DMG-mPEG 的化学结构与性能关系研究
瑞禧生物2025-06-11   作者:lkr   来源:
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DMG-mPEG,即 1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-甲氧基聚乙二醇,作为一种重要的双亲性分子,在生物医学领域应用较广,其性能与其化学结构紧密相关。

 

从化学结构上看,DMG-mPEG 由疏水的 DMG 部分和亲水的 mPEG 部分组成。DMG 部分包含甘油骨架以及连接在其 1,2 位的两条肉豆蔻酸链。肉豆蔻酸链为饱和脂肪酸链,具有 14 个碳原子,这种结构赋予了分子良好的脂溶性和稳定性。而 mPEG 部分通过醚键连接在甘油骨架的 3 位羟基上,末端的甲氧基封端,避免了 PEG 链的进一步反应。mPEG 链的聚合度不同,对应着不同的分子量,常见的有 2000、5000 Da 等,这决定了其亲水性和空间位阻效应的强弱。

DMG-mPEG 结构式 

图为:DMG-mPEG 结构式

 

结构决定性能,DMG-mPEG 的双亲性结构使其在水溶液中能够自组装形成纳米脂质体或胶束等结构。由于同时具备疏水与亲水区域,能很好地平衡在水相和脂相中的分散性。例如在 mRNA 疫苗中,可与其他脂质成分共同组装成脂质纳米粒,包裹 mRNA 并保护其免受核酸酶的降解。同时,mPEG 链长对其性能影响明显。较长的 mPEG 链,如 5000 Da,能提供更大的空间位阻,减少蛋白质在其表面的吸附,从而实现 “隐形” 效果,延长在体内的循环时间,降低被巨噬细胞清除的几率;而较短的 mPEG 链,如 2000 Da,在保证一定稳定性的同时,能使纳米载体更容易被细胞摄取,因为较小的空间位阻更有利于细胞的内吞作用。

DMG结构式 

图为:DMG结构式

 

此外,DMG 中的饱和脂肪酸链,使得脂质双层膜具有较高的相变温度,接近生理温度。在体温条件下,膜流动性适度,有利于与细胞膜融合,促进包载物的释放,提高药物递送效率。在药物载体等应用场景中,常根据实际需求,通过调整 DMG-mPEG 的化学结构,如 mPEG 链长等参数,来优化其性能,以实现更好的Treatment 效果。