活性聚乙二醇衍生物是通過(guò)對(duì)聚乙二醇分子末端進(jìn)行化學(xué)修飾，引入活性官能團(tuán)得到的一類(lèi)高分子化合物。這類(lèi)衍生物因具備良好的生物相容性、水溶性及可調(diào)控性，在醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。根據(jù)末端活性官能團(tuán)的差異及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其常見(jiàn)類(lèi)型可分為以下幾類(lèi)：
一、單官能團(tuán)活性聚乙二醇衍生物
單官能團(tuán)活性聚乙二醇衍生物的分子結(jié)構(gòu)中，僅一端含有活性官能團(tuán)，另一端為惰性基團(tuán)（如甲基），可避免分子間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，主要用于對(duì)單一靶點(diǎn)或分子的修飾。
（一）氨基反應(yīng)型單官能團(tuán)衍生物
此類(lèi)衍生物末端活性官能團(tuán)可與氨基發(fā)生反應(yīng)，常見(jiàn)的官能團(tuán)包括琥珀酰亞胺酯（如 N - 羥基琥珀酰亞胺酯）、異氰酸酯等。其核心作用是與含氨基的生物分子（如蛋白質(zhì)、多肽、抗體）結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子的聚乙二醇化修飾。修飾后可提升生物分子的水溶性、穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，同時(shí)降低免疫原性，適用于藥物研發(fā)中對(duì)蛋白質(zhì)類(lèi)藥物、抗體藥物的改性。
（二）巰基反應(yīng)型單官能團(tuán)衍生物
末端活性官能團(tuán)可特異性與巰基反應(yīng)，典型官能團(tuán)有馬來(lái)酰亞胺、乙烯砜等。由于巰基在生物分子中分布相對(duì)特異（如部分蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)附近），這類(lèi)衍生物可實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子的定點(diǎn)修飾，減少對(duì)生物分子活性的影響。常用于酶、抗體片段等生物分子的修飾，以優(yōu)化其理化性質(zhì)與體內(nèi)行為，滿足醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)珳?zhǔn)修飾的需求。
（三）羥基反應(yīng)型單官能團(tuán)衍生物
含可與羥基反應(yīng)的活性官能團(tuán)，如環(huán)氧化物、碳酸酯等。羥基廣泛存在于糖類(lèi)、部分藥物分子及材料表面，此類(lèi)衍生物可用于對(duì)含糖藥物、小分子藥物或材料表面進(jìn)行聚乙二醇化修飾。修飾后能改善藥物的溶解度、降低材料表面的蛋白吸附，適用于藥物遞送載體表面改性、醫(yī)用材料生物相容性提升等場(chǎng)景。
二、雙官能團(tuán)活性聚乙二醇衍生物
雙官能團(tuán)活性聚乙二醇衍生物兩端均含有活性官能團(tuán)，且官能團(tuán)可相同或不同，主要用于構(gòu)建交聯(lián)結(jié)構(gòu)、連接兩種不同分子，或作為線性交聯(lián)劑使用。
（一）同雙官能團(tuán)衍生物
兩端官能團(tuán)相同，常見(jiàn)類(lèi)型包括雙琥珀酰亞胺酯型、雙馬來(lái)酰亞胺型等。其核心用途是作為交聯(lián)劑，連接兩個(gè)含相同互補(bǔ)基團(tuán)的分子（如兩個(gè)含氨基或兩個(gè)含巰基的蛋白質(zhì)分子），形成穩(wěn)定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。在生物材料領(lǐng)域，可用于制備水凝膠、組織工程支架等，通過(guò)調(diào)控交聯(lián)程度調(diào)整材料的力學(xué)性能與降解速率；在醫(yī)藥領(lǐng)域，可用于抗體藥物偶聯(lián)物的制備，實(shí)現(xiàn)抗體與藥物分子的穩(wěn)定連接。
（二）異雙官能團(tuán)衍生物
兩端官能團(tuán)不同，可分別與兩種不同的互補(bǔ)基團(tuán)反應(yīng)，如一端為琥珀酰亞胺酯（與氨基反應(yīng)）、另一端為馬來(lái)酰亞胺（與巰基反應(yīng)）。此類(lèi)衍生物能實(shí)現(xiàn)兩種不同分子的精準(zhǔn)連接，且避免自身交聯(lián)。例如，在藥物遞送系統(tǒng)中，可一端連接靶向配體（如肽段、抗體片段），另一端連接藥物分子或載體材料，構(gòu)建靶向藥物遞送體系；在生物檢測(cè)領(lǐng)域，可用于連接識(shí)別分子（如抗體）與信號(hào)分子（如熒光探針），制備檢測(cè)試劑。
三、多官能團(tuán)活性聚乙二醇衍生物
多官能團(tuán)活性聚乙二醇衍生物以中心核分子為基礎(chǔ)，連接多條聚乙二醇鏈，每條鏈末端均含有活性官能團(tuán)，形成多臂結(jié)構(gòu)。其活性位點(diǎn)數(shù)量多，可同時(shí)連接多個(gè)分子或基團(tuán)，適用于復(fù)雜體系的構(gòu)建。
常見(jiàn)的中心核分子包括甘油、季戊四醇、乙二胺等，根據(jù)中心核結(jié)構(gòu)不同，可形成三臂、四臂、八臂等多種結(jié)構(gòu)。這類(lèi)衍生物的主要應(yīng)用場(chǎng)景包括：在藥物遞送中，作為載體同時(shí)負(fù)載多種藥物分子，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合用藥；在生物材料領(lǐng)域，用于制備高交聯(lián)度的水凝膠，提升材料的機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性；在醫(yī)用涂層領(lǐng)域，通過(guò)多官能團(tuán)與材料表面的多點(diǎn)結(jié)合，形成均勻、穩(wěn)定的涂層，改善材料的生物相容性與抗凝血性能。
四、特殊結(jié)構(gòu)活性聚乙二醇衍生物
（一）響應(yīng)性活性聚乙二醇衍生物
在分子結(jié)構(gòu)中引入響應(yīng)性基團(tuán)（如酸敏感鍵、還原敏感鍵、光敏感鍵），這類(lèi)基團(tuán)在特定外界刺激（如 pH 變化、還原環(huán)境、特定波長(zhǎng)光照）下可發(fā)生斷裂或結(jié)構(gòu)變化。其核心優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn) “刺激響應(yīng)性” 功能，例如在藥物遞送中，載體可在病灶部位（如腫瘤組織的弱酸性環(huán)境、高還原環(huán)境）響應(yīng)刺激，釋放藥物；在生物材料領(lǐng)域，可制備響應(yīng)性水凝膠，根據(jù)外界刺激調(diào)整材料的溶脹度或降解行為，適配不同應(yīng)用需求。
（二）兩親性活性聚乙二醇衍生物
分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有親水的聚乙二醇鏈段與疏水鏈段（如脂肪族鏈、芳香族鏈），具備兩親性，可在水溶液中自組裝形成納米膠束、微球等結(jié)構(gòu)。其活性官能團(tuán)可位于親水端或疏水端，用于進(jìn)一步修飾或負(fù)載功能分子。在藥物遞送中，疏水端可包裹難溶性藥物，親水端提供穩(wěn)定性，活性官能團(tuán)可連接靶向配體，構(gòu)建兼具增溶與靶向功能的藥物遞送系統(tǒng)；在化妝品領(lǐng)域，可作為乳化劑或活性成分載體，提升產(chǎn)品穩(wěn)定性與功效。
