摘要

脂質體是一種常用的體系，用于包裹和遞送具有生物活性的載藥分子。與簡單的乳劑（油包水或水包油）不同，這些脂質囊泡由結構明確的雙層結構組成，并具有水性內核。這些雙層結構環(huán)繞著目標分子，通常是蛋白質或寡核苷酸，如 DNA 或 RNA。這些囊泡結構具有固有的生物相容性，能夠通過內吞作用進入活細胞內部。在細胞內，pH 值或離子強度的梯度變化會促使具有生物活性的分子靶向釋放。由于自組裝和釋放機制都高度依賴于靜電作用，因此 Zeta 電位和流體動力學粒徑在表征這些結構時起著重要作用。

引言

脂質體是封裝生物材料的常用工具。這些自組裝結構由脂質雙層構成，脂質雙層環(huán)繞著特定的載藥分子，這類載藥分子通常為帶電的生物分子，如寡核苷酸。這些結構可以模擬細胞膜、外泌體和其他生物囊泡結構，因此具有高度的生物相容性，并可作為將生物相關載藥材料遞送到細胞的靶向機制。

與許多自組裝結構一樣，這些脂質體或脂質囊泡通常通過靜電作用穩(wěn)定，并且當從粗脂質原料制備時，其尺寸和結構可能具有異質性。

自組裝結構可能很復雜，并且會受制備方法、起始材料的純度以及樣品處理歷程的影響。 在沒有機械均質化處理的情況下，脂質囊泡和脂質納米顆粒會形成更高級的結構，例如多層囊泡等“囊泡內囊泡”結構，其層數(shù)往往各不相同。為簡化這一過程并制備出更為均勻的起始材料，我們選用了一種由已知脂質混合物構成的市售脂質體。

樣品制備

起始材料是一種凍干粉末，含有已知比例的 L-α- 磷脂酰膽堿（PC）和硬脂胺（SA），后者具有陽離子頭部基團，前者具有兩性離子頭部和支鏈尾部。將這些凍干脂質囊泡在10 mL三重過濾的去離子水中重新懸浮，得到 6.3 mM磷脂酰膽堿和 1.8 mM硬脂胺的儲備液。然后將該脂質體儲備液在磷酸鹽緩沖液（PBS）中按 20:1 的比例稀釋，以制備工作溶液。同時還制備了153 μM（10mg/mL）的牛血清白蛋白（BSA）儲備液。

結果

為了確定蛋白質負載對預混合脂質體的影響，研究人員對這種三元混合物的五種不同摩爾分數(shù)進行了研究。該三元混合物的摩爾分數(shù)定義如下：

X _BSA = BSA 的摩爾數(shù) /（BSA 的摩爾數(shù) + PC 的摩爾數(shù) + SA 的摩爾數(shù)）

X _PC = PC 的摩爾數(shù) /（BSA 的摩爾數(shù) + PC 的摩爾數(shù) + SA 的摩爾數(shù)）

X _SA = SA 的摩爾數(shù) /（BSA 的摩爾數(shù) + PC 的摩爾數(shù)+SA 的摩爾數(shù)） 由于磷脂酰膽堿與硬脂胺的比例保持不變，我們可以選擇將其簡化為二元混合物。因此，兩個相關的摩爾分數(shù)變?yōu)閄 _BSA和X _Lipids。

由磷脂酰膽堿和硬脂胺混合物組裝而成的脂質體預計呈陽離子性，因此當脂質體相對于載藥分子（此處為牛血清白蛋白，BSA）過量時，Zeta 電位為正（約+20 mV）。在生理 pH 條件下，BSA 帶微弱負電荷，這與在沒有脂質存在的情況下測得的約 -15 mV 的 Zeta 電位一致。

同樣，在過量載藥分子存在的情況下，可以觀察到囊泡的平均粒徑減小，這可能反映了脂質體結構的變化，盡管這些層狀結構潛在的巨大異質性不利于僅依靠散射數(shù)據(jù)得出這樣的結論。

總結

這是一個有用的起點，它表明有必要補充諸如共聚焦熒光顯微鏡、小角X射線散射或可用于確認載藥分子共定位的檢測方法，以表征高階囊泡結構或確認載藥分子的成功保護和遞送。

• NanoBrook 系列儀器可用于測量包括脂質體以及其他囊泡結構在內的自組裝體系的粒徑和 Zeta 電位。這些測量可以在生理 pH 值和離子強度條件下進行。
• 有效直徑和 Zeta 電位可以快速測量，從而能夠快速篩選各種不同的封裝條件。
• 脂質體和其他基于脂質的納米材料對于將生物活性材料遞送到藥物靶點至關重要。