MPEG-SH(甲氧基聚乙二醇-巯基)作为一种两亲性聚合物,在生物分子保护领域展现出独特优势。其一端的甲氧基聚乙二醇(MPEG)具有良好的水溶性和空间位阻效应,另一端的巯基(-SH)则提供了特异性结合能力,二者协同作用,提升了生物分子的稳定性与功能性。
图为:MPEG-SH结构式
在生物分子保护应用中,MPEG-SH 主要通过巯基与生物分子(如蛋白质、多肽、核酸)表面的活性基团(如半胱氨酸残基上的巯基)发生偶联反应,形成稳定的硫醚键或二硫键。这种修饰方式在保持生物分子活性的同时,利用 MPEG 链的空间位阻效应,有效减少了生物分子与外界环境的直接接触,降低了酶解、氧化及immunity识别风险。例如,在蛋白质药物修饰中,MPEG-SH 可延长蛋白质的blood循环时间,降低其immunity原性,提高药物Therapeutic effect 。
稳定性研究表明,MPEG-SH 修饰对生物分子的保护作用体现在多个方面。在水溶液中,MPEG 链的亲水性能够阻止生物分子的聚集和沉淀,提升其溶解性;在体内环境中,空间位阻效应可减少生物分子被蛋白酶降解的几率,延长其半衰期。此外,MPEG-SH 的修饰还能改善生物分子的热力学稳定性,通过降低其变性温度,增强对高温、酸碱等恶劣条件的耐受性。
图为:MPEG结构式
尽管 MPEG-SH 在生物分子保护中优势明显,但仍面临一些挑战。例如,巯基的反应活性可能导致非特异性结合,影响修饰效率和产物纯度;长期储存过程中,巯基易被氧化,需采取抗氧化措施。未来研究可聚焦于优化修饰条件、开发新型巯基保护策略,进一步提升 MPEG-SH 在生物分子保护中的应用潜力,为生物医药领域的发展提供技术支持。