丙烯酸酯AC-聚乙二醇-马来酰亚胺,AC-PEG-Mal,Acrylate-聚乙二醇-MAL结合抗体、多肽
丙烯酸酯AC-聚乙二醇-马来酰亚胺(Acrylate AC-Polyethylene Glycol-Maleimide,简称AC-PEG-Mal),该材料是由丙烯酸酯(AC)、聚乙二醇(PEG)与马来酰亚胺(Mal)三种功能明确的化学组分通过共价键连接形成的双亲性嵌段共聚物,三者在分子结构中各司其职,共同赋予材料独特的应用价值。
从各组分的化学本质与定义来看,丙烯酸酯(Acrylate,AC)是一类分子结构中含有丙烯酸酯基(-COOCH=CH₂)的有机化合物的统称,其核心特征为含有高反应活性的碳碳双键,是构建聚合物网络的关键单体或功能端基。聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)则是由乙二醇单体通过缩聚反应形成的线性聚醚,分子通式为HO-(CH₂CH₂O)ₙ-H,其定义的核心在于重复的醚键结构与亲水性特征。马来酰亚胺(Maleimide,Mal)是一种含氮五元杂环化合物,分子结构中包含顺式丁烯二酰亚胺基团,该基团中的双键具有极强的亲核加成反应活性,是其作为靶向偶联基团的核心依据。
在化学物理特性方面,丙烯酸酯组分赋予材料良好的聚合活性与成膜性,碳碳双键可在光、热或引发剂作用下快速交联,形成稳定的聚合物基质;同时其疏水性结构可调节材料的表面浸润性。聚乙二醇组分则带来优异的亲水性、生物相容性与柔性,其分子链上的醚键可与水分子形成氢键,使材料在水溶液中具有良好的分散性,且PEG的“空间位阻效应”能有效减少生物体系中蛋白质的非特异性吸附。马来酰亚胺组分的突出特性是高选择性反应活性,其杂环双键可与巯基(-SH)在温和条件(pH 6.5-7.5)下发生特异性的迈克尔加成反应,且反应速率快、副产物少,这一特性使其成为生物偶联的“明星基团”。整体材料则兼具双亲性、可控交联性与靶向偶联性,分子量可通过PEG链段长度调节,常温下多为白色粉末或淡黄色黏稠液体,溶解性可通过调整各组分比例适配水、乙醇、二氯甲烷等多种溶剂。
在实验与应用领域,该材料的多官能团特性使其在生物医学、材料科学等领域应用广泛。在生物偶联实验中,马来酰亚胺端可特异性结合抗体、多肽等生物分子的巯基,丙烯酸酯端则可通过光聚合固定于载体表面,实现生物分子的定向固定与活性保留,用于酶联免疫吸附实验(ELISA)、生物传感器构建等场景。在药物递送领域,PEG链段的亲水性可提升疏水性药物的溶解度,丙烯酸酯的交联性可用于制备 stimuli-responsive 水凝胶载体,实现药物的缓释与靶向释放。在组织工程领域,其生物相容性与成膜性使其成为细胞培养支架的理想材料,通过调节交联密度可控制支架的孔隙结构与力学性能,为细胞增殖与分化提供适宜微环境;同时在光固化涂层、油墨印刷等材料领域,也可作为功能性交联剂改善涂层的附着力与耐久性。



