DBCO-PEG-DBCO 双端功能化点击化学试剂的特性及应用

1. 分子结构与组成‌

核心组分‌：

DBCO基团‌：两端为二苯基环辛炔（Dibenzocyclooctyne），通过无铜点击反应（SPAAC）与叠氮化物特异性结合，形成稳定三唑键；

PEG链段‌：中间为聚乙二醇链（分子量范围 1k–20k），提供亲水性、柔性间隔及构象调节能力；

分子对称性‌：双端DBCO结构使其成为高效的桥接剂或交联剂。

2. 核心特性‌

点击反应活性‌：

与叠氮基团（N₃）在生理条件下（pH 7.4、37°C）快速反应（秒级至分钟级），无需铜催化剂，适用于活体标记；

反应选择性强，避免与生物分子中胺基或羟基的副反应。

生物相容性‌：

PEG链赋予高水溶性和低免疫原性，适用于体外与体内应用；

在水性缓冲液（如PBS）中可稳定存在，兼容细胞培养环境。

3. 应用领域‌

材料科学与生物工程‌：

水凝胶构建‌：通过交联叠氮化聚合物（如透明质酸、聚丙烯酰胺）形成三维网络，用于组织工程支架或可注射载体；

表面功能化‌：修饰纳米材料（如金纳米颗粒、量子点），实现靶向配体或荧光探针的共价偶联。

药物递送与诊断‌：

靶向递送系统‌：连接叠氮化抗体与脂质体/胶束，增强病灶靶向性；

多模态探针‌：桥接不同功能分子（如荧光标记物与放射性核素），构建诊疗一体化工具。

分子自组装‌：

通过双DBCO基团交联叠氮修饰的蛋白质或核酸，调控分子聚集态结构。

4. 合成与存储‌

合成工艺‌：

通过Sonogashira偶联反应制备DBCO中间体，再与双端活化PEG（如双羟基或双氨基PEG）连接；

分子量控制需精确调节PEG链长（如PEG4、PEG2000），优化反应摩尔比。

质量控制‌：

纯度≥95%（HPLC验证），PDI≤1.05（凝胶渗透色谱）；

储存条件：-20°C避光干燥，需惰性气体保护防止氧化。

典型应用流程示例

叠氮化材料制备 → DBCO-PEG-DBCO交联 → 功能化网络构建 → 性能表征