Page 146 - 《精细化工》2020年第12期
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·2508·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

                 以 PODD-300 为例，其 CMC 值仅为 Tween80                  表 3  PODD 样品造成兔红细胞 5%的溶血性考察
            的 0.2935 倍，γ CMC 值也降低约 3 mN/m。这种 Gemini            Table 3    Investigation of 5% hemolysis of rabbit red blood
                                                                      cells caused by PODD samples
            型结构的优势在于分子中含有的两条疏水链具有更
                                                                    样品      安全使用质量分数/%  安全有效指数（S）
            强的疏水性能，而间隔基团很长（有 12 个亚甲基）
                                                                 PODD-300          0.02            0.06
            已成为疏水链的一部分，疏水结合力增加。因此，
                                                                 PODD-400          0.05            0.16
            PODD-300 活性分子在两性界面排列紧密，表面势
                                                                 PODD-600          0.90            3.40
            能更低。                                                 PODD-800          4.00            11.62
            2.3.2   增溶性                                          PODD-1000         5.00            13.34
                 本研究使用紫杉醇作为难溶模型化合物来评价                            Tween80           0.30            1.00
            表面活性剂的增溶能力，结果见表 2。
                                                                   要阐明不同表面活性剂的不同溶血行为，需要
                       表 2  PODD 样品的增溶能力
               Table 2    Solubilization capability of PODD samples   首先了解溶血机理。通常认为红细胞膜是脂质膜与
                                                               镶嵌蛋白组成的双分子层，并具有一定的流动性。表
                      样品               增溶曲线斜率（k）
                                                               面活性剂分子诱导溶血存在两种可能的途径：（1）渗
                    PODD-300                 1.26
                                                               透裂解，包括活性分子的扩散吸附、渗透、与细胞
                    PODD-400                 1.29
                    PODD-600                 1.56              膜形成混合胶束、混合胶束的逃逸和膜裂解；（2）膜
                    PODD-800                 1.20              溶解，表面活性分子以胶束形式存在，并与细胞膜
                    PODD-1000                1.10              相吸附、融合或分子间替换             [18-19] 。两种途径在细胞
                    Tween80                  1.04              膜溶解过程中可同时发生，并且之间没有明显的界
                                                               限 [20] 。但表面活性剂吸附到红细胞表面是导致溶血
                 从表 2 可知，所合成的表面活性剂增溶曲线斜
                                                               关键的第一步，而这又可归因于两种因素：分子结
            率（k）均大于 Tween80，随着 PODD 相对分子质量                             [21-23]
                                                               构和浓度        。浓度增加不仅增加了与细胞膜相互
            的增大 ， k 呈现先 增大 后减小 的趋 势。其 中，
                                                               作用的几率，而且研究表明伴随浓度升高胶束的形
            PODD-600 表现出最优的增溶性。表面活性剂分子
                                                               状会发生变化，如球形胶束向棒形的转变会导致二
            亲水基-亲油基比例的改变会引起溶液中胶束堆积                                   [20]
                                                               次溶血     。如 2.3.2 节所述亲水基-亲油基的结构类
            参数（P）的改变，P 值的大小对双亲分子胶束的形成、                         型、数量、长度会影响胶束的形状和稳定性。本研
            空间结构、形状以及稳定性有着直接的影响                   [12-15] 。不
                                                               究合成的 Gemini 型表面活性剂亲油基团弯曲呈 U
            同于普通表面活性剂分子间的紧密排列，本研究合
                                                               形，亲水基团越小，U 形的曲率越小，两条亲酯链
            成的 Gemini 型表面活性剂，亲水基间的距离较长
                                                               结合紧密，构型呈锐角，更易插入磷脂双分子层，
            （相隔 28 个碳原子），连接链必须经过一定的弯曲
                                                               导致溶血。反之，亲水基团越大，U 形的曲率越大，
            后两个亲水基团才能紧密排列，并形成 U 形疏水内
                                                               构型呈钝角，活性分子不易插入磷脂双分子层，致
            腔，亲水基的大小不同，疏水内腔的形状也不同。
                                                               溶血性较弱。此外，该 Gemini 型表面活性剂 U 形
            因此，对难溶药物的增溶活性影响很大，对表面张
                                                               角的结构，使其即使与红细胞膜的外磷脂层发生了
            力也有一定影响。PODD-600 表现出最优增溶活性，
                                                               作用，由于无法翻转，也不能进入磷脂双分子层的
            可能是该分子的疏水内腔与紫杉醇有着最优的相容
                                                               内小叶   [24] 。因此，本实验合成并筛选的 Gemini 型表
            性所致。
                                                               面活性剂分子对细胞膜毒性相对较低，不易导致溶血。
            2.3.3   溶血性
                 采用改进的体外溶血性实验法（分光光度法）                          3   结论
            测定不同浓度样品生理盐水溶液的溶血率，确定安
            全使用质量分数（小于 5%溶血率），如表 3 所示。                             本研究以 1,12-十二醇为连接基，油酸和 PEG
                 本研究所合成的 Gemini 型表面活性剂随着亲                      （300、400、600、800、1000）为原料，合成了
            水基相对分子质量的增大，溶血性快速下降，这与                             PEG-Gemini 非离子表面活性剂，进行了分离纯化，
                                                                                      13
                                                                            1
            普通非离子表面活性剂的溶血性随碳氢链长度的增                             并通过 FTIR、 HNMR  、 CNMR 确证了其结构，
            加而增加，随聚氧乙烯链增长而减少的规律一致                     [16-17] 。  并且产物的纯度和收率较高。对产物的物性、增溶
            在相近的 HLB 值条件下，与 Tween80 比较，PODD-800                性和溶血安全性进行了评价。数据表明，在 HLB 值
            和 PODD-1000 安全性更优，PODD-1000 的安全有                   相近的条件下，PODD-800 和 PODD-1000 的安全有
            效指数是 Tween80 的 13.34 倍。                            效指数分别是 Tween80 的 11.62 倍和 13.34 倍，有效
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