DSTAP(18:0),中文全称为1,2-二硬脂酰-3-二甲基铵-丙烷,英文名为1,2-Distearoyl-3-dimethylammonium-propane。其命名中的“(18:0)”表示两个脂肪酰链均为十八碳饱和脂肪酸(即硬脂酸,C18:0)。该化合物属于阳离子脂质(cationic lipid),分子结构由甘油骨架构成,其中sn-1和sn-2位分别酯化连接两条硬脂酰链,sn-3位则连接一个带正电荷的季铵盐基团(–N⁺(CH₃)₂–CH₂CH₂CH₃)。整体结构赋予其两亲性和永久正电性。
1、物理化学特性
DSTAP(18:0)在常温下通常呈固态蜡状,具有较高的相变温度(源于饱和长链脂肪酸),在水相中难以自发分散,但可通过超声、挤出或与辅助脂质(如DOPE)共混形成稳定的阳离子脂质体。其阳离子头部在生理pH下始终带正电,能有效中和带负电的核酸(如DNA、RNA),促进复合物形成;而双硬脂酰疏水尾则增强膜稳定性,有助于在体内维持载体结构完整性。
2、技术优势与使用特点
相较于其他阳离子脂质(如DOTAP),DSTAP(18:0)因采用完全饱和的C18链,表现出更强的化学稳定性和较低的细胞毒性风险。其高疏水性有助于提升脂质纳米粒(LNP)的包封效率,尤其适用于对稳定性要求较高的核酸递送场景。在实验操作中,常以氯仿或乙醇溶液形式储存,使用时需与其他脂质按比例混合,并通过微流控或薄膜水化法构建纳米载体。
3、功能应用与实验原理
DSTAP(18:0)广泛应用于非病毒基因递送系统。其正电荷可与核酸静电结合,压缩成“脂质-核酸复合物”(lipoplex),并通过内吞作用进入细胞。在胞内酸性环境中,部分阳离子脂质还能促进内涵体逃逸,提高核酸释放效率。此外,因其结构稳定,DSTAP也常用于构建长效缓释疫苗佐剂或作为CRISPR-Cas系统、siRNA等新型治疗分子的递送平台。
4、拓展开发与多领域潜力
随着mRNA疫苗和基因编辑疗法的兴起,对高效、安全的阳离子脂质需求激增。DSTAP(18:0)凭借其明确的化学结构和可控的理化行为,成为脂质纳米粒配方优化的重要候选成分。研究者还可通过修饰其头部基团或引入可降解连接键,进一步提升生物可降解性与靶向能力。未来,该分子有望在肿瘤免疫治疗、罕见病基因替代及个性化医疗等领域发挥更广泛作用。
综上,DSTAP(18:0)作为一种经典且可调的阳离子脂质,在核酸药物递送体系中扮演着不可或缺的角色。其结构清晰、性能稳定、功能可拓展,是连接基础脂质化学与前沿生物医学应用的重要桥梁。