聚乙二醇化纳米凝胶的理性设计：PEG修饰度优化与新型酶响应接枝层的开发

这篇综述系统阐述了聚乙二醇（PEG）修饰纳米颗粒（NP）的理性设计策略，重点探讨了PEG表面密度（蘑菇/刷状构型）对蛋白吸附、细胞摄取及肿瘤靶向性的影响，并创新性提出组织蛋白酶B（Cathepsin-B）响应的PEG-四肽接枝层技术，为平衡纳米药物（如P(DEAEMA-co-CHMA)-g-PEGMA NPs）的循环稳定性与靶向摄取提供了新思路。

　　

Highlight

聚乙二醇（PEG）修饰自20世纪60年代提出以来，已成为克服生物屏障的核心策略。通过调控PEG接枝密度（蘑菇/刷状构型），我们成功赋予P(DEAEMA-co-CHMA)-g-PEGMA纳米颗粒（NP）差异化的"隐形"特性——低密度PEG导致疏水性增强和膜相互作用提升，而刷状构型则显著降低巨噬细胞(RAW 264.7)的吞噬清除。

Materials

实验采用聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯（PEGMA, M_n=2080）、二乙氨基乙基甲基丙烯酸酯（DEAEMA）等单体，通过异质聚合构建纳米颗粒。值得注意的是，当PEG投料浓度>18 mol%时会发生聚合沉淀（表1），¹H NMR谱中3.6 ppm特征峰证实了PEG的成功接枝。

Control of PEG surface density in heterogeneous polymerization

通过调节环己基甲基丙烯酸酯（CHMA）共聚比例，我们实现了纳米颗粒表面特性与核心性质的独立调控。在卵巢癌细胞（OVCAR-3）中，网格蛋白介导的内吞是主要摄取途径；而巨噬细胞则表现出更复杂的吞噬机制。

Conclusions

本研究创新性地开发了组织蛋白酶B（Cathepsin-B）敏感的PEG-四肽接枝层，该涂层在肿瘤微环境中可被酶解脱落，使纳米颗粒表面电荷由负转正，既维持了血液循环中的"隐形"特性，又能在靶位点恢复细胞摄取能力。这种动态调控策略为肿瘤靶向递送系统设计提供了新范式。