PCL-NH2

PCL-NH₂共聚物在组织工程与可降解纳米材料中的应用潜力

一、产品简介

PCL-NH2是一种末端带有氨基（–NH2）功能基团的聚己内酯（Polycaprolactone, PCL）聚合物。聚己内酯作为一种生物可降解的脂肪族聚酯，因其良好的生物相容性、机械性能和缓慢的降解速率，被广泛应用于生物医学材料领域。PCL-NH2通过引入末端氨基基团，赋予了聚合物化学活性，便于与各种分子进行共价偶联，实现多功能化设计。

这种功能化聚合物广泛用于药物载体、组织工程支架、智能材料以及纳米粒表面修饰等领域。

二、分子结构与理化性质

1. 分子结构

PCL-NH2的基本结构为：

NH2–(CH2)5–CO–O–[–(CH2)5–CO–O–]ₙ–OH

其中，聚己内酯主链末端由一个氨基基团替代原本羟基，形成具有反应活性的端基。

2. 主要参数

参数 说明及范围

分子量（Mn） 1,000–50,000 Da，常用2k、5k、10k

多分散指数（PDI） 1.1–1.5，聚合均一性较好

末端基团 氨基（–NH2）

外观 白色至类白色粉末或蜡状固体

熔点 55–60°C

晶体性质 半结晶性，结晶度影响机械和降解性质

3. 理化性质

溶解性：可溶于二氯甲烷（DCM）、四氢呋喃（THF）、二甲基甲酰胺（DMF）、乙酸乙酯等有机溶剂，不溶于水；

热性能：低玻璃化温度和熔点，适合热塑性加工；

降解性：体内通过酯键水解缓慢降解，适合长期生物医学应用；

机械性能：柔韧性和韧性良好，可通过分子量调整实现不同力学需求。

三、生物性能

1. 生物相容性

PCL经FDA批准用于多种医用材料，降解产物对人体安全；

氨基修饰未显著影响聚合物的低免疫性和细胞相容性；

适合细胞黏附、增殖与分化的支持材料。

2. 降解行为

通过水解断裂酯键，降解速度受分子量、结晶度及环境pH影响；

氨基端基可以参与交联调控，进一步调节降解动力学；

产物可被代谢途径安全处理。

四、氨基端基功能化能力

1. 共价偶联反应

氨基末端为PCL提供了广泛的化学反应活性：

酰胺键形成：与羧基（–COOH）活化剂（如EDC/NHS）偶联，实现药物、多肽、蛋白质等分子的稳定连接；

异氰酸酯反应：与异氰酸酯化合物反应形成脲键，用于交联和改性；

醛基偶联：通过Schiff碱反应与醛基化合物偶联，后续还原稳定；

异氟磺酰酯或马来酰亚胺：实现特异性偶联，扩展多样功能。

2. 交联与功能化

氨基参与多官能团交联反应，形成网络结构或水凝胶；

可结合荧光染料、靶向配体、聚乙二醇（PEG）等，定制智能化材料；

方便实现表面修饰，改善生物相容性或引入特异性识别功能。

五、应用领域

1. 药物递送系统

通过氨基端接枝活性药物或靶向分子，实现药物递送；

自组装成纳米粒，载药量高，控释性能优异；

应用于药物、抗感染药物、基因药物载体等。

2. 组织工程支架

氨基端有利于与生长因子、细胞粘附肽（如RGD）等偶联，促进细胞功能；

形成三维支架，支持细胞黏附、增殖和分化，促进组织再生；

用于软骨、骨、神经和心血管等组织修复。

3. 智能水凝胶材料

氨基参与交联形成响应性水凝胶，适应pH、温度或酶催化环境变化；

用作药物缓释、组织填充、伤口敷料等。

4. 纳米粒表面修饰

用于纳米颗粒表面氨基功能化，增强粒子稳定性及靶向性能；

连接荧光探针或磁性纳米材料，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 建议在缓冲体系中采用EDC/NHS偶联技术

操作注意 避免强酸强碱，保持溶剂纯净避免氨基氧化

纯化方法 透析、沉淀或柱层析分离未反应物和副产物

七、典型产品规格示例

产品型号 分子量（Mn） PDI 氨基含量（mmol/g） 外观

PCL-NH2 2k 2,000 <1.3 0.4–0.7 白色粉末

PCL-NH2 5k 5,000 <1.5 0.2–0.4 类白色固体

PCL-NH2 10k 10,000 <1.5 0.1–0.3 蜡状物

八、总结与展望

PCL-NH2以其优异的生物相容性、缓慢降解性及活性氨基端基，成为生物医学材料和智能高分子领域的重要构建模块。氨基末端的化学修饰能力使其能够灵活设计多功能材料，满足靶向药物递送、组织工程、智能水凝胶和生物传感器等多样化需求。

未来，结合医学和纳米技术的发展，PCL-NH2有望通过更复杂的结构修饰与多模态功能整合，推动新型医疗材料和治疗策略的创新，促进临床转化应用。

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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