背景及概述
氨基-五聚乙二醇-叠氮,常用简称NH2-PEG5-N3、Amine-PEG5-Azide,属于双官能团聚乙二醇衍生物,是生物偶联、药物递送与化学生物学中常用的高柔性亲水交联剂。结构为线性五聚乙二醇链,一端为伯氨基,另一端为叠氮基,兼具反应性与生物相容性,是点击化学的核心试剂之一。
理化性质
氨基-五聚乙二醇-叠氮分子式为C₁₂H₂₆N₄O₅,分子量290.36。常温下为无色至淡黄色透明油状液体,具有良好的亲水性与有机溶剂溶解性,可溶于水、甲醇、乙醇、DMSO、DMF等。PEG链段提供高柔性与抗非特异性吸附能力,能显著改善分子水溶性与体内分布。叠氮基在常温下稳定,对光、氧不敏感,但在强还原剂、过渡金属存在下可快速反应;伯胺可与羧基、活化酯等偶联。整体需在-20℃干燥避光条件下储存,以延长保质期。
结构特点
氨基-五聚乙二醇-叠氮分子由三部分组成:伯氨基(-NH₂)、五聚乙二醇(PEG5)连接臂、叠氮基(-N₃)。PEG5链长适中,既保证足够水溶性与空间位阻,又不会过度增加分子体积;两端反应性基团互不干扰,可实现正交偶联,广泛用于双功能偶联与分子桥接。
核心应用
氨基-五聚乙二醇-叠氮分子中叠氮基可与炔基在Cu⁺催化下发生SPAAC环加成反应,实现高效、特异性生物分子标记,常用于蛋白、多肽、抗体与小分子药物的定点偶联。氨基-五聚乙二醇-叠氮作为连接臂用于抗体药物偶联物(ADC)、纳米粒、脂质体表面修饰,改善药物溶解度、延长循环时间、降低免疫原性。用于荧光探针、放射性核素标记分子的合成,实现细胞成像、体内示踪与蛋白组学分析。对微球、树脂、生物芯片进行氨基与叠氮双功能修饰,用于固相合成、亲和纯化与生物检测。
合成与储存
参考文献[1]报道,以五甘醇(HO-PEG5-OH)为起始原料,通过羟基活化、亲核取代、选择性还原/脱保护实现双官能团化制备氨基-五聚乙二醇-叠氮。

图1 氨基-五聚乙二醇-叠氮的合成反应式
氨基-五聚乙二醇-叠氮低毒、非易燃易爆,但叠氮化合物应避免与重金属、强酸、还原剂混合,以防产生危险副产物。操作时建议佩戴手套与护目镜,在通风环境下使用。密封冷藏可稳定保存,是生物医药研发中通用性极强的多功能交联试剂。
参考文献
[1]刘佳;廉明明;王晓芳;任一冉;欧阳睿博.氨基叠氮聚乙二醇的制备.[J]精细化工.2019-07-11.