DOPE-NHS在细胞培养中应用效果的优化
瑞禧生物2025-07-24   作者:ws   来源:
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DOPE-NHS 即二油酰基磷脂酰乙醇胺-N-羟基琥珀酰亚胺酯,英文名为 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-(hydroxysuccinimidyl ester),是一种重要的磷脂衍生物。

磷脂部分:DOPE 由甘油骨架与两个油酰基脂肪酸链以及一个磷酸乙醇胺基团组成。油酰基脂肪酸链含有 18 个碳原子且带有一个双键,使分子具有柔性和流动性,两个油酰基提供疏水性,磷酸乙醇胺基团为亲水性头部基团,使 DOPE 具有两亲性。

NHS 部分:N-羟基琥珀酰亚胺酯(NHS)通过共价键连接到磷脂的磷酸乙醇胺部分,NHS 基团具有较高反应活性,能与生物分子中的氨基等亲核基团发生特异性反应。

 

一、优化 DOPE-NHS 的反应条件,确保偶联效率

DOPE-NHS 的核心功能是通过 NHS 酯基团与含氨基的生物分子(如蛋白质、多肽、抗体)发生共价偶联,形成 “磷脂-生物分子” 复合物(用于修饰脂质体、细胞膜或载体表面)。反应效率直接影响后续应用效果,需重点调控以下参数:

1 反应 pH 值

NHS 酯与氨基的反应在中性偏碱性条件(pH 7.0-8.5)下效率最高。酸性条件(pH <6.0)会抑制氨基的亲核性,碱性过强(pH> 9.0)则可能导致 NHS 酯水解失活。

建议使用磷酸盐缓冲液(PBS)或 HEPES 缓冲液(避免含氨基的缓冲液,如 Tris,因其会与 NHS 竞争反应),并在反应前调整 pH 至 7.4 左右。

2 反应温度与时间

常温(20-25℃)下反应即可高效进行,通常反应时间为30 分钟至 2 小时(根据偶联物浓度调整)。

低温(4℃)可减少 NHS 酯的水解,适用于需长时间反应的体系,但需延长反应时间(如 4-12 小时)。

避免高温(>37℃),否则可能导致生物分子变性或 NHS 酯快速水解。

3 反应物比例

为确保生物分子充分偶联,DOPE-NHS 应过量(通常 DOPE-NHS 与氨基的摩尔比为 5:1 至 10:1)。

若生物分子需保持活性(如抗体的靶向性),需通过预实验确定最佳比例,避免过量偶联导致活性位点被屏蔽。

4 溶剂选择

DOPE-NHS 溶于有机溶剂(如二氯甲烷、氯仿、DMSO),但需避免直接加入水相反应体系(可能导致沉淀)。

建议先将 DOPE-NHS 溶解于少量无水 DMSO(浓度 > 10 mM),再缓慢滴加到含生物分子的缓冲液中(DMSO 终浓度 < 5%,避免影响生物分子活性)。

5 终止反应与纯化

反应完成后,可加入过量氨基化合物(如甘氨酸、乙醇胺)封闭未反应的 NHS 酯,终止反应。

通过离心、透析或凝胶过滤层析去除游离的 DOPE-NHS 和副产物(如琥珀酰亚胺),避免残留成分干扰细胞培养。

 

二、优化载体设计,提升与细胞的相互作用

DOPE-NHS 偶联物常用于修饰脂质体、纳米颗粒等载体,以增强其靶向性或细胞穿透性。载体的理化性质需适配细胞培养体系:

1 脂质体 /载体组成优化

与其他磷脂(如 DOPC、胆固醇)混合使用,调节载体的膜流动性和稳定性。例如:

加入胆固醇可增强载体的结构稳定性,减少在细胞培养体系中的聚集;

搭配 DOPE(非双层结构磷脂)可促进载体与细胞膜的融合,提高细胞摄取效率。

控制载体的粒径(通常 50-200 nm),过小易被细胞快速清除,过大可能影响细胞吞噬或导致Poison 性。

2 表面电荷调控

DOPE-NHS 偶联后,载体表面电荷可能因生物分子(如带电荷的多肽)而改变。

对于贴壁细胞,弱阳离子表面(zeta 电位 0 至 + 30 mV)可增强与带负电的细胞膜的静电相互作用,提高摄取效率;但强阳离子可能导致细胞Poison 性,需平衡电荷与兼容性。

3 避免非特异性结合

若需靶向特定细胞(如tumour细胞),可在偶联靶向分子(如抗体)的同时,加入少量PEG 化脂质(如 DSPE-PEG)修饰载体表面,减少与非靶细胞的非特异性结合,提升靶向效率。

 

名称:DOPE-NHS

CAS号:1010188-79-0

分子式:C50H87N2O13P

产品规格:mg/g

保存方式:-20℃以下,避光,防潮

保质期限:12个月

温馨提示:仅用于科研,不能用于人体

图:DOPE-NHS

DOPE-NHS