一、基本信息與結構

二、物理化學性質

1. 溶解性：

• 良好水溶性，因 PEG 鏈與水分子形成氫鍵

• 可溶于甲醇、乙醇等極性有機溶劑

• 分子量越高，水溶液粘度越大，溶解性略有降低

2. 外觀形態：

• 低分子量（<2000 Da）：無色至淡黃色液體

• 高分子量（≥2000 Da）：白色至類白色固體 / 蠟狀固體

3. 反應活性：

• 巰基具強親核性，可與馬來酰亞胺、OPSS等發生邁克爾加成反應，形成穩定硫醚鍵

• 與金、銀等貴金屬表面形成強共價 Au-S/Ag-S 鍵，用于表面修飾

• 可參與硫醇 - 烯 / 炔點擊化學，用于水凝膠交聯

• 易被氧化形成二硫鍵（-S-S-），需無氧 / 惰性環境儲存

4. 生物特性：

• 低免疫原性、低毒性、良好生物相容性

• 長循環特性：減少網狀內皮系統（RES）清除，延長體內半衰期

• 抗蛋白吸附：PEG 鏈形成水化層，降低非特異性蛋白結合

三、合成方法

1. 直接取代法：mPEG-OH 與硫脲 / 硫代乙酸反應，經水解得到 mPEG-SH

2. 環氧乙烷開環法：甲氧基環氧乙烷與巰基乙醇開環聚合

3. 保護 - 脫保護法：先引入保護巰基（如三苯甲基），反應后脫保護生成游離巰基

四、核心應用領域

1. 納米材料表面修飾

金納米顆粒（AuNPs）/ 金納米棒（AuNR）：巰基與金表面形成 Au-S 鍵，PEG 鏈提供空間穩定層，提升分散性、抗聚集能力與生物相容性，用于生物成像、藥物遞送

• 量子點、銀納米粒子：類似機制修飾，改善光學穩定性與生物相容性

• 自組裝單分子層（SAMs）：在金電極 / 金膜表面形成有序涂層，用于生物傳感器、電化學檢測

2. 生物偶聯與藥物遞送

• 蛋白質 / 多肽 PEG 化：與馬來酰亞胺修飾的蛋白反應，改善水溶性、穩定性，降低免疫原性，延長體內半衰期

• 抗體 - 藥物偶聯物（ADCs）：作為連接子，連接抗體與細胞毒性藥物，提升靶向性與安全性

• 納米藥物載體：修飾脂質體、聚合物納米粒表面，減少 RES 清除，實現長循環與被動靶向（EPR 效應）

3. 生物材料與組織工程

• 抗污染表面構建：修飾醫療設備（導管、植入物）表面，降低細菌黏附與血栓形成風險

• 水凝膠制備：通過硫醇 - 烯點擊化學交聯，制備生物相容性水凝膠，用于 3D 細胞培養、藥物緩釋

• 生物傳感器：修飾傳感界面，提高特異性識別能力，降低非特異性吸附干擾

五、儲存與使用要點

1. 儲存條件：

• 密封、干燥、-20℃以下冷凍儲存，避免氧化與水分影響

• 充入惰性氣體（如氬氣）保護，防止巰基氧化為二硫鍵

• 避免強光照射，長期儲存建議分裝，減少反復凍融

2. 使用注意事項：

• 開封后盡快使用，操作在通風櫥中進行，避免接觸皮膚與黏膜

• 反應體系需控制 pH（巰基在中性至弱堿性條件下反應活性最佳）

• 分子量選擇：低分子量（<1k）適合快速反應，高分子量（5k-20k）適合高密度保護涂層

六、總結