DMG-PEG 2000 El 1,2-dimirisil-rac-glicerol-3-metoxi-polietilenglicol 2000, conocido químicamente como 1,2-dimirisil-rac-glicerol-3-metoxi-polietilenglicol 2000, es un excipiente lipídico modificado con peG que desempeña un papel crucial en los sistemas de administración de nanomedicamentos. Su número CAS es 160743-62-4, con un peso molecular aproximado de 2509,2 g/mol. Suele presentarse como un polvo sólido blanco o blanquecino o como un líquido viscoso (según el peso molecular). Este compuesto presenta buena solubilidad y es soluble en disolventes orgánicos como cloroformo, metanol y DMSO. También se puede disolver en agua caliente. Las condiciones generales de almacenamiento son -20 °C, protegido de la luz y la humedad, y evitar la congelación y descongelación repetidas.

Desde la perspectiva de la estructura molecular, el DMG-PEG 2000 es un polímero anfifílico, cuya estructura se divide en tres partes clave: la cabeza hidrófila, la cola hidrófoba y el enlace que las une. La parte hidrófila está compuesta de polietilenglicol metoxiterminal (mPEG), con un peso molecular típico de 2000 Da. Esta larga cadena de PEG hidrófilo es el componente principal que desempeña un papel en la estabilización espacial. La parte hidrófoba está compuesta de DMG, que contiene dos cadenas de DMG de 14 carbonos. Estas cadenas actúan como dos "anclas" que se insertan firmemente en la bicapa lipídica de la LNP, anclando toda la molécula a la superficie de las nanopartículas. La cabeza hidrófila y la cola hidrófoba suelen estar conectadas mediante enlaces éster, que presentan cierto grado de hidrolización, lo que significa que se romperán gradualmente en el entorno in vivo, lo que favorece el desprendimiento de la capa de PEG y la liberación de fármacos.

La estructura anfifílica del DMG-PEG 2000 le confiere características únicas de autoensamblaje. En soluciones acuosas, cuando la concentración alcanza la concentración micelar crítica (CMC), sus moléculas se ensamblan espontáneamente en estructuras micelares o liposómicas. La cola hidrofóbica del DMG impulsa el proceso de autoensamblaje, mientras que la cadena hidrofílica del PEG forma una capa protectora que mantiene la estabilidad de las micelas. Esta característica de autoensamblaje es crucial para su aplicación en sistemas de administración de fármacos. La capa de hidratación del PEG del DMG-PEG 2000 puede reducir la hidrólisis enzimática y la adsorción de proteínas, y la cadena de ácidos grasos saturados del DMG le confiere una alta estabilidad térmica (temperatura de transición de fase > 50 °C). Sin embargo, su enlace éster puede hidrolizarse en condiciones específicas, por lo que debe almacenarse en un lugar seco y oscuro a -20 °C para evitar la oxidación a alta temperatura o ciclos repetidos de congelación y descongelación.

En comparación con otros lípidos pegilados, el DMG-PEG 2000 presenta propiedades únicas. Por ejemplo, en comparación con el DSPE-PEG 2000, el DMG-PEG 2000 contiene cadenas de acilo más cortas (C14 frente a C18), lo que resulta en un tiempo de residencia relativamente más corto en la bicapa lipídica. Esta característica permite que el DMG-PEG 2000 se disocie con relativa rapidez después de que el LNP alcanza el sitio diana, lo que favorece la liberación del fármaco. Cabe destacar que la vida media in vivo del DMG-PEG 2000 suele ser inferior a 30 minutos, una característica especialmente importante para la liberación de vacunas y fármacos de ARNm.

Desde la perspectiva de la estabilidad química, la cadena de PEG de DMG-PEG 2000 está conectada a DMG mediante enlaces éster. Estos enlaces éster se hidrolizan gradualmente en el entorno in vivo, lo que provoca el desprendimiento de la capa de PEG. Esta característica de desprendimiento controlable es, de hecho, una ventaja del diseño de LNP, ya que permite que el LNP libere los fármacos que encapsula al alcanzar el sitio diana y también ayuda a reducir la respuesta inmunitaria al PEG que puede producirse durante la administración repetida. El terminal de PEG de DMG-PEG 2000 es un grupo metoxi (-OCH₃), que no es químicamente reactivo, pero puede proteger el terminal de la cadena de PEG de la degradación o la reacción con otras moléculas, manteniendo así la estabilidad de la estructura general.

En conclusión, la estructura química y las propiedades del DMG-PEG 2000 lo convierten en un componente indispensable en los sistemas de administración de LNP. Su ingenioso diseño anfifílico, la longitud adecuada de la cadena hidrofóbica y la estabilidad controlable contribuyen conjuntamente a su excelente rendimiento en la administración de fármacos de ácidos nucleicos.