溶质包封纳米颗粒用作递送系统的综述，重点是支链两亲肽胶囊

phoreusbiotech正在开发各种策略来改善药物的递送和增加药物的生物半衰期。为了解决这些问题，药物输送技术依赖于不同的纳米级分子，包括：脂质囊泡、病毒衣壳和纳米颗粒。肽是许多这些纳米材料的组成部分，并克服了与基于脂质或病毒的递送系统相关的一些限制，例如可调性、稳定性、特异性、炎症和抗原性。本综述侧重于自组装形成囊泡/胶囊的生物基药物递送纳米材料的演变。虽然脂质囊泡在这些结构中最为突出；基于肽的结构正在出现，特别是肽双层分隔胶囊。

新型生物材料支化两亲肽胶囊 (BAPC) 显示出许多理想的特性。这些纳米球由两个支链肽 dbis(FLIVI)-K-KKKK 和 bis(FLIVIGSII)-K-KKKK 组成，旨在模拟分子结构中的二酰基磷酸甘油酯。它们经历超分子自组装并形成溶剂填充的双层划定胶囊，尺寸范围为 20 nm 至 2 mm，具体取决于退火温度和时间。它们能够封装不同的荧光染料、治疗药物、放射性核素甚至小蛋白质。虽然 BAPC 与脂质囊泡具有许多相同的特性，但它们更加稳健。已对它们的稳定性、大小、细胞摄取和定位、细胞内保留以及培养和体内的生物分布进行了分析。

支链两亲性寡肽双层的组织和结构

最近开发了一类自组装支链两亲肽胶囊（BAPC），可用作新的药物递送载体。BAPCs在组装过程中可以包封高达∼12 kDa的溶质，异常稳定，并且容易被细胞毒性低的细胞吸收。粗粒度模拟支持BAPC由双层定义，类似于二酰磷脂形成的双层。在这里，进行了原子模拟以表征由三种支链两亲性肽（BAP）形成的双层的结构和组织：双（AcFLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2，双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2。结果表明，除了疏水侧链相互作用外，BAPs在同一小叶内形成分子内和分子间主链氢键网络。 两个小叶的末端残基形成一个将两个小叶锁定在一起的叉指区域。双（Ac-FLIVIGSII）-K-K4-CO-NH2和双（Ac-FLIVI）-K-K4-CO-NH2中的苯基在双层中心附近紧密堆积，但不形成具有特定π−π堆积的有序结构。用环己烷侧链取代苯基仅略微增加双层结构的无序水平，因此不会显着影响稳定性，这与双（Ac-CHA-LIVIGSII）-K-K4-CO-NH2 BAPC的实验结果一致。自组装模拟进一步表明，小叶交叉可能发生在BAPC形成的早期阶段。原子模拟还表明，BAPC双层对水具有高度渗透性。 使用将BAPCs转移到不同盐浓度的缓冲液时包封的自猝灭染料的荧光测量验证了这一预测。在原子水平上对BAPC双层组织和结构的更好理解将为未来合理修改BAP序列以改善BAPC作为新型运载工具的特性提供基础。

多功能支链两亲肽双层共轭金纳米粒子的合成与表征

我们提供强有力的化学和生物物理证据，证明已知在溶液中组装成球形纳米组件的支链两亲性肽（BAP）确实组装为肽双层分隔胶囊。这些纳米组件被称为支链两亲性肽胶囊。BAPC被细胞吸收并积聚在核周区域以持续存在而不会明显降解。BAPCs还捕获小蛋白质和溶质，并稳定地包封发射α粒子的放射性核素。我们设计了一种利用硫醇化学将这些肽序列偶联到金纳米颗粒（≤5 nm）上的方法，目的是证明这些肽组装成双层。肽最初通过与金表面的相互作用组装成单层半胱氨酸残基在有机溶剂中的肽C末端。在过量肽存在下，这些肽单层保护的金纳米颗粒随后转变为水溶液，导致在金表面上形成肽双层。该方法被进一步用于生产双层涂层磁性纳米颗粒。本研究中描述的创新提供了一种稳定的金属纳米颗粒 – 肽偶联系统，将有助于相对容易地确定BAPs在生物系统中的相互作用，这对于开发未来的应用非常重要，例如同时递送和成像感兴趣的表面结合分子。

新生支链两亲肽胶囊中的热诱导构象转变

支链两亲肽胶囊（BAPC）是生物相容的双层分隔聚阳离子纳米球，在室温下通过两种两亲支链肽的共组装自发形成：双（FLIVI）-K-K4和双（FLIVIGSII）-K-K4。
BAPC很容易被培养中的细胞吸收，在那里它们逃逸和/或逃避内吞途径并积聚在核周区域，在那里持续存在而不会发生明显的降解或外渗。药物、小蛋白质和溶质以及发射放射性核素α粒子被长时间稳定封装。BAPC在室温下通过梭形过程形成，48小时后观察到一系列BAPC尺寸，直径从50nm到几微米。此前有报道称，将 BAPC 从 25 个冷却到 4 个
°C 然后回到 25°C 消除了它们的融合特性。在这份报告中，生物物理技术表明，BAPC 会随着时间和温度发生热敏构象转变，并且 BAPC 的特性会根据组装温度而变化。研究了 BAPC 的溶剂解离特性以及特定氨基酸残基对观察到的构象的贡献。讨论了赋予 BAPC 异常稳定性的双层内存在的潜在稳定力的作用。最终，本研究提出了用于制备具有离散尺寸和溶剂诱导外渗特性的 BAPC 的修订组装方案。

支链寡肽形成具有脂质囊泡特性的纳米胶囊

混合支链肽组装的特殊性质，其中等摩尔双（FLIVI）-K-KKKK 和双（FLIVIGSII）-K-KKKK 自缔形成能够捕获溶质的双层分隔胶囊。这些聚阳离子囊泡样胶囊很容易被培养物中的上皮细胞吸收，逃逸或逃避内吞途径，并积聚在核周区域，在那里它们持续存在而没有任何明显的降解。在本报告中，我们研究了该系统的脂质特性，包括初始组装;溶质封装和洗涤;通过具有一定孔径的聚碳酸酯过滤器进行膜挤出进行融合和调整尺寸。调整大小的肽胶囊在nm尺寸范围内具有均匀的直径。调整大小后， 胶囊可以通过将其储存在4°C来保持新的尺寸。 具有制备所需尺寸的稳定均匀纳米级胶囊的能力，使它们作为各种溶质/药物的生物相容性递送载体具有潜在吸引力。

由支链两亲性肽自组装形成的肽纳米囊泡

基于肽的包装系统作为更安全的药物输送系统显示出巨大的潜力。它们克服了与基于脂质或病毒递送系统相关的稳定性、特异性、炎症、抗原性和调谐能力方面的问题。在这里，我们描述了一组15和23残基支链两亲性肽，它们在分子结构中模仿磷酸甘油酯。这些肽经历超分子自组装，并形成溶剂填充的双层分隔球体，直径为50-200 nm，经TEM，STEM和DLS证实。虽然弱疏水力驱动和维持脂质双层组装，但这些全肽结构通过疏水相互作用和氢键潜在地稳定，并且在低微摩尔浓度和较高温度下保持完整。 缺乏分支点的线性肽没有自组装特性。我们已经观察到这些肽囊泡可以捕获其内部的荧光染料分子，并被培养物中生长的N / N 1003A兔晶状体上皮细胞吸收。因此，这些组件是潜在的药物输送系统，可以克服当前包装系统的一些关键限制。