磷脂的分類及特性介紹
溶解性
這些脂質(zhì)的溶解度取決于極性頭基團(tuán)和脂肪酸側(cè)鏈。根據(jù)溶解度，它們被分類為(i)第1類:不吸收水的不溶性磷脂(蠟)(ii)；第2類:在水中膨脹的溶解度非常低的磷脂，如PCs、PEs或SM (iii)；第3A類:可溶的磷脂，在低含水量下形成溶性液晶，如ly solecithins (iv)第3B類:可溶的磷脂，形成膠束，如皂素。
表面電荷
磷脂在水中分散時(shí)所獲得的表面電荷取決于極頭基團(tuán)和介質(zhì)的pH值。在pH值7時(shí)，含有PC和PE頭基的磷脂具有中性電荷(兩性離子)，而含有PS、PI和PG頭基的磷脂具有負(fù)電荷。磷脂頭上的陽離子電荷促進(jìn)了納米顆粒向細(xì)胞膜的吸引，提高了細(xì)胞的摻入率。皮膚細(xì)胞具有負(fù)電荷，因此，表面帶正電荷的納米顆粒(在皮膚pH值下由PE提供)被吸引到細(xì)胞膜上，從而增強(qiáng)皮膚滲透。據(jù)報(bào)道，具有中性電荷的納米粒子(由PC提供)在血液中由于與血漿蛋白結(jié)合較少而在血漿pH值下表現(xiàn)出較長的循環(huán)時(shí)間。由于肺、肝臟和脾臟的吸收，帶電納米顆粒被更快地清除。總的來說，表面電荷影響納米載體與細(xì)胞的相互作用、巨噬細(xì)胞的攝取、從溶酶體逃逸、清除率和細(xì)胞毒性。
相變溫度
磷脂從凝膠(高度有序)轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕?無序)的溫度稱為相變溫度。它取決于極性頭基團(tuán)、脂肪酸側(cè)鏈的長度、脂肪酸側(cè)鏈的飽和度和磷脂的純度。PE頭組的PTT高于PC或PG頭組的PTT。這與前者更強(qiáng)的頭群相互作用有關(guān)。與含有較短側(cè)鏈的磷脂相比，具有較長側(cè)鏈的磷脂具有較高的PTT，因?yàn)樾枰嗟哪芰縼砥茐逆I。同樣，飽和磷脂顯示更高的PTT。由多不飽和側(cè)鏈組成的磷脂可顯示PTT甚至低于0◦C。由低PTT脂質(zhì)(低于37◦C)制成的磷脂雙分子層組件(脂質(zhì)體)據(jù)報(bào)道處于泄漏狀態(tài)。它們在血液中容易被巨噬細(xì)胞攝取。因此，如果期望從這些納米顆粒中獲得更長的循環(huán)時(shí)間和可控釋放，則需要優(yōu)先選擇具有高PTT的脂質(zhì)。在外用制劑的情況下，PTT脂質(zhì)較高的磷脂雙分子層在32◦C的皮膚溫度下保持剛性(首選用于外用藥物輸送)，而PTT脂質(zhì)較低的磷脂雙分子層保持彈性形式。彈性雙分子層是非常靈活的，可以很容易地?cái)D壓通過角質(zhì)細(xì)胞更深的皮膚層提供透皮輸送。與PTT較高的磷脂形成的囊泡相比，PTT低于37◦C的磷脂形成的囊泡在通過口服途徑輸送時(shí)更容易被胃腸道環(huán)境中的膽鹽破壞。
多態(tài)性
分散在水中的磷脂可以以各種形式存在，這取決于磷脂的水化程度和類型。它們可以形成二維層狀結(jié)構(gòu)或不同的凝膠相。它們可以以三維球形、立方、六角形或圓柱形結(jié)構(gòu)存在。不同的多態(tài)形式在修改藥物的釋放和形成的納米聚合體的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。形成的結(jié)構(gòu)類型取決于極性頭基團(tuán)的大小，側(cè)鏈的飽和度，磷脂的濃度，溫度，離子強(qiáng)度，pH值，其他分子的存在，如類固醇，油，或二價(jià)陽離子，如鈣。
