DSPE 属于磷脂类化合物,DSPE 分子由亲水性的磷酸乙醇胺头部和两条疏水性的硬脂酰脂肪酸链组成。在形成膜结构时,这些分子会以双层膜的形式排列,磷酸乙醇胺头部朝向水相,脂肪酸链则相互聚集在内部形成疏水区域。这种特殊的结构赋予了 DSPE 膜一定的屏障功能和流动性,使其能够模拟生物膜的一些基本特性。
图:磷脂双分子层
(一)双层膜结构的变化
1. 膜融合与破裂风险
在高温下,DSPE 膜的流动性过度增加可能导致双层膜结构的不稳定。当膜分子的运动过于剧烈时,相邻的双层膜之间可能会发生融合现象。此外,如果温度过高,膜内分子的无序运动可能会破坏双层膜的完整性,导致膜的破裂。例如,在化合物递送脂质体的应用中,这种膜的破裂会导致包裹的化合物提前释放,影响化合物递送的效果。
2. 分子排列紊乱
温度变化会引起 DSPE 分子在双层膜中的排列发生改变。在适宜温度范围内,分子能够保持相对稳定的排列,维持膜的屏障功能。然而,当温度超出一定范围时,分子排列变得紊乱。在高温下,脂肪酸链的无序运动使得双层膜的疏水区域结构被破坏,降低了膜对水溶性物质的阻隔能力;在低温下,分子排列过于紧密,可能会产生局部应力集中,同样会影响膜的稳定性。
(二)物理化学稳定性变化
1. 化学降解加速
高温环境可能会加速 DSPE 的化学降解过程。例如,脂肪酸链中的不饱和键(如果存在)可能会发生氧化反应,生成过氧化物等有害物质。这些降解产物会改变 DSPE 膜的化学组成,进而影响其稳定性。此外,高温还可能促使磷酸酯键的水解,破坏 DSPE 分子的结构完整性。
2. 相分离风险
在温度变化过程中,DSPE 膜可能会出现相分离现象。当温度降低时,DSPE 分子中的不同成分(如杂质、添加剂等)可能由于溶解度的变化而分离出来,形成不同的相。这种相分离会破坏膜的均匀性,导致膜的稳定性下降。