Войти
 | |
| Идентификаторы | |
|---|---|
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.018.322  |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| Панель управления CompTox (EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБКА
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C40H80NO8P |
| Молярная масса | 734,053 г · моль |
| Поверхностное натяжение: | |
| CMC | 4,6 ± 0,5 x 10 M |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 Y (что такое ?) | |
| Ссылки на инфобокс | |
Дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC ) - фосфолипид (и лецитин ) состоит связывание двух групп C 16пальмитиновой кислоты, связанных с головной группой фосфатидилхолина.
Это основной компонент легочных сурфактантов, который снижает работу дыхания и предотвращает коллапс альвеол во время дыхания. Он также играет важную роль в изучении липосом и бислоев человека.
Сурфактант легких (LS) - это поверхностно-активный материал, производимый большинством дышащих воздухом животных с целью снижение поверхностного натяжения водного слоя, в котором происходит газообмен в легких, учитывая, что движения при вдохе и выдохе могут вызвать повреждение, если не хватает энергии для поддержания целостности альвеолярной структуры.
Монослой, образованный LS на границе раздела, состоит в основном из фосфолипидов (80%) в дополнение к белкам (12%) и нейтральным липидам (8%). Среди фосфолипидов наиболее распространенным является фосфатидилхолин (PC, или лецитин) (70–85%), который, в свою очередь, составляет основу пула подобных диацилфатидилхолинов, из которых 50% составляет дипальмитоилфосфатидилхолин или DPPC.
Хотя сам DPPC уже обладает способностью снижать поверхностное натяжение альвеолярной жидкости, белки и другие липиды в поверхностно-активном веществе дополнительно способствуют адсорбции кислорода на границе раздела воздух-жидкость.
DPPC представляет собой вариант фосфатидилхолина. В его структуру входят как гидрофильная «голова», так и гидрофобные «хвосты», и именно такое расположение позволяет уменьшить поверхностное натяжение водного слоя. Холиновый радикал составляет полярную гидрофильную головку; он ориентирован и распространяется в альвеолярную жидкость. Цепи пальмитиновой кислоты (C 16) образуют неполярные гидрофобные хвосты; они ориентированы на внешнюю сторону.
Синтез фосфолипидов, содержащихся в легочном сурфактанте, происходит в эндоплазматическом ретикулуме пневмоцитов II типа. Легочный сурфактант имеет как белковые, так и липидные компоненты. В частности, было обнаружено, что фосфатидилхолин (PC) является наиболее распространенным фосфолипидом (70–85%), и что PC в основном присутствует в виде дипальмитоилфосфатидилхолина (DPPC).
Синтез фосфатидилхолина в легких de novo происходит в основном из цитидиндифосфат-холина (ЦДФ-холина). Превращение ЦДФ-холина в фосфатидилхолин осуществляется холинфосфатцитидилтрансферазой. При определенных условиях ферменты холинкиназа, глицерин-3-фосфатацилтрансфераза и фосфатидатфосфатаза могут играть регулирующую роль.
Из общего количества DPPC в легочном сурфактанте 45% приходится на биосинтез de novo. Остальное образуется механизмами трансацилирования, которые обменивают пальмитоильные группы на ненасыщенные ацильные цепи других родственных диацилфосфатидилхолинов. Удаление ацильных цепей из этих родственных соединений дает лизофосфатидилхолин; Реацилирование пальмитоил-КоА затем облегчается лизофосфатидилхолинацилтрансферазой с образованием DPPC.
Единый моментальный снимок молекулярно-динамического моделирования образования липидного бислоя DPPC в двухфазной системе. DPPC (цветные элементы) взаимодействуют с молекулами воды (прозрачная часть) на изображении. Этот фосфолипид находится в твердой / гелевой фазе при 37 ° C (при эффективной температуре человеческого тела). Его температура плавления составляет около 41,3 ° C. Следовательно, когда температура выше 41 ° C, DPPC больше не находится в гелевой фазе, а в жидкой.
При контакте с поверхностями диоксида кремния было продемонстрировано, что бислои DPPC имеют разные свойства в зависимости от по температуре.
Толщина слоя остается неизменной при 25 ° C и 39 ° C. Однако при дальнейшем повышении температуры до 55 ° C двухслойная структура DPPC значительно изменяется, что вызывает уменьшение толщины слоя. Причина этой особенности заключается в том, что фактически при 55 ° C DPPC находится в неупорядоченном жидком состоянии, тогда как при более низкой температуре он находится в более упорядоченном гелевом состоянии.
Температура также влияет на шероховатость слоя, которая начинает незначительно изменяться при понижении температуры до 25 ° C.
Наконец, несущая способность двойного слоя выше, когда температура превышает температуру фазового перехода (из-за его повышенной текучести). Когда эта молекула находится в жидком состоянии, где текучесть намного выше, считается, что бислой также развивает способность к самовосстановлению.
Простая диаграмма, показывающая функцию поверхностно-активного вещества в остановке коллапс альвеол при выдохе DPPC представляет собой амфипатический липид. Эта характеристика обусловлена его гидрофильной головой, состоящей из полярной фосфатидилхолиновой группы, и его гидрофобными хвостами, образованными двумя неполярными цепями пальмитиновой кислоты (C 16). Эта особенность позволяет DPPC легко и спонтанно образовывать мицеллы, монослои, бислои и липосомы при контакте с полярным растворителем.
