聚谷氨酸-聚乙二醇-羧基(PGA-PEG-COOH)是通过共价键连接的两亲性嵌段共聚物,其核心价值在于整合PGA的生物相容性、可降解性与PEG的亲水性、抗蛋白质吸附特性及COOH末端的反应活性,为构建环境响应性药物递送系统和生物医用材料提供多功能分子平台。
该共聚物在水相体系中具有良好分散性,其水溶液的临界胶束浓度(CMC)通常在0.01-0.1 mg/mL范围,具体数值取决于PGA与PEG链段的分子量配比;动态光散射(DLS)分析显示其自组装纳米粒的流体力学直径一般分布在50-200 nm区间,且随着PGA链段长度增加而呈现增大趋势;差示扫描量热法(DSC)可观测到PEG链段的特征熔融峰(约60℃)和PGA链段的玻璃化转变温度(约-20℃),这种热性能差异源于PEG的柔性醚键结构与PGA的刚性酰胺键重复单元之间的构象差异。
在前沿科研应用中,PGA-PEG-COOH主要作为纳米药物载体平台,其作用机制基于两亲性结构驱动的自组装行为:疏水性药物分子可通过疏水相互作用包载于纳米粒内核,PEG链段在粒子表面形成“水化层”以减少网状内皮系统(RES)清除,而末端COOH基团则可通过酰胺键或酯键偶联靶向配体(如抗体、肽段),实现药物在病变部位的主动靶向递送;在肿瘤微环境的弱酸性条件下,PGA链段的羧基质子化会导致纳米粒结构解体,从而触发药物的pH响应性释放,这一特性已被广泛应用于提高化疗药物的肿瘤选择性和降低全身毒性。