DOPE-PEG-Cy5.5（中文名：二油酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-花青素5.5）是一种由三部分组成的复合功能分子：DOPE（1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷脂酰乙醇胺）作为疏水性磷脂核心，PEG（聚乙二醇）作为亲水性连接臂，Cy5.5作为近红外荧光染料。其化学结构可表示为：
DOPE-PEG(n)-Cy5.5（n为PEG分子量，常见规格包括2000、3400、5000 Da等）。

物理化学特性

1. 分子结构：

1. DOPE：含两条18碳不饱和油酰链（C18:1）和乙醇胺头部，具有两亲性，相变温度约-16℃，在生理温度下呈液晶相，可稳定嵌入脂质双层膜。

2. PEG：通过酯键或酰胺键与DOPE连接，形成亲水刷状结构，赋予分子水溶性及抗蛋白吸附能力，同时降低免疫原性。

3. Cy5.5：通过酰胺键连接于PEG末端，发射波长750 nm，激发波长710 nm，属于近红外（NIR）荧光染料，具有深层组织穿透性和低自发荧光干扰。

2. 外观与溶解性：

1. 外观为深蓝色至黑色粉末或油状液体，溶于水、PBS缓冲液、DMSO、DMF等极性溶剂。

2. 储存条件需避光、干燥，-20℃密封保存，防止氧化降解。

优势与使用特点

1. 生物相容性与稳定性：

1. DOPE的天然磷脂结构确保低细胞毒性，PEG链延长血液循环时间，减少单核吞噬系统（MPS）清除，提高体内稳定性。

2. Cy5.5的光稳定性优于传统荧光染料，适合长时间动态追踪。

2. 多功能性：

1. 药物递送：DOPE的膜融合能力促进脂质体或纳米颗粒与细胞膜结合，实现核酸（如siRNA、mRNA）或疏水药物的靶向递送。

2. 生物成像：Cy5.5的近红外特性支持活体深层组织成像，减少背景噪声，提升成像精度。

3. 材料修饰：PEG末端可引入活性基团（如马来酰亚胺、NHS酯），进一步偶联抗体、多肽或靶向配体，构建多功能纳米平台。

技术原理与实验应用

1. 合成路线：

1. 步骤1：DOPE的乙醇胺氨基与PEG一端的羧基通过EDC/NHS化学活化，形成酰胺键（弱碱性环境，pH 7.2-7.5，室温反应2-4小时）。

2. 步骤2：活化后的PEG另一端与Cy5.5的异硫氰酸酯基团反应，生成最终产物（pH 7.0-8.0，25-37℃），通过透析（截留分子量10 kDa）纯化。

2. 实验应用场景：

1. 脂质体表面修饰：插入DOPE-PEG-Cy5.5可显著延长脂质体半衰期（延长至未修饰组的3-5倍），同时实现荧光标记。

2. 肿瘤靶向研究：偶联RGD肽的DOPE-PEG-Cy5.5脂质体可特异性识别肿瘤血管内皮细胞，结合荧光成像监测药物分布。

3. 基因治疗载体：修饰后的脂质纳米颗粒（LNP）在血清中保持90%以上核酸完整性超过48小时，提高转染效率。

功能扩展与前体开发

DOPE-PEG-Cy5.5的模块化设计支持灵活扩展：

· 替换荧光染料：如改用Cy7（发射波长776 nm）或NBD（发射波长534 nm），适应不同成像需求。

· 引入刺激响应基团：在PEG链中插入pH敏感键或温度敏感键，实现环境响应型药物释放。

· 多模态标记：结合磁性纳米颗粒或放射性同位素，构建荧光-磁共振-核医学多模态探针。

总结

DOPE-PEG-Cy5.5凭借其磷脂-聚乙二醇-荧光染料的三元结构，在药物递送、生物成像及纳米材料领域展现出独特价值。其合成工艺成熟、功能可定制化，为生物医学研究提供了高效、安全的工具，尤其在肿瘤靶向治疗与活体动态追踪中具有广阔应用前景。