DPPC является основным фосфолипидом легочного поверхностно-активного вещества, и он является поверхностно-активным из-за своего амфипатического поведения и его адсорбционной способности. Однако адсорбция не является оптимальной при температуре человеческого тела для одного DPPC, поскольку при 37 ° C он находится в гелеобразной фазе. Присутствие некоторых ненасыщенных фосфолипидов (таких как диолеоилфосфатидилхолин [DOPC] или фосфатидилглицерин ) и холестерина увеличивает текучесть поверхностно-активного вещества, поэтому оно может более эффективно адсорбировать кислород. Когда эта смесь контактирует с водой, например, она накапливается на границе раздела вода-воздух и образует тонкую поверхностную пленку поверхностно-активного вещества. Полярные головки молекул, составляющих поверхностно-активное вещество, притягиваются полярными молекулами жидкости (в данном случае молекулами H 2 O), вызывая значительное уменьшение поверхностного натяжения воды.
DPPC обычно используется в исследовательских целях, таких как создание липосом и бислоев, которые используются в более крупных исследованиях. Техника Ленгмюра-Блоджетт позволяет синтезировать липосомные бислои DPPC. В настоящее время эти липосомы используются для изучения свойств этого фосфатидилхолина и его использования в качестве механизма доставки лекарств в организм человека.
Более того, поскольку динамика слияния везикул для липидов в гелевой фазе отличается от жидкой фазы, это позволяет ученым использовать DPPC вместе с DOPC в атомно-силовой микроскопии и атомно-силовой спектроскопии. 82>
Дипальмитоилфосфатидилхолин (DPPC) обычно используется для приготовления некоторых лекарственных средств, используемых для лечения респираторного дистресс-синдрома (RDS) у новорожденных. Современные синтетические поверхностно-активные вещества представляют собой комбинации DPPC вместе с другими фосфолипидами, нейтральными липидами и липопротеинами.
Лечение недоношенных детей с RDS с использованием сурфактантов было первоначально разработано в 1960-х годах, и недавние исследования продемонстрировали улучшение клинических результатов. Первым лечением некоторых новорожденных с РДС были поверхностно-активные фосфолипиды, в частности DPPC, с помощью аэрозоля (Robillard, 1964). Однако это лечение оказалось неэффективным, поскольку введение одного только DPPC не дало никаких положительных эффектов. Впоследствии были проведены различные исследования, чтобы попытаться найти более эффективные препараты для лечения этого заболевания.
Легочные поверхностно-активные вещества можно разделить на три типа:
Синтетические поверхностно-активные вещества первого поколения, не содержащие белков, содержали только DPPC. Наиболее известным является пальмитат колфосцерила.
. Второе поколение поверхностно-активных веществ было естественного (животного) происхождения и было получено из легких крупного рогатого скота или свиней. Сурфактанты, экстрагированные из легких крупного рогатого скота, были Infasurf и Alvofact, экстракты легких свиней включали Curosurf, а экстракты, полученные из модифицированных экстрактов легких крупного рогатого скота, включали Survanta или Beraksurf (Берактант ). В отличие от новорожденных с РДС, которым вводили препараты первого поколения, тем, кого лечили этими сурфактантами второго поколения, требовалось меньше кислорода и респираторной поддержки в течение 72 часов после введения препарата.
Третье поколение поверхностно-активных веществ включает синтетические пептиды или рекомбинантные белки. В них используется смесь различных компонентов. DPPC - это агент, используемый для уменьшения поверхностного натяжения, а остальные компоненты способствуют увеличению адсорбции кислорода. Наиболее известны Venicute и Surfaxin. Эти препараты все еще находятся в стадии разработки, поэтому пока нет доказательств того, обладают ли они преимуществами по сравнению с препаратами второго поколения.
DPPC также используется для формирования липосом, которые используются в качестве компонентов систем доставки лекарств.
Дисфункция сурфактанта - это заболевание, которое поражает новорожденных детей, у которых легочного сурфактанта недостаточно для адекватного дыхания, что приводит к респираторному дистресс-синдрому (RDS).
Несмотря на то, что DPPC является одним из основных компонентов сурфактанта легких, большинство из них генетические ошибки, связанные с нарушением функции сурфактанта, не связаны с DPPC. Скорее, основными причинами этого заболевания являются различия в продукции поверхностно-активных белков B и C из-за генетических аномалий.
Однако существует генетическое заболевание, связанное с DPPC, которое вызывает дефицит продукции белка ABCA1. Этот белок играет решающую роль в транспорте фосфолипидов - и, следовательно, DPPC - к пластинчатым телам альвеолярных клеток, где DPPC взаимодействует с белками сурфактанта с образованием легочного сурфактанта.
Текущие исследования не могут найти корреляция между процентным содержанием DPPC в легочном сурфактанте и возрастом беременности, хотя доказанная взаимосвязь была обнаружена между процентным содержанием DPPC и POPC (пальмитоил-олеоилфосфатидилхолин) у младенцев с респираторным дистресс-синдромом по сравнению с младенцами без этого состояния. Эти связи предполагают, что конкретный состав сурфактанта приведет к респираторному дистресс-синдрому, независимо от гестационного возраста.
Корреляция между процентом DPPC и респираторным дистресс-синдромом является причиной того, почему DPPC используется для изготовления лекарств для лечения новорожденных с этим заболеванием.
Кроме того, было показано, что DPPC связан с инфекцией поляризованные клетки специфическим видом человеческого аденовируса (HAdV-C2). Некоторые исследования показали, что ненасыщенный DPPC усиливает инфицирование клеток A59 HAdV-C2 (возможно, разрешая проникновение вируса через апикальную сторону поляризованных клеток).
