NH?-PEG-MAL 是一種典型的異雙功能聚乙二醇（PEG）衍生物，其分子結(jié)構(gòu)兩端分別帶有氨基（-NH?，胺基）和馬來酰亞胺基團(tuán)（-MAL，順丁烯二酰亞胺），中間以親水性的 PEG 鏈連接。這種 “兩端活性、功能不同" 的結(jié)構(gòu)，使其核心用途是作為交聯(lián)劑或表面修飾劑，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、藥物遞送等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn) “定向連接兩種不同性質(zhì)分子" 的功能，同時借助 PEG 鏈的親水性、生物相容性和低免疫原性，提升目標(biāo)產(chǎn)物的性能。

核心特性：為何能實現(xiàn) “定向連接"？

    NH?-PEG-MAL 的兩個活性基團(tuán)反應(yīng)特異性強(qiáng)，且適用條件溫和（尤其適合生物分子），這是其應(yīng)用的基礎(chǔ)：

氨基（-NH?）：在弱酸性條件（pH 4.5-6.5）下，可與帶有羧基（-COOH）、醛基（-CHO）、琥珀酰亞胺酯（-NHS）等基團(tuán)的分子發(fā)生酰胺化、還原胺化等反應(yīng)。

馬來酰亞胺（-MAL）：在中性至弱堿性條件（pH 6.5-7.5）下，能與帶有巰基（-SH，硫醇）的分子發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)，且反應(yīng)特異性高（幾乎不與其他生物分子常見基團(tuán)反應(yīng)），是生物領(lǐng)域連接含巰基分子的 “黃金標(biāo)準(zhǔn)"。

PEG 鏈：作為中間連接臂，可調(diào)節(jié)分子間距離、增加產(chǎn)物水溶性、減少非特異性吸附（如蛋白吸附）、降低免疫原性（避免被人體免疫系統(tǒng)清除），并提升產(chǎn)物的穩(wěn)定性。

主要應(yīng)用領(lǐng)域及具體用途

NH?-PEG-MAL 的應(yīng)用核心是 “橋接兩種不同分子"，尤其在需要兼顧生物相容性和連接特異性的場景中分成廣泛，具體可分為以下幾類：

1. 生物醫(yī)學(xué)：藥物遞送與蛋白修飾（核心領(lǐng)域）

這是 NH?-PEG-MAL 最主要的應(yīng)用場景，利用其雙功能特性實現(xiàn) “藥物 - 載體"“蛋白 - 功能分子" 的定向偶聯(lián)，提升藥物或生物分子的療效與安全性。

具體應(yīng)用場景

一，抗體偶聯(lián)藥物（ADC）制備

作用原理

作為 “連接子（Linker）"，一端通過 -NH? 與抗體（如單抗）的羧基（-COOH，經(jīng) EDC/NHS 活化后）反應(yīng)，另一端通過 -MAL 與細(xì)胞毒性藥物（如微管抑制劑）的巰基（-SH）連接。

實際效果

1. 實現(xiàn) “靶向抗體 - 毒性藥物" 的精準(zhǔn)偶聯(lián)，減少藥物對正常細(xì)胞的損傷；

2. PEG 鏈延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間（減少腎臟清除），提升藥效；

3. 降低藥物的免疫原性，減少副作用。

二，蛋白 / 多肽藥物修飾

作用原理

修飾胰島素、干擾素、生長因子等蛋白 / 多肽藥物：

- 若藥物含巰基（-SH），直接通過 -MAL 連接；

- 若藥物不含巰基，可先對其羧基活化，再通過 -NH? 連接。

實際效果

1. 增加蛋白 / 多肽的水溶性（解決疏水性藥物難溶解問題）；

2. 保護(hù)藥物不被蛋白酶快速降解，延長半衰期（如長效胰島素）；

3. 降低藥物的免疫原性（避免被免疫系統(tǒng)識別為 “異物"）。

三，酶的固定化

作用原理

用于將酶（如脂肪酶、氧化酶）固定在載體（如微球、膜材料）表面：

- 載體表面若含羧基 / 醛基，通過 -NH? 連接 PEG；

- 酶分子若含巰基，通過 -MAL 與 PEG 另一端連接。

實際效果

1. 固定后的酶可重復(fù)使用，降低成本；

2. 提升酶的穩(wěn)定性（抵抗溫度、pH 變化的影響）；

3. 減少酶與反應(yīng)體系的分離難度（尤其工業(yè)催化場景）。

2. 靶向給藥系統(tǒng)：納米載體功能化

在脂質(zhì)體、納米粒、微球等藥物遞送載體表面，通過 NH?-PEG-MAL 實現(xiàn) “親水化修飾" 和 “靶向配體偶聯(lián)"，讓載體具備 “長循環(huán)" 和 “精準(zhǔn)靶向" 能力。

