El mPEG-Cl (cloruro de metoxipolietilenglicol) es un derivado polimerizado monofuncional del etilenglicol (PEG) con un grupo cloro (-Cl) activo en el extremo, que puede utilizarse en reacciones de sustitución nucleófila (como reacciones con grupos amino, tiol o hidroxilo). Tiene importantes aplicaciones en campos como la administración de fármacos, el bioacoplamiento y la modificación de materiales.

1. Características básicas

Nombre químico: Cloruro de metoxipolietilenglicol
Nombre en inglés: mPEG-Cloruro o mPEG-Cl
Fórmula molecular: CH₃O-(CH₂CH₂O)ₙ-CH₂CH₂-Cl
Rango de peso molecular: 350 Da a 40.000 Da (comúnmente 1K, 2K, 5K, 10K, 20K)
Propiedades: Sólido blanco o blanquecino (los de bajo peso molecular pueden ser líquidos)
Solubilidad: Fácilmente soluble en agua, DMSO, DMF, THF y otros disolventes polares.

2. Estructura química y características de la reacción

La estructura del mPEG-Cl consiste en una cadena de PEG terminada en grupos metoxi y un grupo clorometilo (-CH₂Cl) en el extremo. Sus características de reacción incluyen:

Reacción de sustitución nucleófila (reacción SN₂):

Puede reaccionar con aminas primarias (-NH₂) para formar enlaces de aminas secundarias estables (-NH-CH₂-PEG).

También puede reaccionar con grupos tiol (-SH) o grupos hidroxilo (-OH) en condiciones alcalinas, pero la eficiencia es relativamente baja.

Condiciones de reacción:

Generalmente se lleva a cabo en una solución tampón con un pH de 8 a 10, como por ejemplo una solución tampón de carbonato.

Se pueden agregar bases orgánicas como trietilamina (TEA) o DIEA para promover la reacción.

Selectividad: En comparación con NHS-PEG o MAL-PEG, mPEG-Cl tiene menor reactividad, pero se puede utilizar para un acoplamiento estable en condiciones específicas.


3. Aplicaciones principales

(1) Bioacoplamiento y modificación de proteínas

Modificación de aminoácidos: Reacciona con el grupo ε-amino de la lisina (Lys) de proteínas, anticuerpos o péptidos para lograr PEG.

Reducir la inmunogenicidad: Prolongar la vida media de los medicamentos y mejorar la estabilidad (como el interferón PEG, los medicamentos de anticuerpos).

(2) Sistema de administración de fármacos

Modificación de la superficie de las nanopartículas: como el PEG de liposomas y micelas poliméricas, mejorando el tiempo de circulación sanguínea.

Acoplamiento de fármacos de moléculas pequeñas: Al unir grupos cloruro a fármacos que contienen aminoácidos, se mejoran la solubilidad y la farmacocinética.

(3) Ciencia de los materiales

Funcionalización de polímeros: Se utiliza en hidrogeles modificados con PEG, materiales de recubrimiento, etc., para mejorar la biocompatibilidad.

Química de superficies: Nanopartículas de oro modificadas, gel de sílice, etc., para reducir la adsorción no específica.