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PCL-PEG-PCL,聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯可注射热敏型水凝胶构建及控释性能评估
发布时间:2025-07-15     作者:ssl   分享到:

PCL-PEG-PCL

PCL-PEG-PCL:可注射热敏型水凝胶构建及控释性能评估

一、产品概述

PCL-PEG-PCL 是一种典型的三嵌段嵌段共聚物(ABA型),由两个疏水性聚己内酯(PCL)链段和一个中间的亲水性聚乙二醇(PEG)链段共聚而成。该共聚物在水相中能自组装形成稳定的聚合物胶束、纳米粒或水凝胶,具备 生物可降解性、生物相容性、温度响应性 等优异性能,广泛应用于 药物控释系统、组织工程、靶向载体、生物材料修饰 等前沿生物医药领域。

二、基本结构与命名

中文名称:聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯

英文名称:Poly(ε-caprolactone)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(ε-caprolactone),简称 PCL-PEG-PCL

缩写结构:ABA 型共聚物,其中:

A:PCL(疏水链段)

B:PEG(亲水链段)

分子结构式大致如下:

HO–[PCL]–[PEG]–[PCL]–OH

其中:

PEG 分子量常见为 1k~5k;

PCL 分子量根据用途可调,常见为 1k~10k;

两端为羟基,部分可改性为羧基、氨基、马来酰亚胺等。

PCL-PEG-PCL,聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯 

三、理化性质

项目 描述

外观 白色至类白色蜡状固体或粉末

溶解性 溶于DMSO、DMF、THF、氯仿等有机溶剂,水中部分溶解

分子量范围 PEG:1k–5k;PCL(每臂):1k–10k,可定制

结构形式 三嵌段对称型,PCL-PEG-PCL

CMC(临界胶束浓度) 约 10⁻⁶ ~ 10⁻⁷ mol/L,取决于PCL长度

玻璃化转变温度(Tg) PEG:~ -60°C,PCL:~ -60°C

熔点(Tm) PEG部分约60°C,PCL部分约45–60°C(与链长有关)

生物降解性 良好,主要由PCL降解为己内酯

四、合成方法

PCL-PEG-PCL 通常通过以下两步法合成:

开环聚合法(ROP):

使用PEG为中心引发剂,在催化剂(如Sn(Oct)₂)存在下,对 ε-己内酯(ε-CL)进行开环聚合;

反应中PEG两端羟基分别引发两个PCL链的生长,得到对称结构的三嵌段共聚物。

纯化过程:

将产物用二氯甲烷溶解后透析去除残留单体、低聚物及催化剂;

后冷冻干燥得到纯净的PCL-PEG-PCL聚合物。

五、性能优势

1. 温度响应性

在一定条件下(如体温 37°C),PCL-PEG-PCL水溶液可形成凝胶,是典型的 热敏性水凝胶材料;

具有液-胶可逆转变的特性,适用于注射型药物载体。

2. 生物相容性优异

PEG具有良好亲水性,降低免疫原性和蛋白吸附;

PCL为FDA批准使用的生物可降解聚酯。

3. 可控降解性

PCL的降解速率可通过链长调节,适用于不同药物控释需求;

无毒性代谢产物,终可被体内代谢清除。

4. 良好的载药能力

疏水性的PCL链段可嵌入疏水药物(如紫杉醇、环磷酰胺等);

PEG提供胶束稳定性,防止药物提前释放。

六、应用领域

1. 药物递送系统

可自组装形成胶束或纳米粒,包载药、药、蛋白、多肽;

热响应凝胶适用于 局部注射给药,如关节、眼部、肿瘤部位。

2. 组织工程支架

可制备具有支撑性的三维支架,作为软骨、骨、神经等组织工程支架材料;

支架可与细胞共同种植,逐步降解被新组织取代。

3. 水凝胶构建

PCL-PEG-PCL 溶液在接近体温时自发形成稳定水凝胶,无需交联剂;

可用于 可注射药物水凝胶、生物传感器、微环境模拟平台。

4. 生物影像与诊断

荧光探针、磁共振造影剂等可以负载进PCL疏水核;

PEG壳层可接枝靶向配体,实现诊疗一体化纳米探针。

七、产品规格示例(可定制)

产品编号 PEG分子量 (Da) 每侧PCL分子量 (Da) 结构 纯度

PCL1k-PEG2k-PCL1k 2000 1000 三嵌段对称 >95%

PCL2k-PEG4k-PCL2k 4000 2000 三嵌段对称 >95%

PCL3k-PEG5k-PCL3k 5000 3000 三嵌段对称 >95%

注:可根据客户要求提供 不同分子量、不对称结构、功能化修饰(如羧基、氨基) 等产品。

八、储存与使用建议

项目 建议

储存温度 -20℃ 冷冻干燥保存,避光密封

溶液保存 配成溶液后建议低温4℃短期使用,避免水解

溶解方式 可用 DMSO、氯仿、THF、PBS缓冲液等溶解

使用注意事项 熔点以下为液态,升温形成凝胶时应避免剧烈搅拌

九、总结

PCL-PEG-PCL 是一种功能丰富的生物可降解三嵌段共聚物,兼具疏水/亲水性调控、生物相容性和温敏凝胶性能。它在 控释药物载体、可注射凝胶、靶向纳米粒、组织工程支架 等方面展现出巨大应用潜力。通过调节PCL和PEG的链长比例、末端官能团种类,可以精确控制其性能,为先进医疗器械和生物医药技术提供关键材料支持。

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。

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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