PLGA-PEG-DBCO
PLGA-PEG-DBCO助力構建多功能納米載體與靶向系統
一、產品概述
PLGA-PEG-DBCO 是一種功能化的嵌段共聚物材料,由生物可降解的PLGA(聚乳酸-羥基乙酸共聚物)、親水性PEG(聚乙二醇)以及末端修飾的DBCO(Dibenzocyclooctyne,二苯并環辛炔)組成。該材料結合了PLGA的良好生物降解性和藥物包載性能、PEG的親水性及長循環能力,以及DBCO的獨特生物正交點擊功能,廣泛應用于靶向藥物遞送、納米載體修飾和生物正交化學領域。
二、結構組成及理化性質
1. 結構組成
PLGA:由乳酸和羥基乙酸通過共聚反應形成的生物可降解聚酯,疏水性,負責構建納米粒的核心結構。PLGA的乳酸:羥基乙酸比例及分子量可調,通常為50:50或75:25,分子量范圍在5,000–20,000 Da之間。
PEG:親水性聚合物鏈段,通常為2,000 Da,連接于PLGA末端,改善水溶性,提高血液循環時間,減少蛋白吸附及免疫清除。
DBCO:末端接枝的炔基官能團,擁有環張力較高的二苯并環辛炔結構。該官能團可在無銅催化劑條件下與疊氮(–N?)基團發生快速且高效的“銅離子自由點擊”反應(SPAAC),實現生物正交的分子偶聯。
2. 理化性質
性質 參數與描述
外觀 白色至淺黃色粉末或蠟狀固體
分子量范圍 PLGA:5,000–20,000 Da
PEG:2,000 Da
DBCO接枝率 ≥90%(通過NMR或紫外吸收測定)
溶解性 易溶于二氯甲烷(DCM)、DMF、DMSO,微溶于水
穩定性 DBCO對光和氧敏感,需避光避熱保存
儲存條件 –20℃,干燥避光保存
三、合成工藝簡述
PLGA-PEG-DBCO的制備主要包括以下步驟:
PLGA-PEG嵌段共聚物合成
通過共聚反應或縮合反應將PLGA與PEG鏈段連接,形成線性嵌段共聚物。通常利用PEG-NH?和PLGA-COOH端基,在EDC/NHS或DCC/NHS的催化下形成酰胺鍵。
DBCO接枝
利用DBCO-NHS酯與PEG鏈端的氨基反應,形成穩定的酰胺鍵,將DBCO基團接枝到PEG末端。此反應通常在無水或弱水條件下進行,溫度控制在室溫至40℃,避免DBCO結構受損。
純化
通過透析、柱層析或沉淀分離未反應的DBCO-NHS和副產物,凍干得到純凈的PLGA-PEG-DBCO。
表征
采用1H-NMR、FTIR、紫外-可見光光譜(DBCO λmax≈309 nm)、GPC和質譜等技術確認結構與純度。
四、功能特點
1. 生物正交點擊功能
DBCO末端為環張力炔基,可與疊氮基團進行無銅催化的SPAAC點擊反應,實現快速且選擇性的共價連接。該反應具有以下優勢:
無需銅催化劑,避免銅毒性;
反應條件溫和,可在生理環境下進行;
高選擇性和高反應速率,適合活細胞和體內應用;
可用于連接多種疊氮標記分子,如體、核酸、熒光染料、藥物等。
2. 優異的生物相容性和降解性
PLGA作為FDA批準的生物降解材料,能被體內水解成乳酸和羥基乙酸,終代謝為CO?和水。PEG鏈提供“隱形”保護,減少蛋白吸附和免疫識別,延長血液循環時間。該共聚物整體具有良好的生物安全性,適用于臨床前及臨床研究。
3. 多功能修飾平臺
PLGA-PEG-DBCO通過DBCO端口,可以輕松地與疊氮標記的功能分子偶聯,方便構建多功能納米載體:
靶向配體(如N?-RGD、N?-體)
熒光探針(N?-FITC、N?-Cy5等)
診斷試劑(放射性示蹤物、MRI造影劑)
藥物分子
通過點擊反應,實現納米載體的表面功能化,提高靶向性和治療效果。
4. 良好的納米載體構建能力
PLGA-PEG-DBCO可用于制備納米粒、膠束、水凝膠、脂質體等多種遞藥載體,適合多種藥物和生物大分子的包載和遞送。其優良的物理化學性質保證載體穩定性和控釋性能。
五、應用領域
1. 靶向藥物遞送系統
利用DBCO-疊氮點擊反應,可在納米粒表面修飾腫瘤靶向配體,實現主動靶向遞藥,增強藥物在腫瘤部位的富集,降低副作用。常用于腫瘤化療藥物如多柔比星、紫杉醇的遞送。
2. 核酸與基因遞送
結合疊氮修飾的核酸分子(siRNA、miRNA、mRNA等),通過點擊反應構建靶向核酸遞送系統,提高基因和調控效率。
3. 生物成像與診療一體化平臺
通過接枝含疊氮的熒光染料、放射性標記物等,實現納米載體的多模態成像及實時追蹤,輔助疾病診斷與治療效果監測。
4. 免疫治療及疫苗遞送
結合疊氮標記的原、佐劑,通過點擊化學構建高效的免疫遞送系統,提高免疫應答及治療效果。
六、產品表征與質量控制
方法 目的
1H-NMR 確認PLGA、PEG和DBCO的結構及接枝率
FTIR 檢測官能團特征(酯鍵、酰胺鍵、炔基)
UV-Vis DBCO特征吸收峰定量(≈309 nm)
GPC 分子量及分布
DLS 納米粒粒徑及分布
TEM 納米粒形貌觀察
HPLC 純度及雜質檢測
七、儲存及使用建議
儲存條件:建議-20℃避光干燥保存,防止DBCO降解和聚合物水解;
使用注意:避免高溫、強酸堿及氧化劑;點擊反應中,配體及疊氮修飾分子濃度需適當控制以保證反應效率;
溶劑選擇:適用于有機溶劑如DCM、DMF、DMSO,水溶性載體可先溶解于有機相后乳化或自組裝。
八、總結
PLGA-PEG-DBCO 作為一款高功能化聚合物材料,兼具:
高效生物正交點擊能力,滿足多樣化分子偶聯需求;
良好生物降解性和安全性,適合體內應用;
多樣化納米載體構建平臺,便于靶向藥物遞送和診療整合;
豐富的應用前景,涵蓋腫瘤靶向、基因治療、影像診斷、免疫遞送等前沿領域。
它為醫療和智能納米載體的研發提供了強大工具,助力科研及臨床轉化。
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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。
廠家:西安齊岳生物科技有限公司
用途:科研
狀態:固體/粉末/溶液
產地:西安
溫馨提醒:僅供科研,不能用于人體實驗!
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