PCL-PEG-COOH

PCL-PEG-COOH助力荧光标记、生物素连接及抗体偶联

一、产品简介

PCL-PEG-COOH 是一种结构明确的两嵌段共聚物，分子的一端为聚己内酯（PCL）疏水链段，另一端为聚乙二醇（PEG）亲水链段，在PEG的末端引入一个羧基（–COOH）官能团。该分子集成了生物可降解性、自组装能力、水溶性与可修饰性等特点，在药物递送系统、靶向治疗、生物材料修饰和功能高分子构建等多个生物医学领域均具有重要应用价值。

二、分子结构组成

 –PEG–COOH

PCL（Polycaprolactone）：疏水性，可生物降解的脂肪族聚酯；

PEG（Polyethylene glycol）：亲水性链段，提升水溶性与血液相容性；

COOH（Carboxyl）：羧基活性末端，可用于偶联氨基类生物分子，如多肽、蛋白、药物、探针等。

该共聚物为线性结构，可根据实验需求设计不同PCL与PEG的分子量组合（如PCL2000-PEG2000-COOH、PCL5000-PEG2000-COOH等）。

三、理化性质

项目 参数范围 / 描述

分子量（Mw） 常见为3k–10k（PCL和PEG链长可定制）

外观 白色或类白色蜡状固体

溶解性 可溶于氯仿、THF、DMSO、DMF等有机溶剂

水溶性 取决于PEG段长短，一般PEG＞2k具一定水分散性

熔点（Tm） PCL段约60℃，PEG段约50–65℃

官能团类型 羧基（–COOH），用于进一步偶联

可降解性 PCL段可被酯酶水解，具良好生物可降解性

四、功能特点

✅ 生物可降解性强：PCL链段通过酯键水解降解为ε-羟基己酸，可在体内自然代谢；

✅ 高生物相容性：PEG可显著提升水溶性、降低免疫原性和非特异性吸附，延长循环半衰期；

✅ 可化学修饰性：羧基末端是化学修饰的重要位点，可与胺基反应构建多功能化材料；

✅ 自组装能力强：在水相中可自组装为胶束、纳米粒、囊泡等形式，实现药物包载与递送；

✅ 结构灵活可控：可根据应用需求定制不同PCL/PEG比例、官能化密度或多嵌段拓扑结构。

五、应用方向

5.1 药物递送（Drug Delivery）

PCL为疏水性内核，PEG为亲水壳层，在水相中可自组装为核心–壳层结构胶束；

可高效包载紫杉醇、阿霉素、环孢素A等疏水性小分子；

羧基可与氨基类靶向分子（如RGD、多肽、抗体片段）偶联，实现肿瘤或器官特异性靶向。

5.2 纳米粒子表面修饰

PCL-PEG-COOH 可作为包覆或修饰层，与磁性纳米粒（Fe₃O₄）、金纳米粒、量子点等复合；

羧基可进一步功能化，实现多模态探针构建（荧光/MRI/CT）或双重靶向。

5.3 生物材料功能化

将 PCL-PEG-COOH 涂覆在支架、微球或水凝胶表面；

通过–COOH 与胶原蛋白、明胶、壳聚糖、透明质酸等氨基多糖偶联，调控细胞黏附、增殖与分化；

应用于骨修复支架、神经导管、皮肤敷料、可降解植入物等。

5.4 多组分高分子构建

PCL-PEG-COOH 作为功能模块用于构建 ABA、ABC型嵌段共聚物；

可与PLGA、PCL、PLA、PDMAEMA、PVP等聚合物组装，实现多功能一体化载体；

应用于共载药物、多重释放、免疫共递送体系。

六、化学修饰方法（羧基活化偶联）

❖ 活化剂：EDC / NHS（1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide + N-hydroxysuccinimide）

适用于与氨基（–NH₂）反应形成酰胺键；

最佳反应pH为5.5–7.2，常在PBS或MES缓冲液中进行；

可偶联多肽（如cRGD）、蛋白（如抗体片段）、探针（如FITC-PEG-NH₂）等。

❖ 注意事项：

羧基应现配现用，避免水解；

EDC/NHS偶联后应去除副产物以提高纯度（透析或凝胶柱层析）；

使用后应将产品冷冻干燥保存，防止氧化和水解。

七、典型文献应用

PCL–PEG–COOH用于靶向药物纳米递送系统构建

Journal of Controlled Release, 2019, 303: 250–261

→ 通过EDC/NHS偶联RGD肽，实现对肿瘤细胞的靶向性增强。

使用PCL-PEG-COOH构建MRI造影探针

Biomaterials, 2020, 241: 119904

→ 羧基末端偶联Gd-DTPA-NH₂，构建MRI靶向造影剂。

生物可降解纳米粒的表面官能化

ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, 10(25): 21190–21199

→ PCL-PEG-COOH 用于修饰可降解芯片微球，提高免疫治疗效率。

八、储存与使用建议

项目 建议

储存温度 –20°C 干燥、避光

使用前溶解 使用氯仿、THF、DMSO、乙腈等溶剂

活性保护 羧基易水解，建议现配现用，避免潮湿空气

推荐浓度 共价反应中常配制为1–10 mg/mL

九、产品订购信息（示例）

产品编号 PCL Mw PEG Mw 官能团 形式 纯度

PCL2000-PEG2000-COOH 2k 2k –COOH 固体/液体 >95%

PCL5000-PEG2000-COOH 5k 2k –COOH 固体 >95%

PCL2000-PEG5000-COOH 2k 5k –COOH 固体 >95%

✅ 可提供NMR、GPC谱图；支持定制羧基含量、高分子量、多嵌段或星型结构。

十、总结与前景展望

PCL-PEG-COOH 是一种集成生物降解性、自组装性、表面修饰性于一体的功能高分子，是构建下一代靶向药物输送系统、生物功能支架、智能响应纳米材料的关键基础模块。其在纳米药物、纳米探针、生物成像、生物工程材料、免疫治疗等交叉领域均显示出极高的拓展性和实用价值。

未来，随着医疗、组织工程与生物正交反应等前沿技术的发展，PCL-PEG-COOH 及其衍生物将在更多智能材料和诊疗一体平台中发挥更大作用。

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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