PLA-MAL
PLA-MAL共聚物用于點擊化學偶聯與多功能載體構建
一、產品概述
PLA-MAL是一種末端帶有馬來酰亞胺(Malemide)官能團的聚乳酸(Polylactic acid,簡稱PLA)功能化聚合物。PLA作為生物可降解的聚酯材料,因其良好的生物相容性和環境友好性,在生物醫藥、組織工程及環保領域被廣泛應用。馬來酰亞胺官能團具有優異的選擇性與反應活性,尤其能與含硫醇基團(-SH)的化合物發生高效的邁克爾加成反應,常用于生物大分子偶聯和聚合物交聯。PLA-MAL因此成為實現聚乳酸功能化和生物材料智能設計的理想平臺。
二、結構組成及理化性質
1. 結構組成
聚乳酸主鏈
PLA由乳酸單體開環聚合形成的線性聚酯鏈,分子量和結晶度決定材料的物理性能和降解速度。
馬來酰亞胺末端(-MAL)
馬來酰亞胺是具有強親核加成活性的五元不飽和酰亞胺環,能特異性地與巰基發生共價結合,形成穩定的硫醚鍵。
2. 理化性質
性質 參數描述
外觀 白色至淺黃色粉末、顆粒或薄膜
分子量范圍 通常5,000–50,000 Da,可定制分子量
熔點(Tm) 約170–180℃,受結晶度影響
玻璃化溫度(Tg) 55–65℃
密度 約1.24 g/cm3
熔融指數(MFI) 1–20 g/10 min,視分子量和加工條件而定
溶解性 溶于氯仿、二氯甲烷等有機溶劑,水中不溶
生物降解性 生物可降解,降解產物乳酸易被機體代謝
三、合成工藝簡述
PLA合成
采用乳酸內酯(Lactide)開環聚合反應,使用催化劑(如錫(II)辛酸鹽Sn(Oct)?)合成聚乳酸主鏈。
馬來酰亞胺末端引入
通過含羧基的PLA與馬來酰亞胺活性酯(如馬來酰亞胺-NHS酯)偶聯反應,引入馬來酰亞胺末端。
也可利用含胺基的PLA與馬來酰亞胺異氰酸酯反應實現末端功能化。
反應條件溫和,保證馬來酰亞胺結構穩定。
純化
采用沉淀、透析或柱層析去除未反應試劑和雜質,獲得純凈產品。
結構確認
通過1H-NMR、FTIR及質譜分析驗證馬來酰亞胺官能團的成功引入。
四、功能特點
1. 高選擇性巰基反應活性
馬來酰亞胺末端能高效且專一地與含巰基的分子(如半胱氨酸殘基、巰基修飾的肽或蛋白)發生邁克爾加成,形成穩定共價鍵。
2. 生物相容性與可降解性
PLA骨架保證材料生物安全、可被機體降解吸收,適合體內外生物材料應用。
3. 易于后續生物大分子偶聯
馬來酰亞胺末端是生物偶聯和表面修飾常用的活性基團,可與蛋白質、體、肽鏈等高效偶聯,構建功能性生物材料。
4. 良好加工性能
PLA-MAL具備熱塑性聚合物特性,可采用注塑、擠出等工藝加工成多種形態產品。
五、應用領域
1. 生物醫藥領域
靶向藥物遞送
通過馬來酰亞胺末端與巰基配體偶聯,實現靶向藥物載體的構建,提高治療靶向性與藥效。
蛋白質和體偶聯
利用特異性巰基反應,將蛋白質、體等生物分子結合于PLA載體,應用于免疫治療、診斷試劑等。
2. 組織工程
利用馬來酰亞胺與含巰基細胞外基質蛋白交聯,制備具有良好生物活性的組織支架,促進細胞黏附與生長。
3. 功能化聚合物制備
PLA-MAL作為共聚或接枝單體,實現多功能聚合物的合成,如智能響應性材料、熒光標記材料等。
4. 生物傳感與診斷
通過馬來酰亞胺官能化表面,結合特異性巰基探針,開發高靈敏度生物傳感器和診斷平臺。
六、產品表征及質量控制
表征方法 說明
1H-NMR 驗證聚合物結構及馬來酰亞胺末端的引入
FTIR 監測馬來酰亞胺特征峰(約700 cm?1和1700 cm?1)
GPC 分子量及分布測定
DSC 玻璃化溫度和熔點測定
TGA 熱穩定性分析
質譜 分子結構確認
活性測試 通過與巰基化合物的反應,確認馬來酰亞胺末端活性
生物相容性測試 細胞毒性及生物降解性能檢測
七、儲存與使用建議
儲存條件
置于干燥、避光、低溫(建議–20℃)環境,防止馬來酰亞胺官能團水解或失活。
使用注意
馬來酰亞胺對水分敏感,避免長期暴露于潮濕環境。反應時應避免強堿、強酸及高溫條件。
安全防護
操作時佩戴防護裝備,避免吸入和皮膚接觸。
八、典型應用案例
靶向納米藥物載體
PLA-MAL通過馬來酰亞胺末端與含巰基的靶向配體偶聯,實現腫瘤靶向納米粒制備,提升藥物遞送效率。
組織工程支架表面修飾
通過馬來酰亞胺與細胞外基質蛋白共價交聯,增強支架的細胞相容性和生物活性。
生物大分子標記
利用馬來酰亞胺末端特異性結合巰基熒光探針,實現高靈敏度生物成像。
九、總結
PLA-MAL作為功能化聚乳酸材料的重要代表,將聚乳酸的可降解性與馬來酰亞胺末端的高反應活性完美結合,成為生物醫藥和功能材料開發的理想選擇。其主要優勢體現在:
高選擇性的巰基反應,便于構建多功能偶聯體系;
優良的生物相容性和安全降解性能;
可調分子量和功能化程度,滿足多樣化需求;
廣泛應用于藥物遞送、組織工程、診斷和生物傳感。
隨著生物醫藥材料的不斷發展,PLA-MAL將在醫療、智能材料和生物工程領域發揮越來越重要的作用。
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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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