一、定义

中文：二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱-聚乙二醇-N-羟基丁二酰亚胺

英文：1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-Polyethylene Glycol-N-hydroxysuccinimide

其他化学名称：DMPS-PEG-NHS、磷脂-PEG-NHS

DMPE-PEG-NHS是一种具有明确两亲性和反应活性的嵌段聚合物，由三个功能模块组成：

DMPE（二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱）：一种饱和磷脂，提供疏水锚定能力。

PEG（聚乙二醇）：亲水链段，增强溶解性和生物相容性。

NHS（N-羟基丁二酰亚胺）：活性酯基团，可与氨基发生共价偶联。

化学分子结构：
其结构可概括为 疏水尾部（DMPE）- 亲水间隔臂（PEG）- 活性端基（NHS）。这种设计使其既能插入脂质双层，又能通过NHS酯与蛋白质、多肽等生物分子的伯氨基（-NH₂）形成稳定的酰胺键。

二、物理化学特性

DMPE-PEG-NHS通常呈现为白色或类白色固体，可溶于多种有机溶剂（如氯仿、DMSO），并在水相体系中形成胶束或脂质体结构。其物理状态受PEG链长度影响：短链PEG（如PEG2000）增强膜整合能力，长链PEG（如PEG5000）则提供更显著的空间位阻和亲水性。NHS基团在中性或弱碱性水溶液中具有较高反应活性，但在酸性条件下或含水环境中可能逐渐水解。

三、优势与使用特点

双重功能化：
DMPE模块可嵌入细胞膜或脂质纳米载体，实现锚定；NHS端基则允许定向偶联靶向分子（如抗体、多肽），形成“锚定-靶向”一体化平台。

生物相容性：
PEG链能减少非特异性吸附，延长循环时间，降低免疫原性，广泛应用于药物递送系统。

反应高效可控：
NHS与氨基的反应条件温和（pH 7-9），速度快，副产物少，适合生物敏感体系。

四、技术原理与应用领域

实验原理：
在生物偶联中，DMPE-PEG-NHS通过“后插入法”或“预修饰法”功能化脂质体或细胞膜。例如，将NHS端与抗体偶联后，DMPE模块可自发插入脂质双层，从而实现抗体在载体表面的定向展示。

功能应用：

靶向药物递送：
修饰脂质体或纳米颗粒表面，连接肿瘤靶向配体（如叶酸、RGD肽），增强病灶蓄积。

细胞膜工程：
将外源蛋白锚定至活细胞膜，用于免疫疗法或细胞表面传感。

生物传感器开发：
固定识别分子（如适配体）到仿生膜界面，提升检测灵敏度。

分子探针构建：
偶联荧光染料或放射性同位素，用于活体成像或代谢追踪。

五、反应示例与拓展开发

典型反应流程：

活化阶段：将DMPE-PEG-NHS与含氨基分子（如抗体）在缓冲液中孵育，生成DMPE-PEG-靶分子 conjugate。

锚定阶段：将偶联产物与脂质体混合，DMPE疏水链插入磷脂双层，完成表面修饰。

前体开发：
通过替换DMPE为其他磷脂（如DSPE、DPPE）或改变PEG长度，可调节锚定强度与空间构象；替换NHS为马来酰亚胺（Mal）或炔基（DBCO），可拓展用于巯基或点击化学偶联，满足多样化偶联需求。

六、总结

DMPE-PEG-NHS作为一类模块化工具分子，巧妙整合了脂质锚定、PEG修饰与活性偶联三大功能，在纳米医学、细胞工程和诊断技术中展现出广阔前景。其设计思维也推动了更多衍生试剂的开发，为精准生物偶联策略提供了核心技术支持。