聚乙二醇化是将 PEG 聚合物共价连接到基材(包括分子、大分子、颗粒、表面等)的化学过程。基于底物实体中的反应位点,聚乙二醇化化学需要 PEG 试剂具有不同的功能。下面的列表根据文献数据给出了几个常用的聚乙二醇化化学示例。
胺 PEG 化和 N 末端 PEGylation:PEG 试剂与生物大分子中存在的胺反应。
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-NHS 系列 | PEG 羧酸的 N-羟基琥珀酰亚胺 (NHS) 活化酯可与赖氨酸的氨基反应。该接头只需要温和的条件,pH 7-9,低温 (5-25°C),短时间。形成的酰胺键在生理上是稳定的。 |
PEG-醛 | 在还原剂(如硼*化*和氰基*氢*钠)存在下,与伯胺进行还原胺化,生成仲胺。pH 值对于还原胺化很重要。PEG-醛是一种非常好的 N 端聚乙二醇化试剂。 |
PEG 环氧化物 | 亲核加成 |
PEG- 异硫氰酸酯 | 与胺反应,产生稳定的硫脲键。 |
PEG-COOH 系列 | 通常需要活化酸,例如 NHS 酯。 |
PEG-NPC | 胺在适当条件下与 NPC 功能化的 PEG 反应。 |
PEG-丙烯酸酯 | 胺和丙烯酸酯之间的 Michael 加成。这是一个相对缓慢的反应。 |
羧基聚乙二醇化:PEG 试剂在 DCC(N,N'-二环己基碳二亚胺)和 EDIC(N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺,HCl 盐)等偶联剂存在下与羧酸反应。
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-胺 | 在 DCC 或 EDC 偶联条件下形成酰胺 |
PEG-酰肼 | 在弱酸性 pH 值下被 EDIC 活化后,蛋白质的羧基很容易与 PEG-酰肼反应,而所有试剂中存在的氨基在这种特定条件下可能保持无活性。 |
PEG-卤化物/磺酸盐 | PEG-卤化物(氯化物、溴化物、碘化物、甲苯磺酸盐和甲磺酸盐)与去质子化的羧基反应,即 -COO-盐。 |
硫醇聚乙二醇化:巯基聚乙二醇化适用于生物分子(如半胱氨酸)的游离巯基。
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-马来酰亚胺 | Michael 此外,硫醇与马来酰亚环中的 C=C 键反应,形成生理稳定的键。最佳反应条件是 pH 值 8。 |
PEG-OPSS | 二硫化物 SS 键的形成,可通过p氢化n和硫代乙醇胺等还原剂逆转 |
PEG-Vinylsulfone | Michael 添加,硫醇与 C=C 键反应形成生理稳定的键 |
PEG-硫醇 | 氧化二硫化物 SS 键形成 |
PEG-卤化物 | PEG-卤化物(氯化物、溴化物、碘化物、甲苯磺酸盐和甲磺酸盐)与游离硫醇反应。碘乙酸酯或碘乙酰胺对游离硫醇非常敏感。 |
巯基烯 | 硫醇与特殊的双键基团反应,包括马来酰亚胺、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。 |
羟基聚乙二醇化
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-异氰酸酯 | 羟基与 PEG-NCO 反应,但需要特别考虑。 |
PEG-NPC | 羟基与碳酸盐键的 NPC 反应。 |
PEG-硅烷 | 硅烷特别与羟基化表面反应。 |
PEG-环氧化物 | PEG-环氧化物与 pH 值为 8.5-9.5 的羟基反应最佳。 |
Click PEGylation:Click 化学是一种多功能工具,可通过无铜或铜催化的叠氮化物-炔烃环加成反应将 PEG 偶联到各种底物上。
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-叠氮化物 PEG-炔烃 | 叠氮化物在铜催化剂存在下与炔烃反应,形成稳定的 1,2,3-三唑环键。它被称为叠氮化物-炔烃 Huisgen Cycloaddition。 |
PEG-DBCO | 叠氮化物通过无催化剂菌株促进的叠氮化物-炔烃环加成反应 (SPAAC) 与包括 DBCO 在内的环辛炔反应。 |
表面聚乙二醇化:反应性 PEG 对纳米颗粒、表面、珠子、树脂进行功能化、包被、衍生化。
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-硫醇 | PEG-硫醇与最常见的诺贝尔金属表面(如金、银等)发生反应。 |
PEG-硅烷 | PEG-硅烷与羟基化表面(如二氧化硅、玻璃)、羟基化或酸活化的诺贝尔金属表面(如 Pt、Pd 等)反应。 |
聚合聚乙二醇化:在自由基引发剂、紫外线照射或高温下,PEG 交联剂可以聚合形成水凝胶、微粒或交联网络,用于药物递送和组织工程
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-硫醇 | 多臂 PEG-硫醇可以交联自身形成二硫键,在适当的还原条件下可以逆转。 |
PEG-丙烯酸酯 | 双功能或多臂 PEG-丙烯酸酯、PEG-甲基丙烯酸酯或 PEG-丙烯酰胺可以通过稳定的碳-碳键交联。 |
可逆聚乙二醇化:可以使用某些 PEG 试剂形成可切割键,以实现可逆的 PEGylation。
PEG 试剂 | 聚乙二醇化 |
PEG-酰肼 | PEG-酰肼可与羰基化合物(酮或醛)反应形成酰基肼键,在酸性条件下不易水解。 |
PEG-硫醇 | PEG-S-S-PEG 二硫键可以用适当的还原剂裂解。 |
免責聲明:上述信息仅作为选择 PEGylation 试剂的一般指南。请参阅文献出版物,了解详细和具体的聚乙二醇化程序,并使用您自己的判断。 牧荣生物对本网页中提供的信息不承担任何责任。