什么是聚乙二醇？
聚乙二醇（PEG）是一種合成的、親水的、具有生物相容性的聚合物，被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)及其他各大領(lǐng)域。PEG是通過環(huán)氧乙烷開環(huán)聚合得到的，具有分子量范圍廣、分布寬的特性，通過特定的dPEG?試劑則能夠獲得具有單一特定分子量的聚合物。PEG 可經(jīng)人工設(shè)計，被合成為線型、支化型、Y型或多臂等不同的幾何形狀，通過用多種反應(yīng)性官能端基取代末端羥基端基來激活，從而實現(xiàn)交聯(lián)和共軛化學(xué)。
圖1： 聚乙二醇（PEG）結(jié)構(gòu)式
如何使用聚乙二醇（PEG）？
PEG 是一種無毒、經(jīng) FDA 批準(zhǔn)、非免疫原性的高分子聚合物，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，包括生物偶聯(lián)1、藥物遞送2,3、表面功能化4和組織工程5等。PEG 的生物偶聯(lián)（也稱為 PEG 化）是指藥物靶標(biāo)（例如：肽、蛋白質(zhì)或寡核苷酸）與 PEG 的共價偶聯(lián)，用于優(yōu)化藥代動力學(xué)特性6。而在藥物遞送中，PEG則可用作抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）的連接載體7或作為納米顆粒的表面修飾物以改善全身給藥作用機(jī)制6。PEG水凝膠是一種在水中能溶脹的三維聚合物網(wǎng)絡(luò)，可防止蛋白質(zhì)粘附，抵御生物降解8，往往通過交聯(lián)反應(yīng)性的PEG端基合成，通常被用于組織工程和藥物遞送中。
為你的應(yīng)用研究尋找合適的PEG
在選擇用于生物偶聯(lián)、藥物遞送和組織工程研究的PEG時，需要考慮以下四個方面:
功能性
1,單功能的PEG包含單個化學(xué)反應(yīng)末端，可用作PEG化、表面接枝和納米顆粒涂層。
2,含有兩個反應(yīng)端的聚乙二醇，可具有相同的(同雙官能團(tuán)聚乙二醇)或不同的(異雙官能團(tuán)聚乙二醇)反應(yīng)基團(tuán)，在水凝膠的共軛和交聯(lián)中起到了很大的作用。
聚合物幾何結(jié)構(gòu)
1,線型PEG常用于聚乙二醇化、生物偶聯(lián)和交聯(lián)。
2,多臂PEG（4-、6-、8-臂等）可以交聯(lián)制備水凝膠或支架，用于藥物遞送或組織工程。
3,Y型PEG通常用于聚乙二醇化，因其分支結(jié)構(gòu)可提高聚合物在體內(nèi)的穩(wěn)定性。
反應(yīng)性
1,共價反應(yīng)：具有活性端基的聚乙二醇，如n-羥基琥珀酰亞胺酯、硫醇或羧基，可以通過共價反應(yīng)連接到相應(yīng)的官能團(tuán)上。不同官能團(tuán)之間反應(yīng)的選擇性決定了每個PEG分子的連接方式和聚合度。
2,點擊化學(xué)反應(yīng)：需要具有疊氮化物或炔烴反應(yīng)基團(tuán)的聚乙二醇，是一種用于偶聯(lián)或水凝膠形成的快速、具有選擇性和生物正交的方法。
3,在溫和的反應(yīng)條件下，使用丙烯酸酯封端的聚乙二醇可以實現(xiàn)快速聚合和光引發(fā)聚合。
分子量
1,生物偶聯(lián)：分子量≥5 kDa的PEG通常用于小分子、siRNA和多肽的偶聯(lián)，而低分子量PEG（≤5 kDa）則常用于蛋白質(zhì)的聚乙二醇化。
2,分子量<40 kDa的PEG可以被用來實現(xiàn)表面共軛和交聯(lián)。
3,水凝膠的形成：PEG的分子量會影響水凝膠的空隙大小和力學(xué)性能，而制備水凝膠通常會使用分子量≥5 kDa的PEG。
下表列出了常見的官能團(tuán)及其對應(yīng)的可反應(yīng)基團(tuán)：
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