PCL-PEI-Hyd-mPEG，聚己内酯-聚乙烯亚胺-腙键-甲氧基聚乙二醇嵌段共聚物，聚己内酯-PEI-腙键-甲基聚乙二醇，PCL-聚乙烯亚胺-腙键-mPEG

中文名称：聚己内酯-聚乙烯亚胺-腙键-甲氧基聚乙二醇嵌段共聚物

英文名称：PCL-PEI-Hyd-mPEG

一、化合物定义

中文名称：聚己内酯-聚乙烯亚胺-腙键-甲氧基聚乙二醇嵌段共聚物

缩写解析：

PCL（聚己内酯）：疏水性可降解聚酯链段，提供药物包裹能力

PEI（聚乙烯亚胺）：阳离子聚合物主链，赋予核酸压缩与细胞内化特性

Hyd（腙键）：pH敏感型动态共价连接臂

mPEG（甲氧基聚乙二醇）：亲水 stealth 外壳，延长体内循环时间

二、分子结构设计原理

该材料采用"核-壳-冠"三层架构设计。疏水性PCL形成内核用于包裹疏水药物；支化PEI作为中间层，通过质子海绵效应促进内涵体逃逸；mPEG外壳通过空间位阻效应减少蛋白吸附。腙键（Hyd）作为pH响应开关，在肿瘤微环境（pH 6.5-6.8）或内涵体（pH 5.0-5.5）酸性条件下发生水解断裂，实现靶向释药。

三、物理化学特性

PCL-PEI-Hyd-mPEG 兼具两亲性与智能响应特征。材料在水相中可自组装形成核壳结构纳米粒，粒径通常分布在50-200 nm范围，适合通过增强渗透滞留效应（EPR效应）富集于肿瘤组织。腙键的引入使载体具备酸触发释药行为，正常生理环境（pH 7.4）下保持稳定，进入酸性病灶后结构解体释放 payload。PEI 链段的高电荷密度（每氮原子约+0.9电荷）使其能有效压缩DNA/RNA形成复合物，但需通过PEG化修饰平衡毒性与转染效率。

四、技术优势与应用特点

相较于单一组分载体，该嵌段共聚物实现了多功能协同：

协同递送平台：PCL内核负载化疗药物（如紫杉醇、阿霉素），PEI层复合基因药物（siRNA、质粒DNA），实现化疗-基因联合治疗

智能响应释药：腙键的pH敏感性避免药物过早泄漏，提高肿瘤部位累积量

长循环与靶向性：mPEG stealth层减少网状内皮系统清除，结合主动靶向配体修饰可进一步提升特异性

五、实验原理与功能拓展

在制备工艺上，该材料通常采用"一锅法"或分步偶联合成。典型路线为：首先通过开环聚合制备PCL-PEI嵌段物，随后利用PEI的氨基与mPEG-醛基通过腙缩合反应连接。自组装过程遵循疏水相互作用驱动原理，临界胶束浓度（CMC）受PCL链长与mPEG密度调控。

功能拓展方面，该骨架可通过化学修饰引入：

靶向配体：如叶酸、RGD肽、抗体片段，实现主动靶向

成像探针：荧光染料或放射性核素标记，用于诊疗一体化

刺激响应基团：除腙键外，可引入二硫键（还原响应）、酶切位点等，构建多重响应系统

六、研究领域与前景

PCL-PEI-Hyd-mPEG 主要应用于肿瘤靶向递送、基因治疗及联合治疗策略开发。其设计思路代表了纳米药物从"被动载体"向"智能纳米机器"演进的方向——通过精确调控材料化学、物理与生物学界面，实现药物时空可控释放，降低系统毒性并提升治疗指数。未来研究将聚焦于体内行为解析、规模化制备工艺优化及临床转化安全性评估。