CHO-C-PEG2-C-CHO|双醛基-聚乙二醇的合成及其在生物偶联反应中的应用

CHO-C-PEG2-C-CHO是一种具有双醛基结构的聚乙二醇（PEG）衍生物，其分子两端各含有一个醛基（-CHO），中间通过两个乙二醇单元（PEG2）连接。这种结构使其在生物偶联反应中展现出显著优势，例如在蛋白质修饰、药物递送系统构建及生物材料表面功能化等领域具有广泛应用前景。

合成工艺

CHO-C-PEG2-C-CHO的合成通常采用两步法：首先通过乙二醇单体的聚合反应制备PEG2中间体，随后在两端引入醛基。具体步骤如下：

1. PEG2中间体制备：以乙二醇为原料，在催化剂作用下发生缩聚反应，生成分子量固定的PEG2链段。

2. 醛基化修饰：将PEG2两端羟基（-OH）氧化为醛基。常用氧化剂包括高碘酸钠（NaIO4）或二氧化锰（MnO2），反应需在低温、弱酸性条件下进行以避免副反应。

物理化学性质

CHO-C-PEG2-C-CHO为白色固体，易溶于水、DMSO等极性溶剂。其分子量通常在200-500 Da之间，两端醛基的反应活性较高，可在温和条件下与氨基（-NH2）或巯基（-SH）发生共价结合。

生物偶联应用

1. 蛋白质修饰：CHO-C-PEG2-C-CHO可通过醛基与蛋白质表面的氨基反应，形成稳定的席夫碱键（-C=N-），从而延长蛋白质在体内的半衰期。例如，将CHO-C-PEG2-C-CHO与干扰素偶联后，其体内循环时间显著延长，药效提升。

2. 药物递送系统：作为交联剂，CHO-C-PEG2-C-CHO可连接脂质体或纳米颗粒与靶向配体（如抗体片段），实现药物的主动靶向递送。

3. 生物材料表面功能化：将CHO-C-PEG2-C-CHO固定于材料表面后，可通过醛基与生物分子（如细胞黏附肽）结合，改善材料的生物相容性。

挑战与展望

尽管CHO-C-PEG2-C-CHO在生物偶联中表现优异，但其醛基在酸性条件下易水解，需优化储存条件。未来研究可聚焦于开发更稳定的醛基保护策略，或探索其在基因编辑工具（如CRISPR-Cas9）递送中的应用。