英文名称:Silane-peg-silane (Silane-Polyethylene glycol-Silane)
中文名称:硅烷-聚乙二醇-硅烷
分子量:PEG链可定制(常见 1K、2K、3.4K、5K、10K Da),整体分子量 = PEG分子量 + 两端硅烷基团(约 200–300 Da)
官能团:两端硅烷基团(通常为三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷,-Si(OCH₃)₃ 或 -Si(OC₂H₅)₃),可在水解后与含羟基基底(玻璃、硅片、石英、金属氧化物)形成共价Si-O-键,实现牢固的表面锚定或交联
连接臂:PEG(聚乙二醇),赋予材料良好水溶性、柔韧性和抗蛋白非特异性吸附性能
外观:无色至淡黄色油状、蜡状或粉末状固体(取决于PEG分子量)
溶解性:溶于氯仿、DMSO、DMF、乙醇等有机溶剂;可溶于水(水解速度较快,建议在有机溶剂中操作)
纯度:≥95%(GPC,硅烷活性≥90%,以¹H-NMR验证)
储存条件:-20℃避光、干燥密封保存,避免与水分接触,取用后立即充惰性气体密封
产品应用(不含表格):
1. 玻璃/硅片表面PEG化修饰与抗非特异性吸附
Silane-peg-silane 通过硅烷基团与玻璃、硅片、石英或金属氧化物表面的羟基发生共价键合,在基底表面形成稳定的PEG刷层。PEG刷层可有效抵抗蛋白质、细胞和生物大分子的非特异性吸附,降低生物背景信号,适用于微流控芯片、生物传感器、石英晶体微天平(QCM)及表面等离子体共振(SPR)芯片的表面功能化处理。
2. 双功能交联剂与三维网络水凝胶构建
Silane-peg-silane 可作为双端交联剂,与硅烷化纳米颗粒或聚合物链共同构建三维交联网络。在溶胶-凝胶过程中,两端硅烷同时水解缩合,形成PEG桥接的硅氧烷网络,用于制备杂化水凝胶、有机-无机杂化涂层或多孔支架材料,应用于组织工程和药物缓释载体。
3. 纳米颗粒表面稳定化与抗团聚
Silane-peg-silane 可在二氧化硅纳米粒、磁性氧化铁纳米粒、量子点或金属氧化物纳米颗粒表面通过硅烷化学形成PEG壳层,提高纳米颗粒的胶体稳定性,防止团聚,并赋予其抗蛋白吸附的隐形特性。两端硅烷可与同一或相邻纳米颗粒表面形成多点锚定,增强PEG层在纳米表面的牢固性。
4. 生物芯片与微阵列基底的PEG间隔臂
在生物芯片或微阵列制备中,Silane-peg-silane 可作为基底与生物分子之间的PEG间隔臂。通过硅烷端锚定于玻璃基底,PEG链另一端(若为异双功能衍生物)或两端硅烷均参与锚定,可调控生物分子的空间取向和密度,提高捕获效率并降低非特异性背景。
5. 微流控通道内壁亲水化与抗污涂层
Silane-peg-silane 用于微流控芯片通道内壁的PEG化修饰,形成亲水、抗污涂层,可减少生物样本(如全血、血清、细胞悬液)在通道壁的黏附,改善流体稳定性,提高检测灵敏度。该涂层在连续流动条件下具有优异的化学稳定性和耐用性。
6. 电极表面PEG化绝缘层与生物相容性修饰
在电化学生物传感器中,Silane-peg-silane 可用于金、铂或氧化铟锡(ITO)电极表面的绝缘层或生物相容性修饰(需通过硅烷-氧化物界面间接连接)。PEG层可减少电极表面的非特异性电化学信号干扰,提高传感器在复杂生物基质中的选择性。
7. 多孔材料与色谱固定相的表面改性
将Silane-peg-silane 用于介孔硅、多孔玻璃或硅胶微球的表面PEG化改性,可调控材料的亲疏水性、减少非特异性吸附,并改善色谱分离性能或提高药物负载效率。
使用关键条件:
表面修饰操作:推荐将基底(玻璃/硅片)用Piranha溶液(H₂SO₄/H₂O₂)或氧等离子体清洗活化表面羟基,然后将Silane-peg-silane 溶于无水乙醇/甲苯(1–10 mg/mL),加入少量水(约1–5%)和酸催化剂(如乙酸,pH 4.5~5.5),将基底浸入或旋涂溶液,60–80℃加热反应1~4小时,后用乙醇超声清洗去除未反应物;
交联/水凝胶制备:将Silane-peg-silane 溶于乙醇/水混合溶剂(pH 4.5~5.5),室温或40~60℃加热进行溶胶-凝胶缩聚反应,可加入纳米颗粒或聚合物共混;
避水操作:硅烷基团对水分敏感,取用和配制过程中应使用无水溶剂和干燥器具,操作在惰性气体(N₂/Ar)保护下进行;
纯化方式:反应后通过离心、洗涤或透析去除未反应的游离Silane-peg-silane;
结构验证:通过¹H-NMR、FTIR或XPS验证硅烷化程度和表面修饰效果。
注意事项:
Silane-peg-silane 对水分极其敏感,取用前应将试剂瓶恢复至室温,避免冷凝水;开封后应尽快使用,并充惰性气体密封;
硅烷水解反应速率受湿度和温度影响较大,建议控制环境湿度(<30%)以保证修饰均匀性;
过量或未反应的硅烷可能在基底表面形成多层聚合,影响PEG刷的均匀性,建议通过控制浓度(1–10 mg/mL)和反应时间优化;
若修饰后的表面需长期储存,建议在干燥、避光条件下保存,以防硅氧烷键水解断裂;
不同PEG分子量影响PEG刷密度和抗污效果(1K–2K适合致密刷层,5K–10K适合长间隔臂),建议根据应用选择合适分子量;
本品仅供科研使用,不可用于临床。
如需不同PEG分子量、异双功能硅烷-PEG衍生物(如硅烷-PEG-NHS、硅烷-PEG-NH₂、硅烷-PEG-MAL)或其他表面修饰试剂,请咨询技术支持获取详细产品目录与定制方案。
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