PCL-COOH

可生物降解PCL-COOH聚合物助力组织工程与控释系统设计

一、产品简介

PCL-COOH是一种功能化的聚己内酯聚合物，具有羧基（–COOH）末端基团，兼具聚己内酯的优异生物降解性和羧基活泼的化学修饰能力。聚己内酯（PCL）是一种半结晶性、疏水性生物可降解聚合物，因其低熔点、良好生物相容性和机械性能，广泛应用于生物医学材料、药物载体、组织工程及功能高分子材料开发中。

引入羧基端基使PCL链具备化学活性位点，便于通过共价键连接药物、靶向分子、交联剂、生物大分子等，实现材料的功能化和多样化应用。

二、分子结构与理化性质

1. 分子结构

PCL-COOH由聚己内酯主链和单端羧基组成，化学结构简式如下：

HO–(CH2)5–CO–O–[–(CH2)5–CO–O–]ₙ–COOH

其中羧基（–COOH）末端为活性基团，常用于后续化学反应。

2. 主要参数

参数 说明与范围

分子量（Mn） 1,000–50,000 Da，常用2k、5k、10k

多分散指数（PDI） 1.1–1.5，聚合均一性好

末端基团 单端羧基（–COOH）

外观 白色或类白色粉末

熔点 约55–60°C

晶体性质 半结晶性，结晶度影响降解速度

3. 理化性质

溶解性：溶于有机溶剂如二氯甲烷（DCM）、四氢呋喃（THF）、二甲基甲酰胺（DMF）、乙酸乙酯等，难溶于水；

热性能：熔点低，玻璃化温度约–60°C，适合热塑性加工；

降解性：通过酯键水解，体内缓慢降解，降解产物无毒；

机械性能：韧性好，可调节硬度和柔韧性。

三、生物性能

1. 生物相容性

PCL被广泛认可为生物医用材料，具有良好的生物相容性；

降解产物为羟基己酸，能被体内代谢，无毒性和炎症反应；

在体内降解速率较慢，适合长期植入应用。

2. 降解行为

通过酯键水解降解，受分子量、结晶度、环境pH、酶类影响；

低分子量及无定形态材料降解更快；

降解周期可从数月到数年，适应不同医疗需求。

四、羧基端基功能化能力

羧基末端为PCL-COOH提供了极佳的化学修饰位点，可实现：

1. 活化偶联

通过EDC/NHS化学将羧基活化，便于与氨基（–NH₂）类分子偶联，形成稳定酰胺键；

可与多肽、蛋白质、药物分子、PEG胺类等高效连接。

2. 交联剂接枝

羧基参与多官能团反应，实现水凝胶交联、支架网络结构构建；

通过反应制备智能响应型材料，如pH敏感型聚合物。

3. 末端改性

连接荧光标记、靶向配体、药物分子，实现功能化载体设计；

改性提高材料的亲水性、靶向性或生物活性。

五、主要应用方向

1. 药物递送载体

PCL-COOH可通过自组装或共聚物形式包载疏水性药物，发挥控释作用；

羧基端偶联靶向分子，实现主动靶向递送，提高治疗效率；

适用于肿瘤药物、抗生素、激素等递送系统。

2. 组织工程材料

作为可降解支架材料，支持细胞黏附与增殖；

羧基功能便于接枝生长因子、多肽，调控细胞行为；

用于软骨、骨骼、皮肤等组织修复。

3. 水凝胶与智能材料

通过羧基端交联形成水凝胶，实现可注射、响应性材料；

用于药物缓释、组织填充及生物传感器。

4. 表面修饰与功能化纳米粒

PCL-COOH修饰纳米粒表面，改善生物相容性及分布；

连接荧光染料或磁性探针，实现多模态成像。

六、使用建议与储存条件

项目 建议说明

储存条件 干燥、避光、低温（4°C或–20°C）保存

溶剂选择 有机溶剂如DCM、THF、DMF优先使用

偶联反应 建议采用EDC/NHS活化，水性缓冲体系中进行

操作注意 避免强酸碱和高温，防止羧基氧化降解

纯化方法 透析、沉淀或柱层析去除杂质和未反应物

七、典型产品规格示例

产品型号 分子量（Mn） PDI 羧基含量（mmol/g） 外观

PCL-COOH 2k 2,000 <1.3 0.5–0.7 白色粉末

PCL-COOH 5k 5,000 <1.5 0.2–0.4 类白色固体

PCL-COOH 10k 10,000 <1.5 0.1–0.3 蜡状物

八、总结与展望

PCL-COOH以其优异的生物相容性、可控降解性及化学修饰活性，成为生物医学材料研发中的重要聚合物。其羧基末端提供了便捷的化学偶联平台，推动了智能药物载体、组织工程支架及功能纳米材料的开发。

未来，随着多功能材料设计和医疗的兴起，PCL-COOH将进一步结合靶向修饰、智能响应和复合材料技术，广泛应用于临床治疗、生物成像、再生医学等领域，助力新一代生物医用材料创新。

西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质的PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）、PLA（聚乳酸）及PCL（聚己内酯）等生物可降解高分子材料，广泛应用于药物控释载体、组织工程支架、微球制备、缓释注射剂、纳米颗粒等前沿生物医药和科研领域。公司产品具备分子量可控、乳酸/羟基乙酸比例、可按需功能化改性等特点，支持定制羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、巯基（-SH）等活性基团，满足不同实验或产业化应用需求。齐岳生物始终坚持质量为本、创新驱动，致力于为国内外科研院所和企业提供稳定、可靠的高分子材料解决方案。欢迎咨询订购或定制服务。

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