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COOH-PEG-PAMAM|羧基化聚乙二醇-聚酰胺胺共聚物的分子架構與功能化修飾策略

來源:重慶渝偲醫藥科技有限公司   2025年06月13日 11:15  

COOH-PEG-PAMAM是一種由羧基(-COOH)功能化的聚乙二醇(PEG)與聚酰胺胺(PAMAM)樹枝狀大分子共價結合的復合材料,其分子結構呈現核-殼特征。PAMAM作為內核提供多支化結構,PEG作為外層賦予親水性與生物相容性,羧基端基則擴展了化學修飾潛力。

分子結構與化學性質

COOH-PEG-PAMAM的分子量可通過調節PEG鏈段長度(如MW=2000、5000或10000)和PAMAM代數(如G3、G4或G5)進行精準控制。核磁共振(NMR)與凝膠滲透色譜(GPC)分析表明,PEG鏈段長度顯著影響共聚物的水合半徑與穩定性。例如,PEG-2000修飾的COOH-PEG-PAMAM在水溶液中的流體動力學直徑為15 nm,而PEG-5000修飾的同類物直徑擴展至25 nm。羧基的pKa值約為4.5,使其在生理pH下帶負電,可與陽離子藥物(如阿霉素、多柔比星)或金屬離子(如Fe3?、Zn2?)形成靜電復合物。

功能化修飾與應用

羧基端基為COOH-PEG-PAMAM提供了廣泛的化學修飾空間。通過碳二亞胺(EDC/NHS)活化法,可將其與氨基修飾的分子(如抗體、多肽或熒光探針)共價結合。實驗表明,負載阿霉素的COOH-PEG-PAMAM納米粒在pH 5.0條件下的藥物釋放速率比pH 7.4條件下快3.2倍,顯示出pH響應性釋放特性。此外,羧基還可與聚乙二醇化脂質體結合,構建復合納米載體,進一步提升藥物遞送效率。

生物相容性與毒性研究

體外細胞實驗表明,COOH-PEG-PAMAM的細胞毒性顯著低于未修飾的PAMAM。在濃度為100 μg/mL時,PAMAM-G4的細胞存活率僅為45%,而COOH-PEG-PAMAM-G4的細胞存活率高達85%。體內實驗顯示,該材料在靜脈注射后24小時內主要分布于肝、脾等網狀內皮系統(RES)器官,但通過PEG鏈段的空間位阻效應,可減少RES的識別,延長體內循環時間至48小時以上。

結論COOH-PEG-PAMAM的模塊化設計使其成為理想的藥物遞送載體,其化學性質可通過調節PEG長度與羧基密度進一步優化,為腫瘤靶向治療、基因遞送等領域提供了新工具。

供應商:重慶渝偲醫藥科技有限公司


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