DSPE-PEG-TAT（磷脂-聚乙二醇-細胞穿膜肽）

DSPE-PEG-TAT 是將TAT肽（源自HIV病毒轉錄活化蛋白）共價連接至DSPE-PEG末端形成的兩親性共軛物。TAT肽是一類經典的細胞穿膜肽（CPP），能夠無特異性地促進分子跨膜進入多種細胞類型。該材料廣泛應用于制備脂質體、納米粒等藥物遞送系統，顯著提高遞送效率，特別適用于遞送蛋白、多肽、核酸類大分子藥物。

一、產品基本信息與結構介紹

中文名稱：磷脂-聚乙二醇-細胞穿膜肽

英文名稱：DSPE-PEG-TAT（1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-polyethylene glycol-TAT peptide）

別稱：TAT-PEG-DSPE、脂質-PEG-穿膜肽、腦穿透脂質材料、HIV-TAT肽脂質修飾材料

組成結構：
DSPE-PEG-TAT是通過化學偶聯方式將HIV源穿膜肽TAT（Trans-Activator of Transcription）修飾在DSPE-PEG結構末端，形成的脂質-親水嵌段共聚物復合功能分子。該復合分子整合了三種功能區段：

DSPE部分：雙長鏈脂肪酸構成的親脂尾巴，能夠插入脂質體、納米粒或細胞膜；

PEG鏈段：聚乙二醇橋接，提供水溶性與空間穩定性，減少體內蛋白吸附，延長循環時間；

TAT多肽：細胞穿膜肽（CPP），可促進載體主動穿過細胞膜，提升細胞攝取效率。

這種三段式結構具有良好的生物兼容性、靶向性和遞送效率，在制藥工程、基因治療、穿膜遞藥等領域獲得廣泛關注。

二、TAT多肽序列與性質

多肽名稱：TAT肽（細胞穿膜肽，Cell Penetrating Peptide, CPP）

氨基酸序列：YGRKKRRQRRR

來源：HIV-1病毒Tat蛋白（第48–57位氨基酸）

分子量：約 1560 Da

電荷特性：帶有多個堿性殘基（Lys與Arg），在生理條件下呈強陽離子性

等電點：pI > 10

功能：促進納米藥物跨越細胞膜、血腦屏障，甚至細胞器膜，實現主動內吞和轉運

TAT肽是一種經典的細胞穿膜肽，具有：

高效細胞攝取能力：幾乎可穿透所有哺乳動物細胞，包括干細胞、神經元、癌細胞；

非特異性主動進入機制：主要機制為巨胞飲作用或脂筏介導的內吞；

非依賴能量的被動轉移能力：也可與細胞膜磷脂直接作用形成暫時孔洞，促進遞送。

研究發現，TAT修飾的納米載體在遞送蛋白、多肽、核酸、藥物等方面顯著提高了細胞內攝取和胞質釋放效率，尤其在基因轉染、*癌藥遞送、疫苗遞送等方向表現出獨特優勢。

三、典型應用領域

1. 細胞內藥物遞送

由于TAT多肽強大的穿膜功能，DSPE-PEG-TAT可用于構建納米粒、脂質體、聚合物納米膠束等藥物載體，實現：

疾病靶點細胞的主動攝取（特別是難轉染的神經細胞、干細胞）；

*腫瘤藥物（如紫杉醇、多柔比星）的胞內高效釋放；

大分子藥物（蛋白、多肽、酶等）細胞內轉運。

2. 基因遞送系統

通過修飾質粒、siRNA、mRNA、CRISPR元件的納米載體表面，DSPE-PEG-TAT可顯著增強細胞膜穿透能力和內吞效率，適用于非病毒遞送：

癌癥RNA干擾治療

基因修復與基因編輯（如Cas9）系統

抗病毒基因療法（如HIV、乙肝）

3. 血腦屏障穿透遞送

TAT肽具備一定的穿越血腦屏障（BBB）能力，可配合其他靶向肽（如RVG、Angiopep-2）協同構建雙重靶向系統，實現中樞神經系統的藥物或核酸遞送，應用于：

神經退行性疾病（帕金森、阿爾茲海默病）

腦部腫瘤

中樞神經炎癥類疾病

4. 納米疫苗與免疫治療

DSPE-PEG-TAT修飾的納米疫苗可幫助抗原直接進入樹突狀細胞、巨噬細胞胞質，提高MHC I通路呈遞，誘導強烈的細胞免疫反應，適用于：

癌癥疫苗

病毒疫苗（如HPV、HIV）

自身免疫類免疫調節

5. 細胞內成像與診斷探針

TAT肽常用于熒光染料、量子點、磁性納米粒的表面功能化，以增強其胞內攝取效率，提高細胞分子成像的分辨率與定位精度。

四、合成與制備方法

材料構建策略

原料：

DSPE-PEG-Mal（馬來酰亞胺末端）或DSPE-PEG-NHS；

TAT肽（N端含Cys或Lys）；

緩沖液：HEPES或PBS，pH控制在6.8–7.4之間。

偶聯反應機制：

若用DSPE-PEG-Mal，與Cys-TAT通過巰基-馬來酰亞胺加成反應形成穩定硫醚鍵；

若用DSPE-PEG-NHS，與TAT多肽的氨基發生酰胺化反應。

合成流程：

將DSPE-PEG-Mal溶解于DMSO或無水乙醇，并稀釋到PBS緩沖液；

加入過量Cys-TAT多肽，在避光條件下37°C反應8小時；

通過透析袋（MWCO ~3kDa）進行雜質去除；

進一步用冷凍干燥方式獲得白色粉末狀DSPE-PEG-TAT；

通過HPLC、MALDI-TOF、UV等方法表征產物純度與偶聯率。

儲存與使用注意事項：

粉末狀態應避光、避濕、?20°C保存；

溶液狀態應于4°C短期保存，避免反復凍融；

建議在1–2周內使用完畢以保證活性。

五、發展前景與挑戰

潛力優勢：

增強胞內遞送效率：TAT肽可有效克服細胞膜的生物屏障，對傳統大分子藥物遞送手段提供突破。

高度模塊化結構：可通過PEG鏈進一步接枝靶向肽、熒光分子、核酸等，實現多功能一體化。

應用范圍廣泛：涵蓋藥物、基因、疫苗、成像多個領域，尤其適用于跨膜遞送難度大的場景。

聯合靶向策略：DSPE-PEG-TAT可與多種腦靶向肽（如RVG29、Angiopep-2）協同應用，實現多重腦部遞送策略。

面臨的挑戰：

非特異性攝取問題：TAT肽穿膜能力雖強，但缺乏靶向性，容易被非目標細胞攝取，需與特異性靶向分子聯合使用。

潛在毒性與免疫原性：過量陽離子肽可能擾亂細胞膜完整性，誘導一定的免疫應答；

大規模合成穩定性：肽偶聯效率、批間一致性與活性保持是未來工業化應用的技術瓶頸。

發展趨勢：

“智能型遞送平臺”：結合刺激響應系統（pH、溫度、酶解等），TAT可與其它智能納米平臺協同實現精準釋放；

多肽工程與優化：TAT肽可通過序列修飾改進其穩定性、生物降解性與遞送選擇性；

跨膜疫苗與細胞治療應用：TAT肽助力疫苗遞送與細胞編程，將成為新型生物制藥技術核心助力之一。

以上資料由小編zhn提供，僅用于科研

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