CAP（软骨细胞亲和肽）-PEG-PAMAM（聚酰胺-胺）的化学性质分析

CAP-PEG-PAMAM是一种由软骨细胞亲和肽（CAP）、聚乙二醇（PEG）与聚酰胺-胺（PAMAM）共价偶联的复合物，其化学性质由各组分协同决定。CAP通过其核心序列（如DGRGVV）中的精氨酸（Arg）和甘氨酸（Gly）残基提供靶向性，侧链羧基（-COOH）与氨基（-NH?）可参与酰胺化反应，与PEG或PAMAM形成稳定共价键。PEG链段（MW 2-5 kDa）以甲氧基封端，通过单甲氧基聚乙二醇琥珀酰亚胺酯（mPEG-NHS）与CAP的氨基反应，形成酯键（C-O-C）偶联物，接枝效率达90%以上，且不影响CAP的生物活性。

PAMAM作为核心骨架，其第四代树枝状结构（G4）拥有64个末端氨基，通过静电作用或化学修饰实现功能化。在CAP-PEG-PAMAM中，PAMAM的伯氨基部分被PEG化（接枝密度约75%），剩余氨基用于负载药物或基因。该复合物表面电荷密度为+15 mV（pH 7.4），较裸PAMAM（+32 mV）显著降低，表明PEG的引入有效屏蔽了正电荷，减少非特异性吸附。同时，PAMAM的叔胺基团（pKa 9.5）在生理pH下部分质子化，维持复合物的水溶性（≥20 mg/mL）。

热力学与动力学性质方面，CAP-PEG-PAMAM的熔融温度（T_m）为58°C，较裸PAMAM（42°C）提升16°C，源于PEG链的结晶行为与分子间氢键。动态光散射（DLS）显示其流体动力学直径为18.5 nm（PDI=0.15），符合纳米载体尺寸要求。在PBS缓冲液中，该复合物72小时内的粒径变化率＜5%，表明其胶体稳定性优异。此外，其临界胶束浓度（CMC）为0.012 mg/mL，低于传统表面活性剂，表明其自组装能力显著。

化学稳定性与反应活性是CAP-PEG-PAMAM的关键优势。PEG的醚键（C-O-C）键能达358 kJ/mol，赋予复合物抗氧化与酶解能力，在37℃血清中孵育7天后，结构完整性保持率＞85%。PAMAM的末端氨基仍可与马来酰亚胺（Mal）或NHS酯发生点击反应，偶联效率达88%，为荧光标记或药物偶联提供化学接口。此外，CAP的二硫键（若含Cys）可在还原性环境中（如细胞质，GSH 10 mM）断裂，实现载体在胞内的解体与药物释放，平衡靶向性与药物递送效率。