DSPE-SSSS-PEG-NH2，磷脂-四硫键-聚乙二醇-氨基，可降解型多功能脂质 - 聚合物偶联物
DSPE-SSSS-PEG-NH₂ 材料全解析
DSPE-SSSS-PEG-NH₂ 是一类可降解型多功能脂质 - 聚合物偶联物，通过 “磷脂（DSPE）- 双硫键（SSSS）- 聚乙二醇（PEG）- 氨基（NH₂）” 的模块化结构设计，兼具生物膜相容性、环境响应性、水溶性及功能化修饰能力，核心应用于智能药物递送系统（如脂质体、纳米粒），实现 “载体稳定循环 - 病灶响应降解 - 靶向功能修饰” 的一体化功能。
一、中英文名称及核心结构
1. 名称拆解与定义
组分 英文全称 中文名称 核心功能定位
DSPE 1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine 1,2 - 二硬脂酰基 - sn - 甘油 - 3 - 磷酸乙醇胺 疏水锚定单元，赋予材料插入生物膜 / 纳米粒的能力
SSSS Tetrasulfide bond (-S-S-S-S-) 四硫键 响应性连接单元，在还原环境中（如肿瘤微环境）断裂
PEG Polyethylene glycol 聚乙二醇 亲水修饰单元，提升材料水溶性、降低免疫原性
NH₂ Amino group 氨基 功能化位点，可偶联靶向配体（如抗体、肽）或荧光探针
整体 DSPE-Tetrasulfide-PEG-Amine 二硬脂酰基磷酸乙醇胺 - 四硫键 - 聚乙二醇 - 氨基 还原响应性功能化脂质材料
2. 核心结构特征
分子呈 “疏水 - 响应 - 亲水 - 功能” 的线性结构，关键特点如下：
疏水端：DSPE 的两条饱和硬脂酰基链（C18:0，无双键），可通过疏水相互作用插入脂质体 / 纳米粒的疏水核心，实现材料与载体的稳定结合；
响应连接段：四硫键（-S-S-S-S-）—— 较传统二硫键（-S-S-）更易被还原（还原电位更低），在肿瘤微环境高浓度谷胱甘肽（GSH，10-20 mM，是正常组织的 100-1000 倍）中可快速断裂；
亲水段：PEG 链（常用分子量 2k-5k Da），通过醚键（-O-）与四硫键连接，赋予材料水溶性，避免载体团聚；
功能端：PEG 末端的伯氨基（-NH₂），为后续偶联靶向分子（如 RGD 肽、Herceptin 抗体）或荧光探针（如 FITC、Cy5）提供活性位点。
二、化学、物理及生物功能
1. 化学性质
稳定性：
非还原环境稳定性：在正常组织（低 GSH，<0.1 mM）或中性缓冲液（PBS，pH 7.4）中，四硫键稳定，材料半衰期> 72 h；PEG 的醚键、DSPE 的磷酸酯键均无水解风险，确保载体在血液循环中不降解；
还原环境响应性：在 10 mM GSH 溶液（模拟肿瘤微环境）中，四硫键在 30 min 内断裂率 > 80%，2 h 内完全断裂，释放 PEG - 氨基片段及 DSPE；
反应性：末端氨基（-NH₂）为亲核基团，可与含活性酯（如 NHS 酯）、醛基（-CHO）、羧基（-COOH，需 EDC 活化）的分子发生共价反应，形成酰胺键（-CONH-）或亚胺键（-CH=N-，可进一步还原为 C-N 单键），偶联效率 > 90%；
溶解性：因 PEG 链的亲水特性，材料易溶于水、PBS 缓冲液，溶解度 > 10 mg/mL；也可分散于甲醇、氯仿等有机溶剂，与其他脂质（如 DSPC、胆固醇）共混时无相分离。
2. 物理性质
外观与聚集行为：纯品为白色粉末，在水溶液中可自组装形成胶束（临界胶束浓度 CMC≈10⁻⁷ M，极低浓度即可稳定分散），胶束粒径≈20-50 nm（动态光散射 DLS 测定）；
