Aminopolyethylenglykol hat als wichtiges biomedizinisches Material und chemisches Synthesereagenz einen breiten Anwendungswert in Arzneimittelabgabesystemen, Proteinmodifikationen, der Herstellung von Nanomaterialien und Biosensoren.
Aminopolyethylenglykol ist ein Derivat von linearem Polyethylenglykol (PEG), das durch Einführung von Aminofunktionsgruppen an seinem Ende durch spezifische chemische Reaktionen erhalten wird. Die Kernstruktur von PEG weist eine gute Wasserlöslichkeit, geringe Toxizität, Nichtimmunogenität und Biokompatibilität auf, während die Aminogruppe eine gute Wasserlöslichkeit aufweist Die Gruppe am Ende verleiht ihm eine höhere chemische Aktivität, wodurch es leichter mit anderen Molekülen gekoppelt oder modifiziert werden kann, was sein Anwendungspotenzial im Bereich der Biomedizin erheblich erweitert.
Bei der Arzneimittelabgabe wird Aminopolyethylenglykol verwendet, um die Wasserlöslichkeit, Stabilität und Blutzirkulationszeit von Arzneimittelmolekülen zu verbessern und dadurch die Wirksamkeit des Arzneimittels zu verbessern und Nebenwirkungen zu reduzieren. Durch die kovalente Verbindung mit Arzneimittelmolekülen zur Bildung von „PEG-modifizierten“ Arzneimitteln wird es kann eine schnelle metabolische Clearance von Arzneimitteln wirksam verhindern und die Wirkzeit von Arzneimitteln verlängern.
In der Proteintechnik wird Aminopolyethylenglykol häufig als Proteinoberflächenmodifikator verwendet. Durch die Reaktion mit der Seitenkette oder den N-terminalen und C-terminalen Aminosäureresten von Proteinen kann es die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Proteinen wie Löslichkeit, Stabilität und Immunogenität regulieren, was für die Verbesserung der pharmakokinetischen Eigenschaften von Proteinarzneimitteln von großer Bedeutung ist .
Darüber hinaus hat Aminopolyethylenglykol eine besondere Bedeutung in der Nanotechnologie und den Materialwissenschaften, insbesondere bei der Oberflächenfunktionalisierungsmodifikation von Nanomaterialien. Durch die Kombination von Aminopolyethylenglykol mit der Oberfläche von Nanopartikeln können die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Nanopartikeln effektiv reguliert werden, beispielsweise durch die Änderung der Oberflächenladungsverteilung von hydrophil oder hydrophob zu einem spezifischen hydrophil-hydrophoben Gleichgewicht. Dieser Übergang ist entscheidend für die Stabilität, Dispergierbarkeit und Zellaufnahmerate von Nanopartikeln in der biologischen Umgebung.
Aufgrund der guten Biokompatibilität und Immunogenität der PEG-Kette können mit Aminopolyethylenglykol modifizierte Nanopartikel die unspezifische Proteinadsorption wirksam reduzieren, die Blutzirkulationszeit verlängern und die Targeting-Effizienz verbessern. Dies spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung präziser Arzneimittelverabreichungssysteme, der Realisierung einer langfristigen Medikamentenzirkulation im Körper und der selektiven Anreicherung von Tumorherden sowie der Reduzierung toxischer Nebenwirkungen.
Gleichzeitig sind im Bereich der biologischen Bildgebung Upconversion-Nanopartikel, Quantenpunkte und andere fluoreszierende Nanopartikel, die in Aminopolyethylenglykol eingewickelt sind, aufgrund ihrer hervorragenden optischen Eigenschaften und biologischen Sicherheit zu idealen Werkzeugen für die Echtzeit- und hochempfindliche Bildgebung in vivo geworden . Diese Nanopartikel können nach der PEG-NH2-Modifizierung die Penetrations- und Verweilzeit in biologischen Geweben verbessern und gleichzeitig ihre Anregungs- und Emissionsspektraleigenschaften beibehalten.
Auch in der Biosensorik und Diagnosetechnik weisen Amino-Polyethylenglykol-Nanoplattformen großes Potenzial auf. Sie können als Träger für molekulare Erkennungselemente dienen, Moleküle durch kovalente Verbindung von Antikörpern, Nukleinsäure-Aptameren oder anderen Biomarkern identifizieren, den Signalverstärkungseffekt verstärken und so die Nachweisempfindlichkeit und -spezifität verbessern.
In den letzten Jahren zeigten die Forschung und Anwendung von Aminopolyethylenglykol mit dem kontinuierlichen Fortschritt der wissenschaftlichen Forschungstechnologie einen Trend zu mehr Diversifizierung und Verfeinerung, der neue Ideen und technische Mittel für das Design neuer Arzneimittel, die Forschung und Entwicklung biologischer Materialien sowie die Präzision lieferte Medizin. Es wird erwartet, dass Aminopolyethylenglykol in Zukunft eine Schlüsselrolle in weiteren wissenschaftlichen Grenzgebieten spielen und den Fortschritt und die Entwicklung relevanter wissenschaftlicher Forschung und Industrie weiter vorantreiben wird.
