16:0-18:2 PC,CAS:159701-21-0
16:0-18:2 PC(PAL-LIN PC,CAS:159701-21-0)合成路线及应用综述
一、分子概述
16:0-18:2 PC,即 1-palmitoyl-2-linoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,是一种天然存在的磷脂酰胆碱分子,由甘油骨架、饱和棕榈酸(C16:0)和多不饱和亚油酸(C18:2, Δ9,12 cis,cis)组成,头基为胆碱磷酸。此类磷脂广泛存在于动物和植物细胞膜中,是生物膜流动性与信号传导的关键组分。
16:0-18:2 PC 兼具饱和链和多不饱和链的特点,使其在膜物理性质上具有适中的流动性,同时不饱和链提供双键活性位点,便于氧化及代谢研究。其分子量为 760.1 g/mol,亲水头基和疏水尾链形成典型两亲性结构,在水中可自发组装成双层膜、囊泡或脂质体。
二、合成策略概述
16:0-18:2 PC 的合成主要可分为 半合成法、全化学合成法、酶促合成法 三类,每种方法根据底物来源、纯度要求、规模和实验条件选择。合成的核心难点在于 sn-1/sn-2 位选择性、亚油酸氧化稳定性 以及 磷酸胆碱头基引入。
1. 半合成路线(常规实验室可行方案)
半合成路线通常采用 lyso-PC 二次酰化法,步骤如下:
获得 1-palmitoyl-lyso-PC(sn-1 位饱和链)
原料可使用天然 PC(如 DPPC、POPC)或商业 lyso-PC。
方法一:酶解法
使用 磷脂酶 A2(PLA2),选择性切割 sn-2 脂肪酸,得到 1-palmitoyl-lyso-PC。
反应在 pH 7.4 的缓冲液中,加入 Ca²⁺ 激活酶,温度 25–37°C,1–2 小时即可。
方法二:化学法
通过温和醇解或水解,控制反应时间和 pH 避免酰基迁移。
sn-2 位酰化(引入亚油酸链)
使用 亚油酸活化衍生物:可采用亚油酸-NHS 酯、酸氯或酸酐。
反应条件:低温(0–4°C)、惰性气体保护(氮或氩),加入少量催化剂(如 DMAP、EDC)促进酯化。
反应时间一般为 2–6 小时,期间需添加*氧化剂(如 BHT)防止亚油酸氧化。
产物经水洗去除残留试剂和副产物,旋蒸浓缩。
优点:操作简单、原料易得;
缺点:sn-2 位可能发生酰基迁移,需要严格控制温度和反应时间;亚油酸易氧化。
2. 全化学合成路线
全化学合成路线适用于高纯度标准品、同位素标记或大规模制备,步骤如下:
甘油骨架保护
采用 1,2-O-isopropylidene-sn-glycerol 或其他手性甘油保护基,确保反应的立体化学。
sn-1 位酰化
用棕榈酸衍生物(棕榈酰氯或棕榈酸-NHS 酯)酯化 sn-1 羟基。
条件:吡啶/DCM,0–5°C,反应 1–2 h。
sn-2 位去保护并酰化亚油酸
温和去保护暴露 sn-2 羟基;
用亚油酸-NHS 酯或酸氯酰化,低温避光进行酯化,2–6 h。
磷酸化与胆碱化
使用 POCl₃ 法或磷酰胺化法引入磷酸基,再与胆碱缩合得到 PC。
条件需控温、控水,以防水解和副反应。
纯化与确认
硅胶层析或 HPLC(反相/正相)去除未反应物和副产物;
¹H、¹³C、³¹P NMR 和 HR-MS 用于结构和质量确认;
PLA2 酶解后可通过 LC-MS 或 GC-MS 确认 sn-1/sn-2 脂肪酸位置。
优点:同分异构纯度高,适用于科研和标准品;
缺点:步骤多,操作复杂,成本高。
3. 酶促/生物催化路线
酶促路线利用脂酰转移酶(acyltransferase)或脂肪酶的位点选择性完成:
底物:1-palmitoyl-lyso-PC 与亚油酸-CoA
酶催化:如 LPLAT(lysophospholipid acyltransferase)或固定化脂肪酶 Novozym 435
条件:温和溶剂(离子液体或有机溶剂)、室温或 30–40°C、低水活度
优点:区域选择性高,保持亚油酸双键不氧化;副反应少
限制:酶及辅酶成本较高,放大需要优化反应体系
四、纯化与表征
层析:硅胶柱 CHCl₃/MeOH/H₂O 系统或 DEAE 离子交换柱;必要时制备 HPLC。
质谱:ESI-MS 或 MALDI-TOF,可检测母离子 [M+H]⁺ m/z 758.6 和脂肪酸碎片。
NMR:¹H、¹³C、³¹P NMR 用于确认甘油骨架、脂肪酸和磷酸胆碱。
DSC:检测相转变温度(Tm 约 −5 °C),表征膜流动性。
脂肪酸定位:PLA2 酶解或甲酯化后 GC-MS 分析 sn-1/sn-2 位。
五、理化特性与储存
外观:白色或类白色粉末,薄膜或固体油状
溶解性:有机溶剂溶解性好(CHCl₃、MeOH、IPA),水中需分散或超声辅助
稳定性:亚油酸双键易氧化,需添加*氧化剂(BHT)、避光、低温保存
储存条件:−20 °C 或更低,充氮密封,避免反复冻融
六、科研应用
膜物理学:用于模拟细胞膜,研究双链饱和/不饱和 PC 对膜流动性、相分离和脂筏形成的影响
脂质组学定量:可作为内标或目标分子,通过 LC-MS/MS 进行定量分析
代谢研究:追踪 PC 在体内的合成、降解与信号通路
药物载体:作为脂质体或纳米脂质颗粒的组成部分,改善药物递送性能
信号分子研究:sn-2 亚油酸可通过 PLA2 水解释放脂肪酸,参与 eicosanoid 信号通路
七、总结
16:0-18:2 PC(PAL-LIN PC)是天然膜磷脂的重要代表,因其饱和/多不饱和链组合赋予膜适中流动性和生物活性。其合成路线灵活,可通过 半合成、全化学合成或酶促路线 获得,高纯度产品适用于脂质组学、膜模型研究、纳米药物载体以及代谢示踪等多领域。合成过程中需严格控制 sn-定位选择性和双键氧化问题,以保证产品的结构完整性和科研应用可靠性。
西安齐岳生物提供多种 PC(磷脂酰胆碱) 与 PE(磷脂酰乙醇胺),来源可靠、纯度高,无论是用于 脂质体构建、膜模型研究,还是 药物递送与功能化纳米颗粒制备,都能提供稳定的性能保障。多样的链长、饱和度和修饰类型,让科研人员可根据实验需求灵活选择,轻松搭建高效实验平台。
厂家:西安齐岳生物科技有限公司
用途:科研
状态:固体/粉末/溶液
产地:西安
温馨提醒:仅供科研,不能用于人体实验!
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