PLGA-PEG-COOH
PLGA-PEG-COOH:羧基封端共聚物用于靶向偶聯(lián)與官能化修飾
一、產(chǎn)品簡介
PLGA-PEG-COOH 是一種功能化兩嵌段共聚物,結(jié)構由生物可降解的PLGA(Poly(lactic-co-glycolic acid))和親水性PEG(Polyethylene glycol)組成,并在PEG末端引入了羧基(–COOH)功能團。這種結(jié)構融合了疏水性藥物載體基體(PLGA)、長循環(huán)保護層(PEG)與活性修飾位點(COOH)三重優(yōu)勢,是構建功能化納米遞送系統(tǒng)、靶向藥物平臺、生物材料表面修飾和成像載體的理想材料。
PLGA-PEG-COOH 可在水溶液中自組裝形成核-殼結(jié)構的膠束或納米粒,同時羧基端基為后續(xù)偶聯(lián)配體、抗體、肽類、染料等提供穩(wěn)定、高效的化學錨點。
二、結(jié)構組成與理化特性
1. 分子結(jié)構簡式
PLGA-PEG-COOH 分子結(jié)構為:
css
PLGA–b–PEG–COOH
PLGA段:疏水性區(qū),載藥、控釋;
PEG段:親水性區(qū),抗蛋白吸附;
–COOH端基:與氨基(–NH?)類分子反應,構建靶向或診療功能。
2. 參數(shù)定制范圍
參數(shù)項 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(如1k、2k、3.4k)
LA:GA 比例 50:50、65:35、75:25(影響降解速率)
羧基端基 單端羧基(–COOH)
PDI(多分散指數(shù)) 通常 <1.5(聚合度均勻)
外觀 白色粉末或蠟狀固體
三、理化性質(zhì)
性質(zhì) 描述
溶解性 溶于DMSO、DMF、DCM、THF、乙腈,不溶于水(納米粒可分散)
穩(wěn)定性 PLGA部分易水解,PEG段穩(wěn)定,COOH端對溫和pH敏感
降解性 PLGA段在體內(nèi)逐步水解為乳酸與乙醇酸,PEG段代謝/排出
熔點/玻璃化溫度(Tg) Tg 約45–55°C(由PLGA決定)
反應性 羧基可與伯胺(–NH?)發(fā)生EDC/NHS等偶聯(lián)反應,效率高,條件溫和
四、生物性能
1. 生物相容性
PLGA 和 PEG 均為 FDA 和 EMA 批準使用的高分子材料,具有:
良好的體內(nèi)相容性;
無毒副產(chǎn)物(PLGA代謝為乳酸和乙醇酸);
PEG可抑制巨噬細胞攝取、延長循環(huán)半衰期。
2. 可降解性
PLGA-PEG-COOH 可在體內(nèi)通過水解降解,不會積累毒性。PLGA部分降解速度可通過分子量和 LA:GA 比例調(diào)控。
五、化學功能化能力
羧基是生物偶聯(lián)中常用的活性基團,具有以下功能:
1. EDC/NHS活化
通過EDC(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide)+ NHS(N-hydroxysuccinimide)將羧基活化為 NHS 酯,可與伯胺分子在溫和條件下反應,形成穩(wěn)定的酰胺鍵。
2. 可偶聯(lián)分子類型
分子類型 示例
靶向配體 NH?-RGD、NH?-FA、NH?-Angiopep-2
多肽/蛋白 NH?-Insulin、NH?-抗體
核酸修飾 NH?-DNA、NH?-siRNA
染料標記 FITC-NH?、Cy5.5-NH?
表面涂層 NH?-PEG、NH?-HA、NH?-殼聚糖
3. 高效修飾優(yōu)勢
操作簡便,無需金屬催化劑;
條件溫和(pH 6–7.5,水或緩沖液中);
與NH?分子專一反應,副反應少。
六、主要應用方向
1. 靶向藥物遞送系統(tǒng)
PLGA-PEG-COOH 自組裝形成膠束/納米粒,PLGA核可包載疏水藥物(如紫杉醇、多柔比星),PEG殼提高穩(wěn)定性,COOH端偶聯(lián)靶向分子(如RGD、葉酸),構建主動靶向納米藥物平臺。
2. 成像與診斷載體構建
通過羧基與氨基熒光探針(如NH?-Cy5.5)連接,實現(xiàn)藥物與成像探針共遞送系統(tǒng)(Theranostics),用于體內(nèi)成像、導航治療。
3. 疫苗遞送與佐劑系統(tǒng)
PLGA包載抗原,PEG部分提升循環(huán)穩(wěn)定性,COOH端連接免疫激動劑(如NH?-CpG、NH?-Peptide),構建疫苗顆;蚣{米佐劑平臺。
4. 組織工程與材料修飾
PLGA-PEG-COOH 可構建功能支架、水凝膠、微球等,通過COOH連接生物信號分子(如生長因子、ECM模擬肽),調(diào)控細胞黏附、增殖與分化。
5. 多組分功能系統(tǒng)開發(fā)
羧基端基可同時與不同氨基分子(多肽+探針等)反應,實現(xiàn)多功能整合(靶向+成像+釋放),用于聯(lián)合治療、復合免疫等復雜應用場景。
七、使用建議與注意事項
項目 建議說明
溶解方式 可溶于 DMSO、DCM、THF、DMF,建議現(xiàn)配現(xiàn)用
偶聯(lián)反應 使用 EDC/NHS 預活化后加入伯胺分子,pH 6–7.5
反應溫度 常溫(20–25°C)或 37°C,反應1–4小時
儲存方式 –20°C 干燥避光保存,密封防潮防熱
納米粒制備 可采用溶劑揮發(fā)、納米沉淀、雙乳法等制備技術
純化方式 可透析、離心、SEC 或 HPLC 分離雜質(zhì)和游離偶聯(lián)物
八、典型產(chǎn)品規(guī)格示例
產(chǎn)品編號 PLGA Mw PEG Mw LA:GA COOH端基 形態(tài)
PLGA?k-PEG?k-COOH 5,000 2,000 50:50 單端羧基 白色粉末
PLGA??k-PEG?.?k-COOH 10,000 3,400 65:35 單端COOH 類白色蠟狀物
PLGA??k-PEG?k-COOH-FITC 20,000 2,000 75:25 COOH+探針 黃色粉末
九、總結(jié)與前景展望
PLGA-PEG-COOH 是一種具備可降解性、高生物相容性與端基化學活性的先進嵌段共聚物材料,已在靶向藥物遞送、生物探針載體、疫苗系統(tǒng)、智能材料設計等方向廣泛使用。其主要優(yōu)勢包括:
PLGA段賦予藥物負載與控釋能力;
PEG段賦予長循環(huán)、抗免疫識別性能;
COOH端提供穩(wěn)定高效的偶聯(lián)平臺,可構建多功能系統(tǒng)。
未來,隨著個性化醫(yī)療、智能診療、生物正交化學等技術的發(fā)展,PLGA-PEG-COOH 將在臨床轉(zhuǎn)化、納米技術與生物材料等交叉前沿中發(fā)揮更大潛力。
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