羧基化聚乙二醇修饰的金纳米粒子在生物体内的代谢与分布规律研究
瑞禧生物2025-06-16   作者:lkr   来源:
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在生物医学领域,羧基化聚乙二醇修饰的金纳米粒子凭借独特性质备受关注,探究其在生物体内的代谢与分布规律,对评估其生物安全性与拓展应用意义重大。

 

Au-PEG-COOH 中的金纳米粒子(Au NPs)作为核心,具有良好的稳定性、高电子密度及独特光学性质。聚乙二醇(PEG)链的修饰,极大提升了其水溶性与生物相容性,末端羧基(-COOH)则赋予其可修饰性,便于连接各类生物活性分子。

Au-PEG-COOH结构式 

图为:Au-PEG-COOH结构式

 

当 Au-PEG-COOH 进入生物体后,首先面临的是体内复杂的生理环境。其在blood循环系统中的分布,受多种因素影响。PEG 链的空间位阻效应,可有效减少单核巨噬细胞系统(MPS)的识别与吞噬,延长其在blood中的循环时间。研究表明,相较于未修饰的金纳米粒子,Au-PEG-COOH 在blood中的半衰期明显延长,能在较长时间内维持一定浓度,这为其在体内的长程运输与作用发挥提供了基础。

 

在组织分布方面,Au-PEG-COOH 展现出独特特性。tumor组织由于存在高通透性和滞留效应(EPR),对 Au-PEG-COOH 具有一定的被动靶向性。纳米粒子可通过tumor组织的blood vessels间隙渗出并在tumor部位富集,为tumor成像与Treatment 提供了可能。同时,若在羧基位点连接tumor特异性靶向分子,如抗体、适配体等,可进一步增强其对tumor组织的主动靶向能力,实现准确定位。

纳米颗粒 

图为:纳米颗粒

 

关于代谢过程,Au-PEG-COOH 相对稳定,金纳米粒子在生理条件下难以被降解。然而,PEG 链部分可在体内多种酶的作用下,发生缓慢的降解。PEG 降解产物为小分子聚乙二醇片段,最终可通过许多途径排出体外。相关研究通过追踪标记的 PEG 片段,证实了这一排泄途径。但整体而言,Au-PEG-COOH 在体内的代谢速率较为缓慢,这也确保了其在一定时间内维持结构完整性与功能稳定性。

 

尽管 Au-PEG-COOH 在生物体内代谢与分布表现出一定优势,但仍存在挑战。例如,长期低剂量暴露下的潜在累积效应尚不明确;不同粒径、表面电荷的 Au-PEG-COOH 在体内代谢与分布的差异,也有待深入研究。总体而言,明确 Au-PEG-COOH 在生物体内代谢与分布规律,有助于优化其设计,推动在生物医学领域的安全、有效应用,为疾病诊断与Treatment 带来更多突破。