PLGA-PEG-NH2
可生物降解的PLGA-PEG-NH?在靶向治療與控釋技術(shù)中的前沿進(jìn)展
一、產(chǎn)品簡介
PLGA-PEG-NH? 是一種由可降解的PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)與親水性的PEG(聚乙二醇)共聚而成的嵌段共聚物,其PEG鏈末端修飾有伯胺(–NH?)功能團(tuán)。該材料結(jié)合了 PLGA 的生物可降解性和藥物控釋能力與 PEG 的親水性、長循環(huán)、減少免疫識別能力,而氨基官能團(tuán)的引入則為進(jìn)一步化學(xué)修飾提供了活性位點。
PLGA-PEG-NH? 被廣泛應(yīng)用于構(gòu)建靶向藥物遞送系統(tǒng)、智能納米載體、疫苗平臺、基因遞送載體及功能生物材料,在腫瘤治療、炎癥調(diào)控、免疫干預(yù)、成像示蹤等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
二、基本結(jié)構(gòu)與組成
1. 分子結(jié)構(gòu)
PLGA-PEG-NH? 為典型的兩嵌段共聚物(AB型)結(jié)構(gòu):
css
PLGA–b–PEG–NH?
PLGA段(疏水)負(fù)責(zé)包載疏水性藥物或穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
PEG段(親水)增強(qiáng)水溶性、抗蛋白吸附、延長血液循環(huán)時間;
NH?官能團(tuán)提供偶聯(lián)多肽、抗體、染料、核酸等功能分子的能力。
2. 可調(diào)參數(shù)
參數(shù)類型 常見范圍
PLGA分子量 2,000 – 50,000 Da(如5k, 10k, 20k)
PEG分子量 500 – 5,000 Da(常用1k, 2k, 3.4k)
NH?官能團(tuán) PEG末端伯胺,可選單端或雙端
LA:GA比 50:50, 65:35, 75:25(影響降解速率)
外觀 白色或類白色粉末、顆粒或蠟狀物
PDI(多分散指數(shù)) < 1.6(分子量分布均勻)
三、物理化學(xué)性質(zhì)
性質(zhì) 描述
溶解性 溶于 DMSO、DMF、乙腈、DCM、THF 等有機(jī)溶劑;在極性溶劑中PEG段提高溶解性
熱性能 Tg 約 40–55°C,PEG段賦予柔性
降解性 在水溶液中 PLGA 部分緩慢水解為 LA 與 GA
pH穩(wěn)定性 中性環(huán)境較穩(wěn)定,酸性降解加快
生物正交性 NH?基團(tuán)活性良好,可進(jìn)行多種偶聯(lián)反應(yīng)(如EDC/NHS, 異硫氰酸酯,環(huán)氧反應(yīng)等)
四、生物性能
1. 生物相容性
PLGA、PEG 均為 FDA 批準(zhǔn)的臨床使用材料;
不誘導(dǎo)急性炎癥或免疫反應(yīng);
PEG部分抑制 RES系統(tǒng)清除,提升生物半衰期。
2. 生物可降解性
PLGA 在體內(nèi)降解為乳酸與乙醇酸,通過三羧酸循環(huán)代謝;
降解速率由 PLGA 的分子量與 LA:GA 比例決定;
PEG部分不降解但可腎臟排出(小分子)或通過膽汁排泄(大分子)。
五、功能拓展能力
氨基官能團(tuán)(–NH?)是化學(xué)修飾的活性位點,適用于多種偶聯(lián)反應(yīng):
反應(yīng)類型 可偶聯(lián)分子
EDC/NHS 與 –COOH 多肽(RGD、cRGD)、抗體、透明質(zhì)酸、乳鐵蛋白等
異硫氰酸酯 熒光染料(FITC、TRITC、Cy5.5等)
馬來酰亞胺–巰基反應(yīng) 接枝SH-PEG、巰基小分子、還原響應(yīng)結(jié)構(gòu)
酰氯/醛 熒光探針、小分子、殼聚糖等
活性炔基/疊氮基(點擊反應(yīng)) 構(gòu)建生物正交功能平臺
六、主要應(yīng)用方向
1. 藥物遞送納米粒/膠束
在水中自組裝形成核-殼結(jié)構(gòu)的納米粒;
疏水核(PLGA)載藥,親水殼(PEG)抗蛋白吸附;
NH?端可進(jìn)一步修飾靶向分子;
藥物包括紫杉醇、多柔比星、雷帕霉素、環(huán)孢素A等。
2. 靶向遞送系統(tǒng)構(gòu)建
氨基端可連接 cRGD、葉酸、Trastuzumab、LyP-1 等;
實現(xiàn)腫瘤靶向、血腦屏障跨越、炎癥靶向等功能。
3. 生物成像與診療一體化(Theranostics)
NH?端接熒光探針(如Cy5.5、ICG);
同時承載藥物與成像探針,實現(xiàn)體內(nèi)示蹤+治療雙重功能。
4. 疫苗與免疫治療平臺
PLGA包載抗原(OVA, KLH等),PEG提供穩(wěn)定外殼;
NH?端修飾 CpG、佐劑、Toll激動劑或抗體;
提高 APC 攝取率與抗原持續(xù)釋放。
5. 基因遞送系統(tǒng)
NH?作為陽離子中心與DNA/RNA形成復(fù)合物;
可構(gòu)建 siRNA/pDNA/mRNA 遞送平臺;
配合PEG實現(xiàn)體內(nèi)穩(wěn)定性與免疫逃避。
七、儲存與使用建議
項目 建議
儲存溫度 –20°C 避光干燥密封
使用前溶解 用 DMSO、DMF、DCM、乙腈等溶劑
pH條件 中性條件最穩(wěn)定,酸/堿可加速降解
活性使用 NH?基團(tuán)建議現(xiàn)配現(xiàn)用或預(yù)先保護(hù)保存
純化方法 透析(用于納米粒制備),凍干儲存可長時間保存成品
八、產(chǎn)品規(guī)格示例
產(chǎn)品名稱 PLGA Mw PEG Mw LA:GA 比 官能團(tuán) 狀態(tài)
PLGA?k-PEG?k-NH? 5,000 2,000 50:50 NH? 白色粉末
PLGA??k-PEG?.?k-NH? 10,000 3,400 75:25 NH? 類白色蠟狀固體
PLGA??k-PEG?k-NH?-Cy5.5 15,000 2,000 65:35 NH? + 染料 紫紅色粉末
九、總結(jié)與展望
PLGA-PEG-NH? 作為一種兼具“可降解骨架 + 長循環(huán)親水保護(hù)層 + 功能修飾位點”的三位一體高分子材料,已成為構(gòu)建先進(jìn)藥物遞送系統(tǒng)和納米載體的理想材料。其突出優(yōu)勢包括:
良好的生物安全性與降解性;
PEG鏈賦予體內(nèi)穩(wěn)定性與低免疫原性;
NH?端基提供高度化學(xué)修飾活性,適合構(gòu)建靶向、多功能平臺;
可用于藥物、蛋白、多肽、核酸等多類型生物活性物質(zhì)的遞送。
隨著個體化醫(yī)學(xué)、智能診療系統(tǒng)的發(fā)展,PLGA-PEG-NH? 在靶向治療、成像診斷、免疫調(diào)控等領(lǐng)域的前景將更加廣闊。
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