相变温度（Tm）：DSPE 的硬脂酰基链为饱和结构，Tm≈55℃（高于生理温度 37℃），因此材料在体内呈固态有序相，可增强脂质体 / 纳米粒的膜稳定性，避免药物泄漏；
光谱特征：无特征荧光或紫外强吸收峰（200-800 nm），不干扰后续荧光探针偶联或药物检测；通过 ¹H-NMR 可清晰识别各片段特征峰（DSPE 的甲基峰 δ 0.88 ppm，PEG 的亚甲基峰 δ 3.64 ppm，四硫键相邻亚甲基峰 δ 2.80 ppm）。
3. 生物功能
生物相容性：各组分均具优异生物相容性 ——DSPE 是 FDA 批准的脂质载体辅料，PEG 可降低载体被网状内皮系统（RES）吞噬的概率，四硫键断裂产物（小分子硫醇）可被体内代谢为无害物质，体外细胞实验（如 HUVEC 细胞、HeLa 细胞）中浓度 <200 μM 时细胞存活率> 95%；
还原响应性降解：在肿瘤微环境高 GSH 条件下，四硫键断裂可触发 “PEG 脱壳”—— 原本 PEG 修饰的载体（隐形载体）脱除 PEG 层后，表面电荷从中性变为 DSPE 的负电荷，增强与肿瘤细胞膜的相互作用，促进细胞内吞；
功能化修饰能力：末端氨基可偶联靶向配体，实现载体的主动靶向 —— 如偶联 RGD 肽后，载体对整合素 αvβ3 高表达的肿瘤细胞（如 U87MG 胶质瘤细胞）的摄取效率提升 5-10 倍；偶联荧光探针（如 FITC）后，可追踪载体的体内分布。
三、在研究中的作用与应用场景
DSPE-SSSS-PEG-NH₂ 的核心研究价值是 **“智能载体构建 + 功能化修饰”**，解决传统药物载体 “循环时间短、病灶靶向差、药物释放不可控” 的痛点，主要应用于以下领域：
1. 智能脂质体 / 纳米粒药物递送系统构建
作用：作为 “响应性辅料” 加入载体配方，赋予载体 “长循环 - 靶向 - 响应释放” 三重功能；
研究场景：
化疗药物递送：将 DSPE-SSSS-PEG-NH₂（占总脂质的 5%-10%）与 DSPC、胆固醇共组装成脂质体，包载阿霉素（DOX）—— 该脂质体在血液中循环半衰期 > 6 h（较无 PEG 修饰的脂质体延长 4 倍），到达肿瘤部位后，GSH 触发四硫键断裂，PEG 脱壳，DOX 快速释放，肿瘤抑制率较游离 DOX 提升 30%；
基因递送：将材料修饰于阳离子脂质纳米粒（LNP）表面，通过氨基偶联靶向肽（如 TAT 肽），同时 PEG 层保护 LNP 不被血清蛋白吸附，四硫键断裂后促进 LNP 与 DNA 的解离，提升基因转染效率（如 siRNA 转染效率提升 8 倍）。
2. 肿瘤靶向成像与诊断
作用：作为 “功能化探针载体”，偶联荧光 / 核素探针，实现肿瘤的精准成像；
研究场景：
近红外荧光成像：将 DSPE-SSSS-PEG-NH₂与 Cy7.5-NHS 酯偶联，制备荧光探针，组装成纳米粒 —— 尾静脉注射荷瘤裸鼠后，纳米粒在肿瘤部位富集，GSH 触发 PEG 脱壳，Cy7.5 荧光信号增强（脱壳后荧光淬灭解除），肿瘤成像信噪比提升 4 倍；
光声成像：将材料与金纳米颗粒结合，构建还原响应性光声探针，在肿瘤部位脱壳后金纳米颗粒聚集，光声信号增强，可实现肿瘤的深层（>1 cm）成像与定位。
3. 药物释放动力学研究
作用：作为 “响应性报告单元”，通过四硫键断裂监测药物释放过程；
研究场景：将 DSPE-SSSS-PEG-NH₂偶联荧光共振能量转移（FRET）对（如 FITC 与 Cy5），组装成脂质体并包载药物 —— 未断裂时，FITC（供体）与 Cy5（受体）距离近，发生 FRET，Cy5 发射荧光；四硫键断裂后，两者分离，FITC 荧光恢复，通过 FITC/Cy5 荧光强度比可实时定量药物释放率。
