聚乳酸-聚乙二醇-CY5(Poly(lactic acid)-poly(ethylene glycol)-CY5,简称PLA-PEG-CY5)是一类功能性共聚物,它通过将生物可降解的聚乳酸(PLA)与亲水性聚乙二醇(PEG)共聚,再通过化学方法标记上荧光染料CY5,形成一种具有荧光可追踪特性的纳米材料。该材料在纳米技术、材料化学、分子成像和可控功能化材料等领域中具有广泛应用潜力。
组成与结构特点
PLA-PEG-CY5由三部分构成:
聚乳酸(PLA):PLA是一种源自可再生资源的热塑性聚酯,通常通过乳酸的缩聚反应或开环聚合获得。它具有良好的生物可降解性和机械强度,分解产物为乳酸,可在环境中自然降解。PLA链段提供了疏水性核心,有利于形成纳米颗粒的载体结构,同时可通过分子量调控材料的机械性能和降解速度。
聚乙二醇(PEG):PEG是一种亲水性高分子,可通过与PLA共聚形成两亲性结构。PEG链段通常位于纳米颗粒的表面,赋予材料水溶性、稳定性以及在水溶液中的自组装能力。同时,PEG的存在可以减少材料的非特异性吸附,提高纳米颗粒在复杂体系中的分散性和稳定性。
CY5荧光染料:CY5是一种远红外荧光染料,具有较高的量子产率和光稳定性。在PLA-PEG材料上化学修饰CY5后,可以实现对材料的荧光追踪和定量分析。CY5标记常通过末端活性基团与PEG或PLA链上的氨基、羧基反应形成共价键,保证荧光标记的稳定性。
名称:聚乳酸-聚乙二醇-CY5
用途:科研
状态:固体/粉末/溶液
保存:冷藏
供应:西安齐岳生物科技有限公司
合成方法
PLA-PEG-CY5的制备通常包括以下步骤:
PLA-PEG共聚物的制备:通过环状乳酸的开环聚合,PLA链段通过羟基末端与PEG链连接形成线性或嵌段共聚物。聚合条件、催化剂选择及链长控制可调节共聚物的疏水/亲水比例。
CY5标记:在PLA-PEG末端引入氨基或羧基等可反应官能团后,与CY5-NHS酯或CY5活性酯发生共价偶联反应,实现荧光标记。反应条件通常温和,以避免荧光染料的光降解。
纯化与表征:通过透析、柱层析或超滤去除未反应的染料,最终得到水溶性、荧光稳定的PLA-PEG-CY5产物。产物可通过核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)、动态光散射(DLS)和紫外-可见/荧光光谱进行表征,以验证分子结构、粒径和荧光性质。
物理化学性质
PLA-PEG-CY5呈两亲性特征,可在水相中自组装形成纳米颗粒或胶束。疏水的PLA核心可包载疏水性物质,而亲水的PEG外层提供良好的水相分散性。粒径通常在20-200纳米范围,可通过溶剂蒸发、乳液或纳米沉淀法进行调控。CY5标记赋予材料红外荧光特性,方便通过光学仪器进行追踪和分析。材料在水溶液中表现出良好的热稳定性和荧光稳定性,适合长时间观察。
应用潜力
纳米材料研究:PLA-PEG-CY5作为两亲性共聚物模型,可用于研究纳米颗粒的自组装行为、聚集动力学以及表面功能化设计。
可追踪载体:CY5的荧光性质使其在材料追踪、分散研究和微观分析中具有优势,可用于观察纳米颗粒在液相中的运动和分布。
功能化材料开发:PLA-PEG-CY5可进一步与多种功能分子偶联,如配体、小分子探针或金属纳米颗粒,实现多功能复合材料的构建,拓展其在光学探测、智能响应材料和环境科学中的应用。
环境与材料科学研究:由于其可降解性和良好的水溶性,PLA-PEG-CY5可用于研究水相体系中的高分子行为、材料降解动力学及纳米颗粒稳定性。
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