mPEG-DLG,全称为甲氧基聚乙二醇-二月桂酰甘油,是一种通过化学修饰合成的功能性两亲性聚合物。其英文名称为Methoxy Polyethylene Glycol-Dilauroyl Glycerol,其他常见名称包括mPEG-二月桂酸甘油酯或PEG化甘油二月桂酸酯。化学结构由三部分组成:
亲水性端:甲氧基封端的聚乙二醇(mPEG),提供水溶性和生物相容性;
疏水性端:两个月桂酰链(C12脂肪酸链),具有脂溶性;
连接基团:甘油分子作为桥梁,链接mPEG与脂肪酸链。
这种“亲水-疏水”双亲结构使其能在水相和脂相界面自组装,形成胶束、脂质体等纳米载体,广泛应用于药物递送、生物材料等领域。
外观:白色至淡黄色固体或蜡状物,具体形态取决于PEG链长度(分子量通常为500-5000 Da)。
溶解性:得益于两亲性,可溶于水(亲水端作用)及有机溶剂(如氯仿、丙酮,疏水端作用)。
热稳定性:在常温下稳定,熔点在40-60℃之间(受PEG链长和脂肪酸链影响)。
表面活性:可降低水表面张力,自发形成胶束(临界胶束浓度较低,约0.001-0.1 mM)。
生物相容性高:PEG链具有“隐形”特性,可减少免疫识别,延长体内循环时间。
载药灵活性:疏水空腔可包裹脂溶性药物(如抗癌药、抗炎药),亲水外壳增强溶解性。
稳定性强:共价键连接的结构比物理混合载体更稳定,不易泄漏。
功能可调:通过改变PEG链长或脂肪酸链类型(如替换为更短/更长链),可调控载药量、释放速率和靶向性。
实验原理:mPEG-DLG在溶液中自组装的驱动力是疏水相互作用。当浓度超过临界胶束浓度时,疏水的二月桂酰链向内聚集形成核心,亲水的mPEG链向外伸展形成外壳,从而形成纳米胶束(粒径通常10-200 nm)。这一过程可通过动态光散射、透射电镜进行表征。
核心应用领域:
药物递送系统:
抗癌药物载体:包裹紫杉醇、多西他赛等疏水药物,提高溶解度和肿瘤靶向性。
基因递送:与阳离子脂质复合,用于siRNA或DNA的递送。
生物材料修饰:
修饰纳米粒子或表面,增强亲水性和抗蛋白吸附能力。
化妆品与制剂:
作为乳化剂或活性成分载体,用于护肤品、乳液等。
mPEG-DLG的合成通常通过酯化反应实现:
前体制备:甘油与月桂酰氯反应生成二月桂酰甘油(DLG)。
PEG化修饰:DLG的游离羟基与mPEG的末端羟基通过缩合反应(常用DCC/DMAP催化)连接。
纯化:通过透析、柱层析去除副产物。
扩展开发方向:
靶向功能化:在PEG末端连接靶向分子(如叶酸、多肽),实现精准递送。
刺激响应设计:引入pH或酶敏感键,实现药物在特定环境(如肿瘤微酸环境)中可控释放。
联合递送系统:与其他脂质或聚合物复合,构建载药-诊断一体化平台。
mPEG-DLG作为一种多功能两亲性聚合物,凭借其可定制的分子结构、优异的生物相容性和载药能力,已成为纳米药物递送领域的核心材料之一。未来随着功能化修饰技术的进步,其在精准医疗、再生医学等领域的应用潜力将进一步释放。