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PEG 试剂选择指南

聚乙二醇化是一种将 PEG 聚合物共价连接到底物(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。下面的列表给出了基于文献数据的常用聚乙二醇化化学的几个例子。

 

胺聚乙二醇化和 N-末端聚乙二醇化PEG 试剂与生物大分子中存在的胺发生反应。

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-NHS

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。偶联只需要温和的条件,pH 7-9,短时间的低温 形成的酰胺键在生理上是稳定的

PEG-CHO

在硼氢化钠和氰基硼氢化钠等还原剂存在下,用伯胺还原胺化生成仲胺。pH 对于还原胺化很重要。PEG-Aldehyde 是一种非常好的 N-末端聚乙二醇化试剂

PEG-Epoxide

亲核加成

PEG-SCN

与胺反应产生稳定的硫脲键。

PEG-COOH

通常需要活化的酸,如NHS

PEG-NPC

在适当的条件下,胺会与 NPC 功能化的 PEG 发生反应

PEG-Acrylate

胺和丙烯酸酯之间的迈克尔加成,这是一个相对缓慢的反应

 

羧基聚乙二醇化:PEG试剂在偶联剂如 DCCN,N'-二环己基碳二亚胺)和 EDICN-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺,HCl 盐)的存在下与羧酸反应。

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-NH2

DCC  EDC 偶联条件下形成酰胺

PEG-Hydrazide

在温和的酸性 pH 值下被 EDIC 激活后,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-Halide/sulfonate

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-

 

硫醇聚乙二醇化: 硫醇聚乙二醇化是针对生物分子(例如半胱氨酸)的游离硫醇。

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-Mal

迈克尔加成,硫醇与马来酰亚胺环中的C=C键反应形成生理稳定键。最佳反应条件为 pH 8

PEG-OPSS

二硫SS键形成,可被硼氢化钠和硫乙醇胺等还原剂逆转

PEG-Vinylsulfone

Michael加成,硫醇与C=C键反应形成生理稳定键

PEG-SH

氧化二硫SS键形成

PEG-Halide

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。碘乙酸盐或碘乙酰胺对游离硫醇具有很强的反应性

Thiol-ene

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、乙烯砜

 

羟基聚乙二醇化

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-NCO

羟基与 PEG-NCO 反应,但需要特别注意。

PEG-NPC

羟基与 NPC 反应形成碳酸酯键。

PEG-Silane

硅烷尤其会与羟基化表面发生反应。

PEG-Epoxide

PEG-环氧化物在 pH 8.5-9.5 时与羟基反应最佳。

 

点击聚乙二醇化:点击化学是一种多功能工具,可通过无铜或铜催化的叠氮化物-炔环加成反应将 PEG 缀合到各种底物上。

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-N3
PEG-Alkyne

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 环加成。

PEG-DBCO

叠氮化物通过无催化剂应变促进的叠氮化物-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:反应性聚乙二醇,用于功能化、涂层、衍生化纳米颗粒、表面、珠子、树脂。

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-SH

PEG-硫醇与最常见的诺贝尔金属表面(如金、银等)发生反应。

PEG-Silane

PEG-硅烷与羟基化表面(如二氧化硅、玻璃)、羟基化或酸活化的贵金属表面(如 PtPd 等)发生反应。

 

聚合PEG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,用于药物输送和组织工程

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-SH

多臂 PEG-硫醇可以自身交联形成二硫键,在适当的还原条件下可以逆转。

PEG-Acrylate

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: 使用某些 PEG 试剂可形成可裂解键以实现可逆聚乙二醇化。

PEG试剂

聚乙二醇化

PEG-Hydrazide

PEG-酰肼可与羰基(酮或醛)反应形成酰腙键,该键在酸性条件下不易水解。

PEG-SH

PEG-SS-PEG二硫键可用适当的还原剂裂解。

 

免责声明: 上述信息仅作为选择聚乙二醇化试剂的一般指南。请参阅文献出版物了解详细和具体的聚乙二醇化程序,并自行判断。我司对本网页中提供的信息不承担任何责任。