MPEG45-PS(甲氧基聚乙二醇 45-聚苯乙烯)作为一种双亲性嵌段共聚物,对纳米粒子的稳定性及分散性具有调控作用,其影响机制与分子结构和界面作用密切相关。
图为:MPEG45-PS结构式
在提升稳定性方面,MPEG45-PS 通过 “空间位阻稳定” 机制发挥作用。其疏水性 PS 链段可通过疏水相互作用紧密吸附于纳米粒子(如聚苯乙烯、聚乳酸纳米粒)表面,形成锚定层;亲水性 MPEG 链段则向外伸展,在粒子表面构建水化屏障。这种结构能有效阻止纳米粒子间的团聚:MPEG 链段的空间排斥力可抵消粒子间的范德华吸引力,而水化层的存在减少了粒子碰撞时的直接接触。实验表明,经 MPEG45-PS 修饰的纳米粒子在生理盐水环境中储存 7 天,粒径变化率低于 5%,而未修饰组粒径增大超过 30%,且出现明显沉淀。
对于分散性的改善,MPEG45-PS 的作用体现在两方面。一是通过调节链段比例优化分散效果:当 MPEG 与 PS 链长比为 1:1 时,修饰后的纳米粒子在水相中的分散系数(PDI)可降至 0.1 以下,远优于未修饰组的 0.3 以上。二是其亲水性 MPEG 链段能提升纳米粒子的表面亲水性,使粒子在水相、血清等复杂体系中均匀分散。例如,在含 10% 血清的缓冲液中,修饰后的纳米粒子 24 小时内仍保持单分散状态,而未修饰粒子在 2 小时内即发生聚集。
图为:聚苯乙烯结构式
此外,MPEG45-PS 的修饰可增强纳米粒子对环境变化的抵抗能力。在 pH 波动(4.0-8.0)或离子强度变化(0.1-1.0 mol/L NaCl)条件下,修饰后的粒子粒径和分散性保持稳定,这得益于 MPEG 链段的 “缓冲作用”—— 通过构象调整抵消外界环境对粒子间相互作用的影响。这种稳定性使其在药物递送、生物成像等领域具有实用价值,可确保纳米粒子在体内循环过程中保持活性,高效到达靶标部位。