DSPE-PEG-COOH 羧基聚乙二醇磷脂与氨基配体的共价连接反应控制策略

产品名称：DSPE-PEG-COOH 羧基聚乙二醇磷脂与氨基配体的共价连接反应控制策略

产品描述：

DSPE-PEG-COOH 羧基聚乙二醇磷脂与氨基配体的共价连接反应控制策略  

DSPE-PEG-COOH（1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[carboxy(polyethylene glycol)2000]）是一类广泛应用于纳米药物递送、靶向脂质体及功能化表面修饰的两亲性聚乙二醇磷脂衍生物。其结构由疏水的DSPE脂质尾、柔性PEG链及末端羧基（–COOH）组成，末端羧基可通过化学活化与氨基配体（如肽、蛋白或小分子药物）形成稳固的酰胺键，从而实现纳米载体的功能化。 

一、反应原理

DSPE-PEG-COOH的羧基末端在活化后，可与氨基（–NH₂）发生酰胺化反应。常用活化方法包括：

EDC/NHS活化法
羧基先与水溶性碳二亚胺（EDC）形成O-酰基异脲中间体，再与N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）反应生成活性NHS酯。随后，NHS酯可与氨基配体共价结合，形成稳定的酰胺键。
反应方程式为：
[DSPE-PEG-COOH + EDC → DSPE-PEG-C(O)-EDC中间体
DSPE-PEG-C(O)-EDC + NHS → DSPE-PEG-C(O)-NHS
DSPE-PEG-C(O)-NHS + R-NH₂ → DSPE-PEG-C(O)-NH-R + NHS]

碳二亚胺直接偶联
对于一些短链肽或小分子，EDC可直接促进羧基与氨基的缩合，但生成的酰胺键稳定性和偶联效率较低，通常需辅以NHS提升效率。

 

二、反应控制策略

pH值控制
酰胺化反应对pH敏感。活化和偶联步骤通常在pH 6.5–7.5缓冲液中进行：

pH过低会降低氨基的亲核活性；

pH过高可能导致NHS酯水解失活。

摩尔比调控
EDC与羧基摩尔比一般为1.2–2:1，NHS与EDC摩尔比约为1:1，氨基配体可略过量（1.2–1.5倍），以确保羧基充分反应，提高偶联效率。

溶剂体系优化
反应体系以水或缓冲液为主，可少量加入有机溶剂（如DMF、DMSO）帮助溶解疏水DSPE-PEG-COOH。蛋白或大分子肽偶联时，应尽量避免高比例有机溶剂，以防蛋白失活。

反应时间与温度

活化步骤通常在室温下进行15–30分钟；

偶联反应在4–25°C条件下进行数小时至过夜，以兼顾反应速率与生物分子稳定性。

巯基/氨基保护
若配体含多余活性基团（如巯基），可采取保护措施或选择性偶联策略，避免副反应产生交联。

纯化策略
偶联完成后需去除未反应的DSPE-PEG-COOH和自由配体，可采用透析、超滤或凝胶层析，保证产物纯度。 

 

三、表征与验证

化学验证：通过FTIR、¹H NMR观察酰胺键形成；

分子量分析：MALDI-TOF或质谱检测偶联产物分子量变化；

功能验证：靶向配体偶联后，可通过受体结合实验或细胞摄取实验验证功能保持性；

物理表征：在脂质体或纳米颗粒体系中，可通过DLS检测粒径变化，确认表面修饰成功。 

四、应用实例

靶向脂质体：DSPE-PEG-COOH通过EDC/NHS与叶酸、RGD肽或Angiopep偶联，实现靶向肿瘤或穿过血脑屏障；

功能化纳米颗粒：蛋白、抗体或适配体通过酰胺键修饰纳米粒表面，增强生物识别性；

多功能化体系：偶联荧光分子或酶标配体，实现成像与治疗一体化。 

五、结语

DSPE-PEG-COOH与氨基配体的共价偶联是构建功能化脂质载体和纳米系统的重要手段。通过对pH、摩尔比、反应时间与温度的精细控制，可获得高效率、低副反应的偶联产物，并保证配体的生物活性。这种策略在靶向药物递送、成像探针及智能响应型纳米平台的设计中具有广泛应用前景。 

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