基于原子模拟的角质层脂质双层中水的渗透
软凝聚态物质
2009-07-13 v1
摘要
角质层是皮肤的最外层，由充满角蛋白的刚性非活性角质形成细胞以及多层脂质包围而成。脂质层负责皮肤的屏障功能。我们利用原子分子动力学模拟，计算了水在具有代表性角质层成分的脂质双层中作为深度函数的过量化学势和扩散率。发现脂质双层内部水的过量自由能最大值是相同温度下磷脂双层中水的两倍。渗透率随自由能垒呈指数下降，与磷脂双层相比降低了数个数量级。通过求解存在自由能垒情况下的斯莫卢霍夫斯基方程，计算了水分子穿过双层的平均时间。对于由神经酰胺NS 24:0、胆固醇和游离脂肪酸24:0以2:2:1摩尔比组成的双层，在300K下，我们估计渗透率P=3.7×10^-9 cm/s，平均穿越时间τ_av=0.69 ms。该渗透率比现有哺乳动物皮肤切片的实验结果小约30倍。
引用
@article{arxiv.0907.1664,
title = {Water permeation through stratum corneum lipid bilayers from atomistic simulations},
author = {Chinmay Das and Peter D. Olmsted and Massimo G. Noro},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.1664},
year = {2009}
}
备注
latex, 8 pages, 6 figures