磷脂分子在水溶液中双层膜结构的形成机理
发布时间:2021年11月11日 点击数:2117
两亲性磷脂分子是人体生命中必不可少的物质。水溶液中磷脂分子自组装成囊泡、双层膜、柱状等结构[1]。其中, 双层膜结构在药物跨膜运输、细胞吞吐等过程中扮演着重要的作用。本文采用粗粒化DPD模拟方法[2, 3], 对两亲性磷脂分子在水溶液中的成膜机制进行了研究。首先改变磷脂分子中亲水和疏水嵌段比[4-6]和在不同溶液浓度中的成膜条件。结果表明成膜条件依赖于分子嵌段比例和溶液浓度, 且形成双层膜结构具有液晶取向特性[1]。通过对不同浓度下分子自组装相图的分析, 发现双层膜结构在浓溶液中占据了大部分相空间, 表明溶液浓度的提高有利于双层膜的形成;在稀溶液中双层膜只有在分子亲水和疏水嵌段相对较短时形成, 且只在相图中占据小部分空间。进一步对磷脂分子形成双层膜的动力学过程研究, 在水溶液中, 改变磷脂分子的分布初态, 发现其达到稳定态的自组装结构不同, 结果表明初态呈层状分布时更容易形成双分子层。通过对溶液浓度的改变, 我们发现不同嵌段比例的磷脂分子在不同溶液浓度下形成双层膜的过程和达到平衡态的时间也不同。
