聚乙二醇化是將 PEG 聚合物共價連接到基材(包括分子、大分子、顆粒、表面等)的化學過程。基于底物實體中的反應位點,聚乙二醇化化學需要 PEG 試劑具有不同的功能。下面的列表根據文獻數據給出了幾個常用的聚乙二醇化化學示例。
聚乙二醇化試劑
胺 PEG 化和 N 末端 PEGylation:PEG 試劑與生物大分子中存在的胺反應。
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-NHS 系列 | PEG 羧酸的 N-羥基琥珀酰亞胺 (NHS) 活化酯可與賴氨酸的氨基反應。該接頭只需要溫和的條件,pH 7-9,低溫 (5-25°C),短時間。形成的酰胺鍵在生理上是穩定的。 |
PEG-醛 | 在還原劑(如硼*化*和氰基*氫*鈉)存在下,與伯胺進行還原胺化,生成仲胺。pH 值對于還原胺化很重要。PEG-醛是一種非常好的 N 端聚乙二醇化試劑。 |
PEG 環氧化物 | 親核加成 |
PEG- 異硫氰酸酯 | 與胺反應,產生穩定的硫脲鍵。 |
PEG-COOH 系列 | 通常需要活化酸,例如 NHS 酯。 |
PEG-NPC | 胺在適當條件下與 NPC 功能化的 PEG 反應。 |
PEG-丙烯酸酯 | 胺和丙烯酸酯之間的 Michael 加成。這是一個相對緩慢的反應。 |
羧基聚乙二醇化:PEG 試劑在 DCC(N,N'-二環己基碳二亞胺)和 EDIC(N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亞胺,HCl 鹽)等偶聯劑存在下與羧酸反應。
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-胺 | 在 DCC 或 EDC 偶聯條件下形成酰胺 |
PEG-酰肼 | 在弱酸性 pH 值下被 EDIC 活化后,蛋白質的羧基很容易與 PEG-酰肼反應,而所有試劑中存在的氨基在這種特定條件下可能保持無活性。 |
PEG-鹵化物/磺酸鹽 | PEG-鹵化物(氯化物、溴化物、碘化物、甲苯磺酸鹽和甲磺酸鹽)與去質子化的羧基反應,即 -COO-鹽。 |
硫醇聚乙二醇化:巰基聚乙二醇化適用于生物分子(如半胱氨酸)的游離巰基。
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-馬來酰亞胺 | Michael 此外,硫醇與馬來酰亞環中的 C=C 鍵反應,形成生理穩定的鍵。最佳反應條件是 pH 值 8。 |
PEG-OPSS | 二硫化物 SS 鍵的形成,可通過p氫化n和硫代乙醇胺等還原劑逆轉 |
PEG-Vinylsulfone | Michael 添加,硫醇與 C=C 鍵反應形成生理穩定的鍵 |
PEG-硫醇 | 氧化二硫化物 SS 鍵形成 |
PEG-鹵化物 | PEG-鹵化物(氯化物、溴化物、碘化物、甲苯磺酸鹽和甲磺酸鹽)與游離硫醇反應。碘乙酸酯或碘乙酰胺對游離硫醇非常敏感。 |
巰基烯 | 硫醇與特殊的雙鍵基團反應,包括馬來酰亞胺、降冰片烯、丙烯酸酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、羰基丙烯酸、乙烯基砜。 |
羥基聚乙二醇化
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-異氰酸酯 | 羥基與 PEG-NCO 反應,但需要特別考慮。 |
PEG-NPC | 羥基與碳酸鹽鍵的 NPC 反應。 |
PEG-硅烷 | 硅烷特別與羥基化表面反應。 |
PEG-環氧化物 | PEG-環氧化物與 pH 值為 8.5-9.5 的羥基反應最佳。 |
Click PEGylation:Click 化學是一種多功能工具,可通過無銅或銅催化的疊氮化物-炔烴環加成反應將 PEG 偶聯到各種底物上。
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-疊氮化物 PEG-炔烴 | 疊氮化物在銅催化劑存在下與炔烴反應,形成穩定的 1,2,3-三唑環鍵。它被稱為疊氮化物-炔烴 Huisgen Cycloaddition。 |
PEG-DBCO | 疊氮化物通過無催化劑菌株促進的疊氮化物-炔烴環加成反應 (SPAAC) 與包括 DBCO 在內的環辛炔反應。 |
表面聚乙二醇化:反應性 PEG 對納米顆粒、表面、珠子、樹脂進行功能化、包被、衍生化。
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-硫醇 | PEG-硫醇與最常見的諾貝爾金屬表面(如金、銀等)發生反應。 |
PEG-硅烷 | PEG-硅烷與羥基化表面(如二氧化硅、玻璃)、羥基化或酸活化的諾貝爾金屬表面(如 Pt、Pd 等)反應。 |
聚合聚乙二醇化:在自由基引發劑、紫外線照射或高溫下,PEG 交聯劑可以聚合形成水凝膠、微粒或交聯網絡,用于藥物遞送和組織工程
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-硫醇 | 多臂 PEG-硫醇可以交聯自身形成二硫鍵,在適當的還原條件下可以逆轉。 |
PEG-丙烯酸酯 | 雙功能或多臂 PEG-丙烯酸酯、PEG-甲基丙烯酸酯或 PEG-丙烯酰胺可以通過穩定的碳-碳鍵交聯。 |
可逆聚乙二醇化:可以使用某些 PEG 試劑形成可切割鍵,以實現可逆的 PEGylation。
PEG 試劑 | 聚乙二醇化 |
PEG-酰肼 | PEG-酰肼可與羰基化合物(酮或醛)反應形成酰基肼鍵,在酸性條件下不易水解。 |
PEG-硫醇 | PEG-S-S-PEG 二硫鍵可以用適當的還原劑裂解。 |
免責聲明:上述信息僅作為選擇 PEGylation 試劑的一般指南。請參閱文獻出版物,了解詳細和具體的聚乙二醇化程序,并使用您自己的判斷。 牧榮生物對本網頁中提供的信息不承擔任何責任。
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