18:0-azo PC,CAS:2098674-45-2
18:0-azo PC(CAS: 2098674-45-2):结构特征、合成方法及应用前景
一、引言
18:0-azo PC是一种功能化磷脂分子,其独特之处在于在脂肪酸链中引入了偶氮(azo)基团。该分子全称为1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱偶氮衍生物,CAS号为2098674-45-2。偶氮基团是一种光响应功能基团,能够在特定波长光照射下发生顺-反异构化(cis-trans isomerization),从而引起分子构象和膜性质的可控变化。由于这一特性,18:0-azo PC被广泛应用于光控脂质体、膜动力学研究、智能药物递送系统以及光敏膜蛋白研究等领域。随着光响应分子在生物医学和纳米技术中的应用日益增长,18:0-azo PC作为功能化磷脂的重要代表,受到了越来越多科研人员的关注。
二、化学结构与分子特性
18:0-azo PC由甘油骨架、两个硬脂酸链和磷酸胆碱头基组成,其中至少一条脂肪酸链通过偶氮基团(-N=N-)修饰。其分子结构特点包括:
脂肪酸链:18:0链提供疏水性核心,偶氮基团的引入在链中形成光响应位点,可实现光刺激下的顺-反构象变化。
甘油骨架:甘油的C1、C2位连接硬脂酸或偶氮脂肪酸,C3位连接性的磷酸胆碱头基,使分子能够自组装形成双层膜结构。
磷酸胆碱头基:具有亲水性,有助于分子在水相中分散,同时保证膜的稳定性和生物相容性。
偶氮功能化:偶氮基团是分子的关键功能单元,其光异构化能够改变脂肪酸链的线性程度,从而影响脂质膜的相行为、流动性和渗透性。
物理化学特性方面,18:0-azo PC在水中形成脂质双层膜结构时,可响应紫外或可见光的照射,表现出可控的膜相变和膜流动性变化。这一特性为光控药物释放和膜动力学研究提供了理想模型。
三、合成方法
18:0-azo PC的合成通常包括偶氮脂肪酸的制备与磷脂偶氮化偶联两步,具体步骤如下:
偶氮脂肪酸的制备
利用芳香胺与亚硝酸盐反应生成偶氮盐,然后通过酯化或酰化方法将偶氮基团引入硬脂酸链或衍生脂肪酸上,得到偶氮功能化脂肪酸。
与甘油骨架偶联
将偶氮脂肪酸通过酯化反应与甘油骨架的C1、C2羟基结合,形成偶氮修饰的二酰甘油。
磷酸胆碱头基连接
后,通过磷酸化和胆碱化反应,将甘油C3位羟基转化为磷酸胆碱头基,完成18:0-azo PC的合成。
在合成过程中,需要控制偶氮基团的化学稳定性,避免高温、强酸或强还原条件导致偶氮断裂或还原为胺。同时,通过核磁共振(NMR)、高效液相色谱(HPLC)和质谱(MS)确认分子结构和纯度。
四、物理化学性质
分子量:约为850-900 g/mol(具体取决于偶氮衍生物修饰情况)
纯度:>95%,常通过HPLC或薄层色谱验证
溶解性:可溶于氯仿、氯仿/甲醇体系,适用于膜制备和脂质体分散
光响应特性:在紫外光(约365 nm)或可见光照射下,偶氮基团可发生顺-反异构化,改变脂肪酸链的构象和膜流动性
稳定性:在避光和低温条件下保存稳定,避免强光或高温引起偶氮降解
五、应用领域
1. 光控脂质体与药物递送
18:0-azo PC可以自组装成光敏脂质体,其偶氮基团在光照下顺-反异构化引起膜流动性增加或膜孔隙形成,从而实现药物释放的光控调节。这种特性使其成为智能药物递送系统的理想材料,能够在特定光照下释放药物,实现时空准控制。
2. 膜动力学与膜相行为研究
通过引入18:0-azo PC到模型膜系统中,研究者可以在光刺激下观察膜的相行为变化,例如相分离、液相-凝胶相转变及膜厚度调控。这为膜蛋白嵌入、膜融合及膜相互作用研究提供了光控手段。
3. 光敏膜蛋白研究
在膜蛋白功能研究中,18:0-azo PC可模拟光刺激下脂质环境变化,帮助解析膜蛋白在不同膜流动性或相状态下的功能调节机制。此外,可用于光控的膜蛋白活化研究,实现非化学干预的可逆调控。
4. 荧光或质谱示踪研究
偶氮磷脂可结合荧光染料或质谱标记,用于追踪脂质在细胞膜或组织中的分布与动态变化。在药物递送、细胞膜动力学及脂质代谢研究中,18:0-azo PC提供了可控、可追踪的功能化工具。
六、未来应用前景
随着光响应材料和智能药物递送技术的发展,18:0-azo PC在生物医学、纳米技术和膜生物学研究中展现出广阔前景。例如:
准药物释放:结合光学成像,实现可视化和可控的药物输送。
可逆膜动力学调控:通过光信号调节膜性质,用于研究细胞膜融合、内吞和信号转导。
智能生物传感器:利用光控脂质膜感知分子环境变化,实现光响应生物传感功能。
基础脂质代谢研究:作为功能化磷脂模型,研究脂质代谢与疾病关系,提供光可控实验条件。
七、结论
18:0-azo PC(CAS: 2098674-45-2)是一种功能化、光响应磷脂分子,其偶氮修饰赋予了脂肪酸链光控构象变化的能力。其独特的结构使其在光控脂质体、膜动力学研究、膜蛋白功能解析以及智能药物递送系统中具有广泛应用价值。通过确合成和严格质量控制,18:0-azo PC能够在基础研究和应用开发中提供稳定可靠的功能化磷脂平台。随着光响应技术和脂质组学研究的深入,该分子有望在药物研发、膜生物学以及生物材料设计中发挥更为重要的作用。
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!
相关产品:
16:0-18:0 (11-12BR) PC,CAS:324054-54-8
16:0-18:0 (6-7BR) PC,CAS:324054-50-4
16:0-18:0 (9-10BR) PC,CAS:324054-52-6
17:0-18:1 PC-d5,CAS:2342575-55-5
18:1(n10)-16:0 PC,CAS:2389048-47-7