步驟 1：載體親水化

載體（如脂質(zhì)體）表面通常帶有羧基（-COOH），通過 NH?-PEG-MAL 的 -NH? 與之反應(yīng)，將 PEG 鏈接在載體表面，形成 “PEG 保護(hù)層"。

→ 效果：減少載體被體內(nèi)巨噬細(xì)胞吞噬（避免 “網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除"），延長血液循環(huán)時間（從幾小時延長至十幾小時甚至更久）。

步驟 2：偶聯(lián)靶向配體

利用未反應(yīng)的 -MAL 基團(tuán)，連接帶有巰基（-SH）的靶向配體（如靶向腫瘤細(xì)胞的 RGD 肽、葉酸受體抗體片段）。

→ 效果：使載體主動識別并結(jié)合病灶細(xì)胞（如腫瘤細(xì)胞、炎癥細(xì)胞），提高藥物在病灶部位的濃度，降低對正常組織的毒性。

3. 生物材料表面改性：提升生物相容性

醫(yī)用植入材料（如人工關(guān)節(jié)、血管支架、隱形眼鏡、生物傳感器）表面若直接與人體接觸，易引發(fā)蛋白吸附、細(xì)胞黏附、炎癥反應(yīng)或血栓形成。NH?-PEG-MAL 可對其表面進(jìn)行 “抗污染" 修飾：

反應(yīng)過程：先對材料表面進(jìn)行活化（如引入羧基或醛基），通過 NH?-PEG-MAL 的 -NH? 將 PEG 鏈接在表面，暴露的 -MAL 可進(jìn)一步偶聯(lián)抗黏附分子（如肝素、抗炎癥肽）。

核心效果：

PEG 鏈的親水性和空間位阻效應(yīng)，可顯著減少血清蛋白（如白蛋白、纖維蛋白原）在材料表面的吸附；

避免血小板黏附聚集（預(yù)防血管支架血栓），減少炎癥細(xì)胞浸潤（降低植入物排異反應(yīng)）；

若偶聯(lián)細(xì)胞靶向肽，還可引導(dǎo)特定細(xì)胞（如內(nèi)皮細(xì)胞）在材料表面生長（如血管支架內(nèi)皮化）。

4. 其他領(lǐng)域：材料合成與生物綴合物制備

水凝膠合成：作為交聯(lián)劑，連接兩種不同的聚合物鏈（如一端連接含羧基的多糖，另一端連接含巰基的多肽），形成具有生物相容性的水凝膠，用于組織工程支架（如皮膚修復(fù)、軟骨再生）或藥物緩釋載體。

生物綴合物制備：用于合成 “蛋白 - 蛋白"“蛋白 - 核酸"“蛋白 - 多糖" 等生物綴合物，例如將酶與信號蛋白偶聯(lián)，研究細(xì)胞內(nèi)信號通路；或?qū)⒖乖c載體蛋白（如牛血清白蛋白 BSA）偶聯(lián)，制備疫苗（增強(qiáng)免疫應(yīng)答）。

總結(jié)

NH?-PEG-MAL 的核心價值在于其 **“雙功能定向連接"+“PEG 性能增強(qiáng)"** 的組合特性。無論是在藥物遞送中提升療效、材料表面改善生物相容性，還是生物成像中優(yōu)化探針性能，其本質(zhì)都是通過兩個特異性活性基團(tuán)，將 “功能分子"（藥物、配體、染料等）與 “載體 / 底物"（抗體、納米粒、植入材料等）精準(zhǔn)橋接，同時借助 PEG 鏈解決水溶性、穩(wěn)定性、免疫原性等關(guān)鍵問題，因此成為生物醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中一種不可替代的 “分子工具"。

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