形成的骨料類型用臨界堆積參數(shù)(CPP)來解釋。該參數(shù)與脂質(zhì)的性質(zhì)、mo′lecular形狀以及在脂-水界面處的首選曲率有關(guān)。它是脂肪酸鏈長度與極頭所占表面積的乘積的體積之比。(i)溶血磷脂只含有一個(gè)脂肪酸側(cè)鏈。與單一脂肪酸側(cè)鏈所覆蓋的表面積相比，這種脂質(zhì)的極性頭基團(tuán)所覆蓋的表面積更大。它們類似于倒錐狀的分子形狀。當(dāng)多個(gè)倒立錐組裝時(shí)形成膠束結(jié)構(gòu)。當(dāng)CPP > 1。(ii)對于PC、PG、PI、PS等含有頭基的磷脂，頭基和兩條脂肪酸側(cè)鏈所覆蓋的表面積相等。分子的形狀可以假定為圓柱體。許多圓柱體一起組裝成雙分子層，形成層狀相或脂質(zhì)體。當(dāng)填料參數(shù)為1/2 < CPP < 1時(shí)，形成封閉囊泡;當(dāng)填料參數(shù)為CPP = 1時(shí)，形成開放雙分子層。(iii) PE是一個(gè)比PC更小的頭部集團(tuán)。當(dāng)頭基團(tuán)的表面積小于脂肪酸側(cè)鏈時(shí)，分子形狀變?yōu)殄F形。這種磷脂形成球狀的正常膠束結(jié)構(gòu)。當(dāng)1/3 < CPP < 1/2時(shí)，首選圓柱形/桿狀/六角形結(jié)構(gòu)。當(dāng)CPP < 1/3時(shí)，球形正常mi -細(xì)胞優(yōu)先。據(jù)報(bào)道，如果與六方偏好脂質(zhì)混合，至少20-50 mol%的雙分子層偏好脂質(zhì)對于維持雙分子層結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。這已在圖2中表示。
成形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
形成的納米顆粒容易聚集。強(qiáng)烈的范德華引力是未帶電粒子聚集的主要原因。與不帶電的粒子相比，帶電的納米粒子被認(rèn)為更穩(wěn)定。這可以用DLVO理論來解釋。帶電表面吸引數(shù)個(gè)反離子殼向它靠近。這些雙層力是納米顆粒穩(wěn)定的原因。分子動(dòng)力學(xué)模擬預(yù)測，極性磁頭具有足以引起雙分子層-雙分子層排斥脈沖的力。盡管有兩個(gè)囊泡在接觸時(shí)融合在一起的機(jī)會(huì)。
這些脂質(zhì)的溶解度取決于極性頭基團(tuán)和脂肪酸側(cè)鏈。根據(jù)溶解度，它們被分類為(i)第1類:不吸收水的不溶性磷脂(蠟)(ii)；第2類:在水中膨脹的溶解度非常低的磷脂，如PCs、PEs或SM (iii)；第3A類:可溶的磷脂，在低含水量下形成溶性液晶，如ly solecithins (iv)第3B類:可溶的磷脂，形成膠束，如皂素。
表面電荷
磷脂在水中分散時(shí)所獲得的表面電荷取決于極頭基團(tuán)和介質(zhì)的pH值。在pH值7時(shí)，含有PC和PE頭基的磷脂具有中性電荷(兩性離子)，而含有PS、PI和PG頭基的磷脂具有負(fù)電荷。磷脂頭上的陽離子電荷促進(jìn)了納米顆粒向細(xì)胞膜的吸引，提高了細(xì)胞的摻入率。皮膚細(xì)胞具有負(fù)電荷，因此，表面帶正電荷的納米顆粒(在皮膚pH值下由PE提供)被吸引到細(xì)胞膜上，從而增強(qiáng)皮膚滲透。據(jù)報(bào)道，具有中性電荷的納米粒子(由PC提供)在血液中由于與血漿蛋白結(jié)合較少而在血漿pH值下表現(xiàn)出較長的循環(huán)時(shí)間。由于肺、肝臟和脾臟的吸收，帶電納米顆粒被更快地清除。總的來說，表面電荷影響納米載體與細(xì)胞的相互作用、巨噬細(xì)胞的攝取、從溶酶體逃逸、清除率和細(xì)胞毒性。
相變溫度
磷脂從凝膠(高度有序)轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕?無序)的溫度稱為相變溫度。它取決于極性頭基團(tuán)、脂肪酸側(cè)鏈的長度、脂肪酸側(cè)鏈的飽和度和磷脂的純度。PE頭組的PTT高于PC或PG頭組的PTT。這與前者更強(qiáng)的頭群相互作用有關(guān)。與含有較短側(cè)鏈的磷脂相比，具有較長側(cè)鏈的磷脂具有較高的PTT，因?yàn)樾枰嗟哪芰縼砥茐逆I。同樣，飽和磷脂顯示更高的PTT。由多不飽和側(cè)鏈組成的磷脂可顯示PTT甚至低于0◦C。