新PEG化脂质,如DMA-PEG2000、PEG2000-Ceramide-C14等,大家在科研工作中可以根据需要选用。



 DSPE-MPEG2000的长循环功效与用法

 DSPE-MPEG2000是DSPE(二硬脂酰磷脂酰乙醇胺)的PEG(聚乙二醇)化衍生物,因聚乙二醇末端采用甲氧基封端,使得PEG部分失活不能继续反应,聚合度为2000,因此称为mPEG2000。

 使用DSPE-MPEG2000制备长循环脂质体可以说是其在制剂中 广fan的应用了。普通脂质体在进入体循环系统后,会因血液中蛋白、调理素、抗体、酶等的作用发生破裂,导致包封的活性物质渗漏;或被人体网状内皮组织系统(RES)识别、清,无法产生药效。在此情况下,长循环脂质体,或称隐形脂质体应运而生。

 研究者通过在磷脂分子上连接多羟基基团,即聚乙二醇PEG,使得脂质体表明具有一定的亲水性,从两方面发挥长循环作用:

 1.PEG分子可与水相形成氢键,在脂质体表明形成一层水化膜结构,以减少脂质体与血浆中的蛋白、酶等成分的结合,从而增强其在血液中的稳定性;

 2.PEG如海藻般在脂质体表面交错覆盖,形成柔软的毛刷状构象,阻碍蛋白、抗体、细胞等的吸附和黏附,并掩盖磷脂分子的疏水部分以避免与血液成分的结合,从而有效避开RES的识别和吞噬,延长脂质体的体循环时间及药物半衰期。

 例如方不同的两款阿霉素脂质体DOXIL和MYCOET,API阿霉素的药动学行为差异明显。含有DSPE-MPEG2000的DOXIL,阿霉素半衰期约为2.5天,而方不含DSPE-MPEG2000的MYCOET,阿霉素半衰期 有0.07小时。

 一般来说,DSPE-MPEG2000的用量在5%左右即可发挥很好的作用,其用量与药物包封率没有直接关系,使用时与其它磷脂辅料一起溶于有机溶剂。

 DSPE-MPEG2000极易溶于氯仿和甲醇,易溶于乙醇和bing酮,可溶于水,溶解过程具有高分子的特性,即先溶胀再溶解。

 小伙伴们是不是很好奇两款磷脂具体的产品信息,小编已经给你们整理好了!



 1 中文名称:DMG-PEG2000

 2 商品名:DMG-PEG2000

 3 化学名称:1,2-二肉豆蔻酰-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇2000

 4 英文化学名称:1,2-dimyristoyl-rac-glycero-3-methoxypolyethylene glycol-2000

 5 分子式:C32H62O5(C2H4O)n, n≈45

 5 生产商:艾伟拓(上海)医药科技有限公司

 6 CAS号:160743-62-4

 7 用途:阳离子脂质体

 8 性状:白色粉末

 9 溶解性:易溶于甲醇、氯仿,部分溶于水

 10 分子量:约2509.2

 11 保存条件:-20℃

 12 注意事项:避免与强酸、强碱、强氧化性物质接触

 ▼ H NMR


 1 中文名称:培化磷脂酰乙醇胺(供注射用)

 2 英文名:DSPE-MPEG2000

 3 化学名:N-(羰基-甲氧基聚乙二醇2000)-1,2-二硬酯酰-SN-甘油-3-磷酰乙醇胺,钠盐

 4 CAS号:147867-65-0

 5 登记号:F20170000595

 6 DMF号:025329

 7 级别:药用注射级

 8 分子式:大约C133H263NO55PNa

 9 分子量:大约2800

z 10 产品特性:白色粉末

 11 溶解性:极易溶于氯仿和甲醇,易溶于乙醇和bing酮,溶于水

 12 适用领域:脂质体膜材,乳化剂

 13 保存条件:-20℃以下,遮光密闭




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