PLA-PEI
PLA-PEI纳米复合物在siRNA/miRNA传递中的研究进展
一、产品概述
PLA-PEI是一类由聚乳酸(Polylactic acid, PLA)与聚乙烯亚胺(Polyethylenimine, PEI)通过共聚或接枝共聚方式制备的功能性高分子材料。PLA作为一种生物可降解、可再生的聚合物,具备良好的生物相容性和力学性能;PEI则是一种带有大量氨基官能团的聚合物,拥有优异的阳离子特性和生物活性。将PLA与PEI结合,赋予材料兼具生物降解性和表面多胺基的优势,使其广泛应用于基因载体、药物递送、组织工程及表面修饰等领域。
二、结构组成及理化性质
1. 结构组成
PLA部分
提供材料的骨架结构,保证材料的生物可降解性和机械强度。
PEI部分
含有大量初级、次级及三级氨基,赋予材料良好的阳离子性质和化学活性,可用于与核酸、蛋白质等阴离子分子结合。
连接方式
PLA与PEI通过化学共价键连接,通常采用接枝共聚、嵌段共聚或交联方式制备。
2. 理化性质
性质 参数描述
外观 白色至淡黄色粉末或胶体溶液
分子量范围 根据合成方法不同,通常10,000–100,000 Da范围内
玻璃化温度(Tg) 受PLA和PEI比例影响,通常在40–65℃
熔点(Tm) PLA结晶部分约170–180℃,部分共聚物熔点有所下降
密度 约1.1–1.3 g/cm³
溶解性 可溶于水(PEI部分)、有机溶剂(氯仿、DMF等)
表面电荷 具有正电荷(由PEI氨基决定),在生理条件下呈阳离子状态
生物降解性 PLA部分可生物降解,PEI部分稳定性较高
三、合成工艺简述
PLA主链合成
采用乳酸内酯开环聚合制备PLA骨架,调控分子量和聚合度。
PEI接枝或共聚
接枝法:通过PLA末端官能团(如羧基、羟基)与PEI活性基团(胺基)进行化学偶联。
嵌段共聚法:利用环开聚合或缩聚反应合成PLA和PEI嵌段共聚物。
交联法:通过交联剂使PLA和PEI构建交联网络。
纯化
采用沉淀、透析、超滤等方法除去未反应物及低分子杂质。
表征验证
利用¹H-NMR、FTIR、GPC、Zeta电位等技术确认结构及性能。
四、功能特点
1. 多功能阳离子表面
PEI富含氨基,可与DNA、siRNA等阴离子分子强烈结合,提升基因递送效率。
2. 优异的生物降解性
PLA主链可通过体内酶促和水解降解,降低生物体内的毒性积累。
3. 可调控的分子结构
通过调节PLA与PEI比例及连接方式,灵活控制聚合物的分子量、电荷密度及降解速率。
4. 良好的生物相容性
适合细胞培养、药物载体和组织工程应用,减少免疫排斥反应。
五、应用领域
1. 基因载体与核酸递送
PLA-PEI阳离子特性有助于有效包裹核酸分子,促进细胞摄取,广泛用于基因治疗和RNA干扰研究。
2. 药物递送系统
作为药物载体,PLA-PEI可实现控释和靶向递送,提高药物生物利用度及治疗效果。
3. 组织工程支架
通过调节PLA-PEI结构,实现支架的生物降解和细胞相容性,促进组织修复与再生。
4. 表面修饰材料
PEI阳离子可用于改善材料表面性质,增强细胞附着和生物活性。
六、产品表征及质量控制
表征方法 说明
¹H-NMR 验证PLA和PEI结构及共聚状态
FTIR 检测氨基(PEI)和酯键(PLA)特征峰
GPC 分子量及分布测定
Zeta电位 表面电荷检测,反映阳离子密度
DSC 热性能分析(玻璃化温度及熔点)
TGA 热稳定性测试
细胞毒性测试 评估材料对细胞的生物相容性
凝胶电泳 评估核酸与聚合物复合物形成能力
七、储存与使用建议
储存条件
建议干燥、避光、低温(4℃或–20℃)保存,避免长时间暴露于高温潮湿环境。
使用注意
在水溶液中使用时注意pH及浓度控制,防止聚合物聚集或活性丧失。
安全防护
操作时戴手套和护目镜,避免吸入粉尘和皮肤直接接触。
八、典型应用案例
基因递送载体设计
利用PLA-PEI形成纳米粒,成功实现siRNA递送,显著抑制目标基因表达。
靶向药物递送系统
通过PLA-PEI载体修饰,实现药物控释和肿瘤靶向。
组织工程支架材料
调节PEI含量,优化支架表面电荷和生物活性,促进干细胞增殖。
九、总结
PLA-PEI作为一类兼具生物降解性和多胺功能的聚合物材料,将聚乳酸的可降解优势与聚乙烯亚胺的高活性阳离子特性有机结合,广泛应用于基因递送、药物载体、组织工程等前沿领域。其主要优势在于:
良好的生物相容性和可降解性;
丰富的氨基官能团,便于化学修饰和生物分子结合;
多样化的分子设计,适应不同应用需求;
优异的细胞亲和性和载药效率。
随着医疗和生物材料研究的发展,PLA-PEI材料将持续发挥重要作用,推动创新药物和智能生物材料的开发。
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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/羟基乙酸比例精准、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。
厂家:西安齐岳生物科技有限公司
用途:科研
状态:固体/粉末/溶液
产地:西安
温馨提醒:仅供科研,不能用于人体实验!
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