PEG-PLA-PEG 作为典型的两亲性三嵌段共聚物,其自组装行为在环境刺激下会发生变化,这对其在药物递送、智能材料等领域的应用至关重要。
图为:PEG-PLA-PEG结构式
温度是重要的刺激因素。低温时,PEG 链段与水分子间形成氢键,亲水性占优,共聚物倾向于分散在水中,难以形成稳定胶束。随着温度升高,氢键作用减弱,PLA 疏水链段的聚集能力增强,当达到临界胶束温度(CMT)时,会自组装成核-壳结构胶束,PLA 形成疏水内核,PEG 构成亲水外壳。研究显示,其 CMT 通常在 25-40℃,且随 PEG 链长增加而升高。
pH 值的改变也会影响自组装行为。在酸性环境中,PLA 链段的酯键易水解,导致疏水性下降,可能使胶束解聚或粒径增大。而在中性至弱碱性条件下,PLA 稳定性较好,胶束结构更稳定。当 pH 值降至 5.0 以下时,部分样品的胶束粒径可从 100nm 增至 200nm 以上,分散性变差。
图为:聚乳酸结构式
离子强度对自组装有调控作用。低离子强度时,PEG 链段的水化层较厚,胶束间斥力较大,分散均匀。当离子强度升高(如加入 NaCl),水化层被压缩,胶束易发生聚集,粒径增大甚至沉淀。例如,当 NaCl 浓度达 0.5mol/L 时,部分 PEG-PLA-PEG 胶束会出现明显团聚。
此外,光照、磁场等刺激也可通过特定修饰引发自组装变化。如引入光敏基团后,紫外光照射可使 PLA 链段交联,胶束结构从球形转变为棒状,实现形态调控。这些环境响应特性使 PEG-PLA-PEG 能按需调整结构,为智能递药系统等提供灵活的设计基础。
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