PLGA-MPEG
PLGA-b-MPEG功能化材料在納米藥物傳輸系統(tǒng)中的應用
一、產(chǎn)品概述
PLGA-MPEG 是一種結(jié)構(gòu)上由兩種主要成分構(gòu)成的嵌段共聚物:
PLGA(Poly(lactic-co-glycolic acid))為親油性疏水嵌段,具有良好的生物降解性;
MPEG(Methoxy polyethylene glycol) 為親水性嵌段,賦予材料良好的水溶性與抗蛋白吸附性能。
PLGA-MPEG 是一種典型的兩親性共聚物,結(jié)構(gòu)形式通常表示為:
MPEG-b-PLGA,即甲氧基聚乙二醇-嵌段-聚乳酸-羥基乙酸共聚物。
這種嵌段式設計賦予其在生物醫(yī)學領域中的多功能性,尤其適用于納米藥物遞送系統(tǒng)、長效注射劑、生物成像載體及組織工程支架等方向。
二、分子結(jié)構(gòu)與參數(shù)
基本結(jié)構(gòu):
MPEG 端為甲氧基封端的聚乙二醇,親水性強;
PLGA 端為可生物降解的疏水段;
可選用不同的單體摩爾比(乳酸:乙醇酸)控制 PLGA 的降解速率;
常見形式:MPEG?-b-PLGA???,如 MPEG2000-b-PLGA10k。
常見規(guī)格參數(shù)(可根據(jù)實際定制):
MPEG 分子量:500–5000 Da,常用2000 Da;
PLGA 分子量:5,000–50,000 Da;
LA:GA 比例:50:50, 65:35, 75:25, 85:15 等;
端基:MPEG端為甲氧基封端,PLGA端可為羥基(–OH)或羧基(–COOH)。
三、理化性質(zhì)
性質(zhì) 描述
外觀 白色或類白色固體、粉末或蠟狀物
溶解性 易溶于 DMSO、DMF、二氯甲烷、乙腈等有機溶劑;不溶于水(但可自組裝形成膠束)
CMC(臨界膠束濃度) 通常較低(10??~10?? M),利于形成穩(wěn)定膠束
熱穩(wěn)定性 具中等熱穩(wěn)定性,避免高溫處理
降解性 在體內(nèi)水解為乳酸和乙醇酸,后進入三羧酸循環(huán)
四、生物性能
生物降解性:
PLGA 可在體液中水解生成乳酸和乙醇酸,被人體代謝路徑完全吸收利用。
生物相容性:
MPEG 端抑制非特異性蛋白吸附,增強循環(huán)穩(wěn)定性并降低免疫識別。
免疫逃逸能力:
PEG 包覆可提高血漿中半衰期,廣泛用于延長藥物或載體在體內(nèi)的循環(huán)時間。
無毒副產(chǎn)物:
水解產(chǎn)物為乳酸和乙醇酸,毒性低,適合體內(nèi)長期應用。
五、應用領域
1. 藥物載體
可用于疏水性小分子藥物(如紫杉醇、多柔比星)的遞送;
自組裝形成的納米膠束、納米粒子具有良好的控釋性能和靶向潛力;
可通過調(diào)節(jié)分子量或嵌段比例控制釋放速率和粒徑(常見粒徑在50–150 nm范圍)。
2. 疫苗遞送系統(tǒng)
PLGA-MPEG 納米顆粒可作為抗原遞送載體,實現(xiàn)遞送到淋巴結(jié)或 APC 細胞;
支持緩釋和協(xié)同遞送佐劑。
3. 組織工程
PLGA 作為支架材料應用于軟骨、骨修復中;
MPEG 改性提高水合作用與細胞黏附性能。
4. 生物成像與診斷
可接枝熒光團(如FITC、Cy5.5)用于分子成像或示蹤;
或加載造影劑如Fe?O?納米粒,實現(xiàn)MRI或CT雙模態(tài)成像。
六、儲存條件與使用建議
儲存方式:
干燥、避光、密封保存;
建議儲存在 –20°C 環(huán)境中;
避免反復凍融,使用前在室溫下平衡。
溶解與使用:
使用前用無水DMSO或DCM溶解;
若用于自組裝納米粒子制備,可采用溶劑揮發(fā)法、納米沉淀法、乳液溶劑蒸發(fā)法等技術(shù)。
滅菌處理:
建議使用0.22 μm 濾膜過濾滅菌,避免高溫高壓對聚合物鏈降解。
七、功能化改性(可拓展)
PLGA-MPEG-COOH / PLGA-MPEG-NH?:端基可供偶聯(lián)活性物質(zhì)如抗體、肽類、糖類等;
PLGA-MPEG-FITC/Cy5:熒光標記用于成像;
PLGA-MPEG-RGD、FA、biotin等:實現(xiàn)靶向遞送;
PLGA-MPEG-MAL / Azide:便于點擊化學修飾(click chemistry)。
八、總結(jié)
PLGA-MPEG 是一種高度可設計、性能優(yōu)良的兩親性嵌段共聚物,結(jié)合了PLGA的可降解性和PEG的親水性及“隱形”特性,在納米遞藥、生物成像、疫苗遞送、組織工程等多個領域展現(xiàn)出廣泛應用前景。根據(jù)不同科研需求,其分子結(jié)構(gòu)和端基功能可進一步定制改性,是生物醫(yī)藥材料開發(fā)中的關鍵高分子材料之一。
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