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热门搜索：嵌段共聚物 PEG衍生物 上转换纳米颗粒 磷脂脂质体 纳米材料 荧光染料等
更新时间：2026-04-22
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| 项目 | 核心详情 |
|---|---|
| 中文名称 | (2,3 - 二油酰基 - 丙基)- 三甲胺氯盐，1,2 - 二油酰基 - 3 - 三甲基铵丙烷氯化物 |
| 英文名称 | DOTAP chloride, 1,2-Dioleoyl-3-trimethylammonium propane chloride |
| 常用简称 | DOTAP |
| CAS 号 | 132172-61-3 |
| 分子式 | C₄₂H₈₀ClNO₄ |
| 分子量 | 698.54 Da |
| 化学结构 | 亲水头基：三甲基铵阳离子（-N⁺(CH₃)₃）+ 氯离子（Cl⁻）；疏水尾部：两个 C18 油酰基（含顺式双键）；连接臂：甘油骨架（1,2 - 二油酰基 - 3 - 丙基） |
| 外观 | 淡黄色粘稠液体或蜡状固体（熔点约 25-30℃） |
| 溶解性 | 易溶于氯仿、甲醇、乙醇、DMSO、DMF 等有机溶剂，不溶于水 |
正电荷：季铵盐头部在生理 pH 下保持稳定正电荷，不受 pH 变化影响
双油酰基尾部：两个含顺式双键的 C18 脂肪酸链，赋予脂质体良好流动性与膜融合能力
甘油骨架：1,2 - 位连接脂肪酸，3 - 位连接阳离子头部，结构稳定，不易水解
两亲性结构：亲水头部与疏水尾部形成典型双亲分子，可自组装为脂质体或脂质纳米颗粒（LNPs）
| 性质 | 具体表现 | 应用价值 |
|---|---|---|
| 表面电荷 | 阳离子，Zeta 电位通常为 + 30~+60 mV（脂质体形式） | 与负电荷生物分子（DNA/RNA）和细胞膜高效结合 |
| 临界胶束浓度（CMC） | 极低（约 10⁻⁸~10⁻⁹ M） | 易形成稳定脂质体，不易解离 |
| 相变温度（Tm） | 约 - 20℃ | 生理温度下呈液晶态，膜流动性好，利于细胞融合与内体逃逸 |
| 稳定性 | 对热稳定（<100℃），在中性 / 弱碱性条件下稳定，强酸条件下可水解 | 适合常规储存与实验操作，可通过 pH 调控降解 |
| 毒性 | 低细胞毒性（优于 DOTMA 等早期阳离子脂质），与胆固醇复配可进一步降低毒性 | 生物医药应用的安全性基础 |
| 膜融合性 | 强，可与细胞膜及内体膜融合，促进内容物释放 | 提高基因递送效率，增强内体逃逸能力 |
| 步骤 | 核心操作 | 关键参数 |
|---|---|---|
| 双酰化反应 | 甘油与油酰氯在碱性条件（如吡啶 / 三乙胺）下反应，生成 1,2 - 二油酰基 - sn - 甘油 | 反应温度 0-5℃，油酰氯过量 1.2 倍，反应时间 12-24 h |
| 3 - 位活化 | 1,2 - 二油酰基 - sn - 甘油与对甲苯磺酰氯（TsCl）或溴化试剂反应，生成 3 - 位活化中间体 | 吡啶作溶剂，反应温度 25℃，反应时间 6-12 h |
| 季铵化反应 | 活化中间体与三甲胺（水溶液或气体）反应，生成 DOTAP 氯化物 | 高压反应釜（5-10 atm），50-80℃，反应 24-48 h |
| 纯化 | 硅胶柱层析（氯仿 / 甲醇梯度洗脱）或重结晶，去除杂质 | 目标产物纯度可达 98% 以上 |
| 方法 | 优势 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 环氧丙烷开环法 | 原料易得，步骤简洁 | 工业生产，提高产率（可达 60-70%） |
| 直接季铵化法 | 避免使用活化试剂，减少副反应 | 实验室小规模合成，高纯度需求 |
| 酶催化合成法 | 选择性高，反应条件温和，绿色环保 | 生物医药级产品制备，降低杂质风险 |
| 步骤 | 详细过程 | 关键作用 |
|---|---|---|
