COOH-PEG-PAMAM是一种由羧基（-COOH）功能化的聚乙二醇（PEG）与聚酰胺胺（PAMAM）树枝状大分子共价结合的复合材料，其分子结构呈现核-壳特征。PAMAM作为内核提供多支化结构，PEG作为外层赋予亲水性与生物相容性，羧基端基则扩展了化学修饰潜力。

分子结构与化学性质

COOH-PEG-PAMAM的分子量可通过调节PEG链段长度（如MW=2000、5000或10000）和PAMAM代数（如G3、G4或G5）进行精准控制。核磁共振（NMR）与凝胶渗透色谱（GPC）分析表明，PEG链段长度显著影响共聚物的水合半径与稳定性。例如，PEG-2000修饰的COOH-PEG-PAMAM在水溶液中的流体动力学直径为15 nm，而PEG-5000修饰的同类物直径扩展至25 nm。羧基的pKa值约为4.5，使其在生理pH下带负电，可与阳离子药物（如阿霉素、多柔比星）或金属离子（如Fe3?、Zn2?）形成静电复合物。

功能化修饰与应用

羧基端基为COOH-PEG-PAMAM提供了广泛的化学修饰空间。通过碳二亚胺（EDC/NHS）活化法，可将其与氨基修饰的分子（如抗体、多肽或荧光探针）共价结合。实验表明，负载阿霉素的COOH-PEG-PAMAM纳米粒在pH 5.0条件下的药物释放速率比pH 7.4条件下快3.2倍，显示出pH响应性释放特性。此外，羧基还可与聚乙二醇化脂质体结合，构建复合纳米载体，进一步提升药物递送效率。

生物相容性与毒性研究

体外细胞实验表明，COOH-PEG-PAMAM的细胞毒性显著低于未修饰的PAMAM。在浓度为100 μg/mL时，PAMAM-G4的细胞存活率仅为45%，而COOH-PEG-PAMAM-G4的细胞存活率高达85%。体内实验显示，该材料在静脉注射后24小时内主要分布于肝、脾等网状内皮系统（RES）器官，但通过PEG链段的空间位阻效应，可减少RES的识别，延长体内循环时间至48小时以上。

结论：COOH-PEG-PAMAM的模块化设计使其成为理想的药物递送载体，其化学性质可通过调节PEG长度与羧基密度进一步优化，为肿瘤靶向治疗、基因递送等领域提供了新工具。

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