PLGA-COOH
PLGA-COOH共聚物助力構建多功能控釋系統與靶向載體
一、產品概述
PLGA-COOH 是一種以聚乳酸(PLA)與聚羥基乙酸(PGA)通過共聚合形成的生物可降解聚合物,末端含有羧基(–COOH)官能團。該材料因其優良的生物降解性、生物相容性及可調節的物理化學性質,成為醫藥制劑、組織工程及納米遞送系統中的核心高分子材料。
羧基末端賦予PLGA更多化學反應位點,方便進一步功能化修飾、藥物連接和表面改性,為設計智能化、高效載體提供基礎。
二、分子結構與組成
PLGA為由乳酸(Lactic acid)和羥基乙酸(Glycolic acid)兩種單體共聚而成的線性聚酯,比例可調節,影響材料降解速度及力學性能;
典型分子式結構:
–[–O–CH(CH?)–CO–]?–[–O–CH?–CO–]?–
末端修飾為羧基(–COOH),使其具備良好的親水性和反應活性;
分子量范圍一般在5,000–100,000 Da,可根據需求調節。
三、理化性質
參數 說明
分子量 Mw 5,000–100,000 Da,常用為10,000–50,000 Da
乳酸/羥基乙酸比例 常見為50:50、65:35、75:25等,影響降解速率及力學性質
外觀 白色至淺黃色粉末或顆粒
熔點與玻璃轉變溫度 熔點一般較低(50–60℃),玻璃轉變溫度 Tg 40–60℃
溶解性 可溶于二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇等有機溶劑
降解機制 體內外水解酯鍵降解,產物乳酸和羥基乙酸可被代謝
表面電荷 末端羧基使表面呈負電荷, ζ電位約 –10 mV ~ –30 mV
四、功能特點
? 良好生物相容性與生物降解性:PLGA經FDA批準用于多種臨床制劑,降解產物無毒且易代謝;
? 可調節降解速率:通過調整乳酸/羥基乙酸比例、分子量和結晶度,實現數周至數月的可控降解;
? 羧基末端功能化:末端羧基提供活性官能團,便于與藥物分子、靶向配體、PEG等分子共價連接,增強載體性能;
? 優良的加工性能:適合溶液聚合、電紡、噴霧干燥、薄膜和納米粒制備;
? 表面負電性:羧基賦予材料負電荷,有助于控制蛋白質吸附及細胞相互作用;
? 廣泛的應用兼容性:可與多種活性成分(藥物、核酸、蛋白質)結合,設計多功能遞送系統。
五、主要應用領域
5.1 藥物遞送系統
PLGA-COOH因其可降解性和化學反應活性,被廣泛用作緩釋微球、納米粒及脂質體的制備材料;
末端羧基使其能與藥物或肽類分子進行共價連接,提高靶向性和載藥穩定性;
應用于腫瘤靶向藥物輸送、疫苗載體及基因遞送系統。
5.2 組織工程支架材料
制備生物可降解支架,支持細胞黏附、生長和組織再生;
表面羧基可用于進一步改性,連接生長因子或細胞粘附肽,提高生物活性。
5.3 醫用敷料與縫合材料
適合用于制備生物降解縫線、創傷敷料等醫療器械;
降解時間可根據需求設計,滿足不同臨床應用。
5.4 功能化材料開發
羧基末端提供多種化學修飾可能,可與PEG、抗體、靶向配體等偶聯,構建智能納米載體;
結合刺激響應材料,實現藥物控釋及響應釋放。
六、制備與合成方法
環狀己內酯和羥基乙酸共聚合
利用催化劑(如錫類)通過開環聚合反應制備PLGA聚合物;
控制乳酸/羥基乙酸比例及反應條件,獲得預期分子量;
末端羧基修飾
通過使用羧基含量的引發劑或后期羧基官能化反應實現末端羧基化;
如用乳酸羧基引發劑或鏈轉移劑控制終端基團。
純化與干燥
通常采用沉淀法除去催化劑和未反應單體;
真空干燥后儲存于低溫、干燥環境。
七、表征技術
核磁共振(1H NMR):定量分析乳酸/羥基乙酸比例及結構;
凝膠滲透色譜(GPC):測定分子量及多分散性指數(PDI);
傅里葉變換紅外光譜(FTIR):鑒別羧基及酯基官能團;
差示掃描量熱法(DSC):測定玻璃轉變溫度及結晶度;
動態光散射(DLS):納米粒粒徑分布分析;
表面電位分析(Zeta電位):羧基表面電荷測定。
八、使用及儲存注意事項
項目 建議說明
儲存條件 密封避光,置于干燥陰涼處,常溫或4℃保存均可
溶劑選擇 適用于多種有機溶劑,如二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮等
操作環境 避免強酸強堿及高溫,防止羧基脫離或聚合物降解
安全注意 避免吸入粉塵,操作時佩戴防護裝備
產品穩定性 干燥條件下穩定,溶液狀態應盡快使用
九、文獻及研究進展
“PLGA-based drug delivery systems: recent advances and clinical applications”
Journal of Controlled Release, 2018, 270: 23–45
→ 綜合評述PLGA藥物載體的設計與應用,重點介紹羧基改性策略。
“Surface functionalization of PLGA nanoparticles with carboxyl groups for targeted drug delivery”
Biomacromolecules, 2019, 20(5): 1861–1870
→ 探討羧基末端PLGA表面改性及靶向藥物遞送效果。
“Engineering PLGA scaffolds with carboxyl end groups for enhanced tissue regeneration”
Acta Biomaterialia, 2020, 101: 297–309
→ 研究羧基改性PLGA支架在組織工程中的應用與細胞相互作用。
十、總結與展望
PLGA-COOH作為一種功能化生物降解聚合物,憑借其優異的生物相容性、可控降解性及豐富的末端羧基官能團,為藥物遞送、組織工程及智能材料領域提供了強大支持。其末端羧基為進一步化學修飾與功能化提供便捷途徑,滿足臨床和科研對、高效載體的需求。
隨著納米技術和生物材料科學的發展,PLGA-COOH的應用將更加多樣化,未來在靶向治療、智能控釋及多模態診療等領域具備廣闊前景,成為推動醫療和再生醫學的重要材料基礎。
西安齊岳生物科技有限公司專業提供高品質的PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)、PLA(聚乳酸)及PCL(聚己內酯)等生物可降解高分子材料,廣泛應用于藥物控釋載體、組織工程支架、微球制備、緩釋注射劑、納米顆粒等前沿生物醫藥和科研領域。公司產品具備分子量可控、乳酸/羥基乙酸比例、可按需功能化改性等特點,支持定制羧基(-COOH)、氨基(-NH?)、巰基(-SH)等活性基團,滿足不同實驗或產業化應用需求。齊岳生物始終堅持質量為本、創新驅動,致力于為國內外科研院所和企業提供穩定、可靠的高分子材料解決方案。歡迎咨詢訂購或定制服務。
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