PCL-PEG-FA
PCL-PEG-FA聚合物在腫瘤主動(dòng)靶向納米載體中的應(yīng)用探索
一、產(chǎn)品概述
PCL-PEG-FA 是一種功能化兩性嵌段共聚物,結(jié)構(gòu)中由疏水性的聚己內(nèi)酯(PCL)段與親水性的聚乙二醇(PEG)段組成,其PEG末端進(jìn)一步偶聯(lián)了具有良好靶向能力的葉酸(Folic Acid, FA)。該分子通過(guò)自組裝可形成納米膠束、囊泡或水凝膠,具有良好的靶向性、生物降解性、生物相容性等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于腫瘤靶向藥物遞送、影像探針設(shè)計(jì)、靶向聚合物水凝膠構(gòu)建等方向。
二、分子結(jié)構(gòu)與命名
中文名稱:聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-葉酸
英文名稱:Poly(ε-caprolactone)-block-poly(ethylene glycol)-folic acid
常用縮寫:PCL-PEG-FA
基本結(jié)構(gòu):疏水的 PCL 與親水的 PEG 嵌段共聚,PEG 末端偶聯(lián)葉酸分子
分子結(jié)構(gòu)式簡(jiǎn)述:
HO–[PCL]_n–[PEG]_m–FA
其中:
n:PCL重復(fù)單元數(shù),控制疏水程度;
m:PEG重復(fù)單元數(shù),控制親水性和膠束尺寸;
FA:葉酸基團(tuán),具靶向腫瘤細(xì)胞能力。
三、理化性質(zhì)
項(xiàng)目 描述
外觀 淡黃色至黃色粉末或蠟狀物(受FA顏色影響)
溶解性 溶于 DMSO、DMF、THF、氯仿,部分可分散于水中
分子量 常見(jiàn)如 PEG 2k ~ 5k,PCL 1k ~ 5k 可調(diào),F(xiàn)A末端
結(jié)構(gòu)類型 線性兩嵌段共聚物,帶有單端修飾(葉酸)
CMC(臨界膠束濃度) 10??~10?? mol/L,依賴分子量與疏水比
粒徑范圍(自組裝) 膠束或粒子通常在 50~150 nm 之間
生物降解性 具良好生物可降解性(PCL 負(fù)責(zé))
靶向性 通過(guò)FA與葉酸受體結(jié)合(Folate Receptor α,F(xiàn)R-α)實(shí)現(xiàn)
四、功能特點(diǎn)
1. 靶向性強(qiáng)
葉酸能高親和性結(jié)合過(guò)表達(dá)的 葉酸受體(FR),這種受體在多種腫瘤細(xì)胞(如卵巢癌、乳腺癌、肺癌、肝癌)中高表達(dá),可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向。
2. 良好的生物相容性與穩(wěn)定性
PEG 提供親水屏障,防止血漿蛋白吸附,延長(zhǎng)血液循環(huán)時(shí)間;PCL 作為FDA批準(zhǔn)的生物材料,安全可降解。
3. 納米自組裝能力
PCL-PEG-FA 可在水相中形成膠束、納米;蚰遗萁Y(jié)構(gòu),疏水核心可包載藥物,葉酸在表面作為“靶向識(shí)別頭”。
4. 多功能可修飾平臺(tái)
PCL和PEG可進(jìn)一步進(jìn)行改性,如增加信號(hào)染料(如Cy5.5)、MRI造影劑(如Gd-DOTA),構(gòu)建“診療一體”系統(tǒng)。
五、合成方法
PCL-PEG-FA 的合成通常包括以下步驟:
步驟1:PCL-PEG 合成
使用PEG為引發(fā)劑,通過(guò)ε-己內(nèi)酯的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)生成PCL-PEG;
催化劑常用 Sn(Oct)?(辛酸亞錫),反應(yīng)在無(wú)水環(huán)境中進(jìn)行。
步驟2:PEG端羧基修飾
將PEG末端羥基轉(zhuǎn)化為 羧基(–COOH),如使用琥珀酸酐(SA)酯化生成 PEG-COOH。
步驟3:FA偶聯(lián)
葉酸上的羧基通過(guò) EDC/NHS活化,與 PEG-COOH 上的氨基反應(yīng),或通過(guò) PEG-COOH 與 FA 氨基進(jìn)行酯化;
控制 pH 5.57,有利于保持FA的結(jié)構(gòu)完整性和活性。
純化方式:
采用透析(MWCO 3.5–10 kDa)或凝膠柱層析去除游離FA及小分子;
冷凍干燥獲得 PCL-PEG-FA 產(chǎn)物。
六、主要應(yīng)用領(lǐng)域
1. 腫瘤靶向藥物遞送系統(tǒng)
包載紫杉醇、多柔比星等藥;
膠束外層的FA可識(shí)別腫瘤細(xì)胞的葉酸受體,增加細(xì)胞攝;
PEG提升粒子在血液中的穩(wěn)定性與循環(huán)時(shí)間。
2. 靶向光聲/熒光/磁共振成像探針
核心可載入光熱劑或熒光染料;
FA實(shí)現(xiàn)腫瘤部位富集,增強(qiáng)成像對(duì)比度;
可構(gòu)建靶向型 “成像+治療” 一體化納米系統(tǒng)。
3. 溫敏性水凝膠/注射凝膠
與熱響應(yīng)體系(如PCL-PEG-PCL)共用;
注射后可在體溫下形成凝膠用于局部緩釋藥物。
4. 聯(lián)合治療系統(tǒng)
藥物+基因聯(lián)合遞送:可與陽(yáng)離子材料或siRNA結(jié)合;
藥物+光熱治療(PDT/photothermal)聯(lián)合提升療效。
七、產(chǎn)品規(guī)格示例(可定制)
產(chǎn)品編號(hào) PEG 分子量 PCL 分子量 官能化末端 純度
PCL2k-PEG2k-FA 2000 2000 FA 末端 >95%
PCL3k-PEG5k-FA 5000 3000 FA 末端 >95%
PCL4k-PEG3.4k-FA 3400 4000 FA 末端 >95%
可根據(jù)需求定制不同分子量、雙功能修飾(如FA+熒光)、pH響應(yīng)型結(jié)構(gòu)等。
八、儲(chǔ)存與使用建議
項(xiàng)目 建議
儲(chǔ)存溫度 -20°C 冷凍干燥保存,避光密封
溶解方式 用 DMSO、DMF、乙腈等有機(jī)溶劑配制原液,水相稀釋成膠束
使用注意事項(xiàng) FA結(jié)構(gòu)對(duì)紫外/高溫敏感,避免高溫或酸性條件長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)
溶液穩(wěn)定性 配制膠束后建議在4°C下避光儲(chǔ)存,1周內(nèi)使用完畢
九、總結(jié)
PCL-PEG-FA 是一種集“靶向、降解、包載、長(zhǎng)循環(huán)”多重功能于一體的智能納米材料。它將 聚己內(nèi)酯的疏水性藥物載體特性、PEG的長(zhǎng)循環(huán)和抗蛋白吸附能力,以及 葉酸的高效靶向功能 融為一體,大提升了藥物遞送系統(tǒng)在醫(yī)療中的應(yīng)用潛力。當(dāng)前廣泛用于 治療、靶向納米探針、組織修復(fù)載體 等方向,是生物醫(yī)藥工程中前沿且實(shí)用的功能聚合物材料之一。
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廠家:西安pg電子官方生物科技有限公司
用途:科研
狀態(tài):固體/粉末/溶液
產(chǎn)地:西安
溫馨提醒:僅供科研,不能用于人體實(shí)驗(yàn)!
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