聚乙二醇化試劑選擇指南

聚乙二醇化試劑選擇指南聚乙二醇化是在聚乙二醇聚合物和底物分子（包括分子、大分子、顆粒和表面）之間形成共價(jià)鍵的化學(xué)過程。由于不同底物活性位點(diǎn)的差異，不同官能團(tuán)的聚乙二醇化需要不同的聚乙二醇試劑。下面列出了文獻(xiàn)中報(bào)道的一些常用的聚乙二醇化示例。1.胺的聚乙二醇化和N端PEG的接枝：與生物大分子的氨基反應(yīng)的PEG試劑

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝聚乙二醇NHS聚乙二醇羧酸的N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)活性酯可以與賴氨酸的胺基反應(yīng)。偶聯(lián)反應(yīng)僅需較短的反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)條件溫和，pH7-9，低溫（5-25℃）。形成生理穩(wěn)定的酰胺鍵。聚乙二醇醛在還原劑如氰基硼氫hua鈉的存在下，通過還原胺化將伯胺轉(zhuǎn)化為仲胺。pH對(duì)于還原胺化很重要。PEG-醛是一種非常好的N端聚乙二醇化接枝試劑。聚乙二醇環(huán)氧化物親核加成聚乙二醇異硫氰酸酯與胺反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫脲。聚乙二醇通常酸需要被活化，例如NHS酯。聚乙二醇NPC在合適的條件下，胺可以與NPC官能化的PEG反應(yīng)。聚乙二醇丙烯酸酯胺和丙烯酸酯的邁克爾加成反應(yīng)是一個(gè)相對(duì)緩慢的反應(yīng)。

2.羧基的聚

乙二醇化PEG試劑在偶聯(lián)劑如DCC(N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺)和EDIC(1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺，鹽酸鹽)存在下與羧酸反應(yīng)。

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝聚乙二醇胺在DCC或EDC偶聯(lián)條件下形成酰胺。聚乙二醇酰肼在弱酸性下被EDIC激活后，蛋白質(zhì)的羧基很容易與PEG-酰肼反應(yīng)，而在這種特定條件下，所有試劑的氨基均保持不活潑狀態(tài)。PEG-鹵化物/磺酸鹽PEG-鹵化物（氯化物、溴化物、碘化物、對(duì)甲苯磺酸鹽和甲磺酸鹽）與去質(zhì)子化的羧基（即-COO-鹽）反應(yīng)。

3.硫醇基團(tuán)的聚乙二醇化：基于硫醇的聚乙二醇化是生物分子的游離硫醇，例如半胱氨酸

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝PEG-馬來酰亞胺硫醇和C=C雙鍵在馬來酰亞胺環(huán)存在下通過邁克爾加成形成生理學(xué)穩(wěn)定的鍵。最佳反應(yīng)條件為pH8。聚乙二醇OPSS生成二硫SS鍵。該反應(yīng)也可以通過還原劑如硫代乙醇胺來逆轉(zhuǎn)。PEG-乙烯基砜硫醇和C=C雙鍵在馬來酰亞胺環(huán)存在下通過邁克爾加成形成生理穩(wěn)定的化學(xué)鍵。聚乙二醇硫醇生成二硫SS鍵的氧化物。聚乙二醇鹵化物PEG-鹵化物（氯化物、溴化物、碘化物、對(duì)甲苯磺酸鹽和甲磺酸鹽）和游離硫醇。碘乙酸鹽或碘乙酰胺對(duì)游離硫醇非常有效。

4.羥基的聚乙二醇化

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝聚乙二醇異氰酸酯羥基與PEG-NCO反應(yīng)，但需要特殊的反應(yīng)條件。聚乙二醇NPC羥基與NPC反應(yīng)形成碳酸酯。聚乙二醇硅烷硅烷特別適合與羥基化表面反應(yīng)。聚乙二醇環(huán)氧化物PEG-環(huán)氧化物與羥基反應(yīng)的最佳條件是pH8.5-9.5。

5.點(diǎn)擊化學(xué)的聚乙二醇化

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝PEG-疊氮化物

PEG-炔烴疊氮化物和炔烴在銅催化劑存在下形成穩(wěn)定的1,2,3-三唑環(huán)。它被稱為Huisgen疊氮化物-炔環(huán)加成。聚乙二醇BCNBCN試劑（雙環(huán)[6.1.0]壬炔）可以通過無銅點(diǎn)擊化學(xué)與疊氮標(biāo)記分子或生物分子發(fā)生反應(yīng)。聚乙二醇-DBCODBCO（二苯并環(huán)辛炔）試劑是應(yīng)變促進(jìn)的疊氮化炔環(huán)加成(SPAAC)中反應(yīng)性強(qiáng)的環(huán)炔之一，可實(shí)現(xiàn)無銅點(diǎn)擊化學(xué)。聚乙二醇TCOTCO試劑（反式環(huán)辛烯試劑）可用于通過無銅點(diǎn)擊化學(xué)標(biāo)記抗體、蛋白質(zhì)和其他大分子。聚乙二醇四嗪發(fā)現(xiàn)四嗪與反式環(huán)辛烯（TCO）作為親二烯體的生物正交反應(yīng)動(dòng)力學(xué)最快。與甲基四嗪相比，四嗪的化學(xué)穩(wěn)定性較低。

6.表面聚乙二醇化

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝聚乙二醇硫醇PEG-硫醇可與大多數(shù)貴金屬表面發(fā)生反應(yīng)，例如金、銀等。聚乙二醇硅烷PEG-硅烷可以與羥基化表面反應(yīng)，例如硅膠、玻璃、羥基化或酸活化的貴金屬表面（例如鉑、鈀等）。

7.聚合的聚乙二醇化

聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝聚乙二醇硫醇多臂PEG-硫醇可以自交聯(lián)形成二硫鍵，在適當(dāng)?shù)倪€原條件下可以逆轉(zhuǎn)。聚乙二醇丙烯酸酯2臂或4臂PEG-丙烯酸酯、PEG-甲基丙烯酸酯或PEG-丙烯酰胺可以交聯(lián)形成穩(wěn)定的CC鍵

8.可逆聚乙二醇化聚乙二醇試劑聚乙二醇化接枝聚乙二醇酰肼PEG-酰肼可以與羰基（酮或醛）反應(yīng)形成酰肼，在酸性