| 复合物形成 | DOTAP 自组装为阳离子脂质体，通过静电作用与负电荷核酸（DNA/RNA）形成稳定复合物（lipoplexes） | 保护核酸免受酶降解，提高稳定性 |
| 细胞结合 | 带正电荷的 lipoplexes 与带负电荷的细胞膜（糖蛋白 / 糖脂）相互作用，促进细胞黏附 | 启动细胞摄取过程 |
| 内吞作用 | 复合物通过网格蛋白介导、小窝蛋白介导或巨胞饮等途径被细胞内吞，形成内体 | 实现细胞内化 |
| 内体逃逸 | DOTAP 的膜融合特性破坏内体膜，释放复合物到细胞质中 | 避免核酸被溶酶体降解，提高转染效率 |
| 核酸释放 | 复合物解离，释放游离核酸进入细胞核（DNA）或直接在细胞质中发挥作用（RNA/siRNA） | 实现基因表达或沉默 |
| 功能化方式 | 具体方法 | 应用效果 |
|---|---|---|
| 胆固醇复配 | DOTAP: 胆固醇（1:1~3:1 摩尔比） | 降低细胞毒性，提高脂质体稳定性与转染效率 |
| PEG 修饰 | 加入 1-10% PEG 化脂质（如 DSPE-PEG2000） | 延长血液循环时间，减少网状内皮系统清除，提高体内递送效率 |
| 靶向修饰 | 表面偶联靶向配体（如 RGD 肽、抗体、叶酸） | 实现主动靶向，提高特定细胞 / 组织的转染特异性 |
| 内体逃逸增强 | 加入 DOPE、氯喹或 pH 敏感脂质 | 促进内体膜破坏，提高核酸释放效率 |
| 荧光标记 | 与荧光脂质（如 NBD-PE、Rhod-PE）共组装 | 可视化追踪脂质体的细胞摄取与分布 |
体外细胞转染：高效递送质粒 DNA、mRNA、siRNA、miRNA 等，适用于 HEK293、HeLa、CHO 等多种细胞系，推荐用量：每 μg DNA 使用 5-10 μg DOTAP
体内基因治疗：用于肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等的基因递送，如与胆固醇复配制备脂质体，提高体内稳定性
CRISPR/Cas9 基因编辑：递送 Cas9 蛋白或 sgRNA，实现高效基因敲除 / 敲入，降低脱靶效应
疫苗递送：作为 mRNA 疫苗载体，增强抗原呈递，提高免疫应答强度与持久性
抗肿瘤药物递送：负载紫杉醇、阿霉素等化疗药物，通过 EPR 效应靶向肿瘤组织，如 EndoTAG-1（DOTAP / 紫杉醇脂质体）已进入临床试验
抗炎药物递送：递送糖皮质激素等抗炎药物，用于类风湿关节炎、哮喘等疾病治疗
核酸药物递送：递送反义寡核苷酸（ASO）、小干扰 RNA（siRNA）等，用于基因沉默治疗
细胞生物学研究：用于研究基因功能、信号通路、蛋白质表达等，作为常规转染试剂
病毒包装辅助：提高慢病毒、腺病毒等病毒载体的包装效率
蛋白质递送：递送带负电荷的蛋白质（如抗体、酶）进入细胞，研究蛋白质功能
细胞成像：制备荧光标记的 DOTAP 脂质体，用于细胞追踪与成像分析
基因编辑农业：用于植物细胞转染，培育抗虫、抗病、高产作物
生物传感器：修饰电极表面，固定核酸探针，用于生物分子检测
抗菌材料：阳离子脂质体具有抗菌活性，可用于制备抗菌涂层与敷料
密封、避光、-20℃冷冻保存，可稳定保存 1-2 年
避免反复冻融（建议分装保存），防止脂质体聚集
有机溶剂溶液（如氯仿 / 甲醇）可在 - 20℃保存，使用前需恢复至室温并摇匀
脂质体制备：常用薄膜水化法或乙醇注入法，推荐粒径 50-200 nm，PDI<0.3
转染条件优化：DOTAP 与核酸比例（N/P 比）通常为 3:1~10:1，根据细胞类型调整
血清影响：DOTAP 转染可在含血清培养基中进行，但血清可能降低转染效率，建议优化血清浓度
内体逃逸增强：与 DOPE（1:1 摩尔比）或胆固醇复配，提高内体逃逸效率与转染效果
属于低毒性化合物，但仍需避免直接接触皮肤与眼睛，操作时佩戴手套与护目镜
纳米级脂质体需注意潜在细胞毒性，建议进行细胞活力检测（如 MTT 法）
废弃物需按照生物安全标准处理，避免环境污染
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