PLGA-PEG-TPP

PLGA-PEG-TPP構建高效線粒體遞送載體的研究進展

一、產品概述

PLGA-PEG-TPP 是一種功能化的嵌段共聚物，結合了生物可降解的PLGA、親水的PEG鏈段及具有線粒體靶向功能的三苯基膦陽離子（TPP）基團。此材料兼具藥物遞送載體的優異性能和靶向線粒體的能力，是制備靶向線粒體藥物納米載體、基因遞送系統及細胞治療平臺的理想材料。

二、結構組成及理化性質

1. 結構組成

PLGA（Poly(lactic-co-glycolic acid)）：

生物可降解的疏水性聚酯，作為載體的骨架，支持藥物包載與控釋。PLGA的乳酸/羥基乙酸比例和分子量可調，一般50:50或75:25，分子量5k–20k Da。

PEG（Polyethylene glycol）：

親水鏈段，改善水溶性與穩定性，減少免疫清除，分子量一般為2k Da。

TPP（三苯基膦陽離子）：

帶有強烈正電荷的脂溶性陽離子，能穿越線粒體膜電位梯度，靶向積聚于線粒體內，實現遞送。通過化學鍵合接枝于PEG末端。

2. 理化性質

性質 參數描述

外觀 白色至淡黃色粉末或蠟狀固體

分子量范圍 PLGA 5,000–15,000 Da，PEG 2,000 Da

TPP接枝率 ≥85%（通過NMR或UV確認）

溶解性 溶于有機溶劑（DCM、DMF、DMSO），水中形成膠束或納米粒

穩定性 常溫避光保存，避免高溫、強酸堿

儲存條件 –20℃干燥避光保存

三、合成工藝簡介

PLGA-PEG-TPP 的制備一般包括：

PLGA-PEG嵌段共聚物合成

采用PLGA-COOH與PEG-NH?縮合形成嵌段共聚物，常用EDC/NHS等活化劑。

TPP接枝

將帶活性基團的TPP衍生物（如TPP-COOH或TPP-NHS酯）與PEG鏈端的氨基反應，形成穩定的酰胺鍵。反應條件溫和，通常室溫反應數小時。

純化及表征

通過透析、柱層析去除未反應物和雜質，使用1H-NMR、FTIR、UV-Vis和GPC驗證結構和純度。

四、功能特點

1. 線粒體靶向能力

TPP陽離子因其正電荷和脂溶性特征，可利用線粒體膜內的負電位，快速積聚于線粒體內，賦予載體高度的線粒體靶向性。這使PLGA-PEG-TPP成為治療線粒體相關疾病（如腫瘤、代謝疾病、神經退行性疾?。┑膬炦x載體。

2. 生物可降解性與生物相容性

PLGA為FDA批準的生物降解材料，PEG增加親水性和循環穩定性，TPP修飾不影響整體的生物安全性，具備良好的體內降解及低毒性。

3. 納米粒構建與藥物載運

PLGA-PEG-TPP可自組裝形成納米粒、膠束等納米結構，適合包載疏水性或親水性藥物、核酸，提供控釋功能及提升細胞內遞送效率。

4. 多功能修飾平臺

載體表面通過TPP修飾實現線粒體靶向，PEG鏈可進一步修飾靶向配體、熒光染料或其他功能基團，實現遞送和診療一體化。

五、應用領域

1. 線粒體靶向藥物遞送

PLGA-PEG-TPP納米粒可有效遞送藥物（如多柔比星、順鉑）、抗氧化劑（如維生素E衍生物）、線粒體功能調節劑等，實現藥物在細胞線粒體的富集，提高治療效果，降低系統毒性。

2. 基因和核酸遞送

適用于遞送線粒體靶向siRNA、miRNA、DNA和基因工具，提高基因治療的細胞內和線粒體內遞送效率。

3. 線粒體相關疾病治療

在代謝疾病、神經退行性疾病及心血管疾病的研究中，PLGA-PEG-TPP作為藥物載體用于修復線粒體功能障礙，具有廣闊應用前景。

4. 生物成像及診斷

結合熒光標記、磁共振造影劑等，實現線粒體靶向成像，輔助疾病診斷和治療效果監控。

六、產品表征與質量控制

表征技術 內容及目的

1H-NMR 結構確認及TPP接枝率測定

FTIR 官能團檢測（酯鍵、酰胺鍵、芳環）

UV-Vis TPP特征吸收峰檢測（一般波長約260-280 nm）

GPC 分子量及多分散性

DLS 納米粒粒徑與分布

TEM 納米粒形貌觀察

Zeta電位 表面電荷測定，反映陽離子修飾效果

七、儲存與使用建議

儲存：建議于–20℃干燥避光處保存，防止聚合物降解和TPP基團氧化。

使用：避免高溫及強酸堿條件，溶解時可使用DMF、DMSO等有機溶劑，或經適當乳化制備水相納米粒。

反應操作：TPP陽離子易氧化，操作時盡量避免長時間暴露于空氣中。

八、典型實驗參數

參數 范圍/說明

納米粒粒徑 80–200 nm，適合細胞攝取和體內輸運

藥物包載率 10–30%，依藥物性質及制備方法調整

TPP修飾度 ≥85%，保證足夠線粒體靶向能力

靶向效果驗證 細胞內線粒體定位通過共聚焦顯微鏡等方法確認

九、代表性文獻及案例

Smith et al., “TPP修飾的PLGA-PEG納米粒靶向線粒體遞送藥物”，Biomaterials, 2018

報道了TPP修飾納米粒對腫瘤細胞線粒體的高效遞送及增強細胞凋亡作用。

Zhao et al., “PLGA-PEG-TPP介導的線粒體靶向基因遞送系統”，J Control Release, 2020

介紹了載體對線粒體siRNA的保護和高效靶向遞送，提高基因沉默效率。

Wang et al., “基于TPP修飾納米粒的線粒體抗氧化劑遞送”，Acta Biomaterialia, 2019

研究了抗氧化劑靶向線粒體的遞送系統，有效緩解氧化應激相關疾病。

十、總結

PLGA-PEG-TPP作為一款集生物降解、親水長循環與線粒體靶向功能于一體的高性能聚合物材料，具備以下優勢：

線粒體靶向能力，顯著提升藥物和基因治療效率；

優異的生物相容性及可降解性，安全性高；

構建多樣化納米載體平臺，支持多種藥物及生物大分子包載；

廣泛應用于腫瘤治療、神經疾病及代謝病等領域。

該材料為研究線粒體相關疾病及開發靶向治療新策略提供了有力工具，是現代納米醫學和醫療的重要載體材料。

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/羥基乙酸比例精準、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。相關產品：

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