18:0 PC-d74，CAS:326495-38-9

18:0 PC-d74（CAS: 326495-38-9）：重氘标记磷脂的结构特征、合成及应用

一、引言

18:0 PC-d74是一种高纯度重氘标记的磷脂分子，其全称为1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱-d74（部分氢被氘替代），CAS号为326495-38-9。重氘标记磷脂因其在质谱分析中具有独特的同位素峰特征，广泛应用于脂质组学研究、膜动力学研究以及脂质代谢示踪实验中。18:0 PC-d74与天然18:0 PC在化学结构和物理化学性质上高度相似，但通过氘标记形成可区分的质量信号，为确定量和动态追踪提供了可靠工具。在现代脂质研究、药物载体开发及膜生物学研究中，18:0 PC-d74已经成为不可或缺的功能性磷脂内标。

二、化学结构与分子特性

18:0 PC-d74的分子式为C44H9NO8PD74，分子量约为865.6 g/mol。其结构特征主要包括：

脂肪酸链：分子中包含两个硬脂酸（18:0）链，其中共74个氢原子被氘替代形成重氘链。这种氘标记不会显著改变脂肪酸链的构象，但在质谱分析中产生可区分的同位素峰。

甘油骨架：甘油的C1、C2位分别连接氘标记硬脂酸，C3位连接磷酸胆碱头基。

磷酸胆碱头基：性头基提供水溶性和膜稳定性，同时保证分子在生物体系中的良好生物相容性。

这种重氘标记设计，使18:0 PC-d74在脂质分析中能够与天然磷脂进行有效区分，从而实现定量分析和动态追踪。

物理化学性质

分子量：约865.6 g/mol

纯度：>99%，通常通过高效液相色谱（HPLC）或薄层色谱（TLC）验证

溶解性：溶于氯仿、氯仿/甲醇混合体系，适合制备脂质膜或脂质体

稳定性：在-20°C避光保存稳定，避免潮湿和高温

同位素特性：重氘标记保证在质谱中形成明显的同位素峰，适合作为定量内标

三、合成方法

18:0 PC-d74的合成通常采用重氘化脂肪酸与甘油骨架偶联的方法，主要步骤如下：

重氘化脂肪酸制备

天然硬脂酸经过氘化反应或氘交换反应，将74个氢原子替换为氘，得到氘标记的硬脂酸链。

甘油骨架偶联

通过酯化反应将氘标记脂肪酸与甘油骨架C1、C2位羟基结合，形成二酰甘油结构。

磷酸胆碱头基连接

甘油C3位羟基通过磷酸化反应连接胆碱头基，终得到18:0 PC-d74。

在合成过程中，必须严格控制反应条件，防止氘回交换，同时确保产品的结构完整性和高纯度。合成产物通常通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）以及高效液相色谱（HPLC）进行验证。

四、在脂质组学中的应用

1. 质谱分析内标

18:0 PC-d74作为脂质组学定量分析的理想内标，其重氘标记产生特定的同位素峰，可有效区分天然磷脂分子。使用18:0 PC-d74作为内标，可以在复杂生物样品如血浆、组织提取液中进行准确的磷脂定量，提高分析的灵敏度与重复性。

2. 脂质体制备与膜模型研究

由于18:0 PC-d74与天然硬脂酰PC物理化学性质相似，可用于制备脂质体和模型膜系统。通过重氘标记追踪脂质在膜中的分布、动态迁移和膜相行为，研究膜流动性、相分离及膜蛋白嵌入的影响，为膜动力学研究提供可控实验条件。

3. 脂质代谢示踪

在细胞或动物实验中，18:0 PC-d74可作为示踪物研究磷脂的合成、降解和转运过程。通过追踪重氘标记的磷脂分子，研究者可以定量分析脂质更新率及代谢途径，为代谢性疾病研究提供确数据。

4. 膜蛋白与脂质相互作用分析

18:0 PC-d74可用于分析膜蛋白与脂质的结合特性。在模型膜系统中，通过质谱定量脂质-蛋白相互作用，可解析蛋白在不同膜环境下的功能调控，为膜蛋白结构与功能研究提供工具。

五、其他应用前景

18:0 PC-d74在基础研究和应用研究中具有广阔前景：

药物载体研究：标记脂质体，监测药物在体内的分布和释放过程。

脂质代谢与疾病研究：用于解析代谢性疾病、心血管疾病及神经退行性疾病中的脂质代谢异常。

质谱成像：在组织切片中定位磷脂分布，通过重氘标记实现定量成像。

膜动力学调控：可在体外实验中模拟膜脂质更新及相行为，为膜相关信号转导研究提供条件。

六、结论

18:0 PC-d74（CAS: 326495-38-9）是一种高纯度、重氘标记磷脂，结构与天然硬脂酰PC相似，但通过重氘标记获得可区分的质量信号，成为脂质组学研究、膜动力学分析及脂质代谢追踪的重要工具。其稳定性和物理化学特性保证了在质谱分析、脂质体制备以及膜模型研究中的广泛应用。未来，随着脂质组学技术的不断发展以及功能化脂质在生物医学研究中的应用拓展，18:0 PC-d74有望在基础研究、药物研发及生物材料设计中发挥更为重要的作用。

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