由低PTT脂質(zhì)(低于37◦C)制成的磷脂雙分子層組件(脂質(zhì)體)據(jù)報(bào)道處于泄漏狀態(tài)。它們在血液中容易被巨噬細(xì)胞攝取。因此，如果期望從這些納米顆粒中獲得更長的循環(huán)時(shí)間和可控釋放，則需要優(yōu)先選擇具有高PTT的脂質(zhì)。在外用制劑的情況下，PTT脂質(zhì)較高的磷脂雙分子層在32◦C的皮膚溫度下保持剛性(首選用于外用藥物輸送)，而PTT脂質(zhì)較低的磷脂雙分子層保持彈性形式。彈性雙分子層是非常靈活的，可以很容易地?cái)D壓通過角質(zhì)細(xì)胞更深的皮膚層提供透皮輸送。與PTT較高的磷脂形成的囊泡相比，PTT低于37◦C的磷脂形成的囊泡在通過口服途徑輸送時(shí)更容易被胃腸道環(huán)境中的膽鹽破壞。
多態(tài)性
分散在水中的磷脂可以以各種形式存在，這取決于磷脂的水化程度和類型。它們可以形成二維層狀結(jié)構(gòu)或不同的凝膠相。它們可以以三維球形、立方、六角形或圓柱形結(jié)構(gòu)存在。不同的多態(tài)形式在修改藥物的釋放和形成的納米聚合體的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。形成的結(jié)構(gòu)類型取決于極性頭基團(tuán)的大小，側(cè)鏈的飽和度，磷脂的濃度，溫度，離子強(qiáng)度，pH值，其他分子的存在，如類固醇，油，或二價(jià)陽離子，如鈣。
形成的骨料類型用臨界堆積參數(shù)(CPP)來解釋。該參數(shù)與脂質(zhì)的性質(zhì)、mo′lecular形狀以及在脂-水界面處的首選曲率有關(guān)。它是脂肪酸鏈長度與極頭所占表面積的乘積的體積之比。(i)溶血磷脂只含有一個(gè)脂肪酸側(cè)鏈。與單一脂肪酸側(cè)鏈所覆蓋的表面積相比，這種脂質(zhì)的極性頭基團(tuán)所覆蓋的表面積更大。它們類似于倒錐狀的分子形狀。當(dāng)多個(gè)倒立錐組裝時(shí)形成膠束結(jié)構(gòu)。當(dāng)CPP > 1。(ii)對于PC、PG、PI、PS等含有頭基的磷脂，頭基和兩條脂肪酸側(cè)鏈所覆蓋的表面積相等。分子的形狀可以假定為圓柱體。許多圓柱體一起組裝成雙分子層，形成層狀相或脂質(zhì)體。當(dāng)填料參數(shù)為1/2 < CPP < 1時(shí)，形成封閉囊泡;當(dāng)填料參數(shù)為CPP = 1時(shí)，形成開放雙分子層。(iii) PE是一個(gè)比PC更小的頭部集團(tuán)。當(dāng)頭基團(tuán)的表面積小于脂肪酸側(cè)鏈時(shí)，分子形狀變?yōu)殄F形。這種磷脂形成球狀的正常膠束結(jié)構(gòu)。當(dāng)1/3 < CPP < 1/2時(shí)，首選圓柱形/桿狀/六角形結(jié)構(gòu)。當(dāng)CPP < 1/3時(shí)，球形正常mi -細(xì)胞優(yōu)先。據(jù)報(bào)道，如果與六方偏好脂質(zhì)混合，至少20-50 mol%的雙分子層偏好脂質(zhì)對于維持雙分子層結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。這已在圖2中表示。
成形結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
形成的納米顆粒容易聚集。強(qiáng)烈的范德華引力是未帶電粒子聚集的主要原因。與不帶電的粒子相比，帶電的納米粒子被認(rèn)為更穩(wěn)定。這可以用DLVO理論來解釋。帶電表面吸引數(shù)個(gè)反離子殼向它靠近。這些雙層力是納米顆粒穩(wěn)定的原因。分子動(dòng)力學(xué)模擬預(yù)測，極性磁頭具有足以引起雙分子層-雙分子層排斥脈沖的力。盡管有兩個(gè)囊泡在接觸時(shí)融合在一起的機(jī)會(huì)。
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