英文名稱:Silane-peg-silane (Silane-Polyethylene glycol-Silane)
中文名稱:硅烷-聚乙二醇-硅烷
分子量:PEG鏈可定制(常見 1K、2K、3.4K、5K、10K Da),整體分子量 = PEG分子量 + 兩端硅烷基團(約 200–300 Da)
官能團:兩端硅烷基團(通常為三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷,-Si(OCH?)? 或 -Si(OC?H?)?),可在水解后與含羥基基底(玻璃、硅片、石英、金屬氧化物)形成共價Si-O-鍵,實現(xiàn)牢固的表面錨定或交聯(lián)
連接臂:PEG(聚乙二醇),賦予材料良好水溶性、柔韌性和抗蛋白非特異性吸附性能
外觀:無色至淡黃色油狀、蠟狀或粉末狀固體(取決于PEG分子量)
溶解性:溶于氯仿、DMSO、DMF、乙醇等有機溶劑;可溶于水(水解速度較快,建議在有機溶劑中操作)
純度:≥95%(GPC,硅烷活性≥90%,以1H-NMR驗證)
儲存條件:-20℃避光、干燥密封保存,避免與水分接觸,取用后立即充惰性氣體密封
產(chǎn)品應用(不含表格):
1. 玻璃/硅片表面PEG化修飾與抗非特異性吸附
Silane-peg-silane 通過硅烷基團與玻璃、硅片、石英或金屬氧化物表面的羥基發(fā)生共價鍵合,在基底表面形成穩(wěn)定的PEG刷層。PEG刷層可有效抵抗蛋白質、細胞和生物大分子的非特異性吸附,降低生物背景信號,適用于微流控芯片、生物傳感器、石英晶體微天平(QCM)及表面等離子體共振(SPR)芯片的表面功能化處理。
2. 雙功能交聯(lián)劑與三維網(wǎng)絡水凝膠構建
Silane-peg-silane 可作為雙端交聯(lián)劑,與硅烷化納米顆粒或聚合物鏈共同構建三維交聯(lián)網(wǎng)絡。在溶膠-凝膠過程中,兩端硅烷同時水解縮合,形成PEG橋接的硅氧烷網(wǎng)絡,用于制備雜化水凝膠、有機-無機雜化涂層或多孔支架材料,應用于組織工程和藥物緩釋載體。
3. 納米顆粒表面穩(wěn)定化與抗團聚
Silane-peg-silane 可在二氧化硅納米粒、磁性氧化鐵納米粒、量子點或金屬氧化物納米顆粒表面通過硅烷化學形成PEG殼層,提高納米顆粒的膠體穩(wěn)定性,防止團聚,并賦予其抗蛋白吸附的隱形特性。兩端硅烷可與同一或相鄰納米顆粒表面形成多點錨定,增強PEG層在納米表面的牢固性。
4. 生物芯片與微陣列基底的PEG間隔臂
在生物芯片或微陣列制備中,Silane-peg-silane 可作為基底與生物分子之間的PEG間隔臂。通過硅烷端錨定于玻璃基底,PEG鏈另一端(若為異雙功能衍生物)或兩端硅烷均參與錨定,可調控生物分子的空間取向和密度,提高捕獲效率并降低非特異性背景。
5. 微流控通道內壁親水化與抗污涂層
Silane-peg-silane 用于微流控芯片通道內壁的PEG化修飾,形成親水、抗污涂層,可減少生物樣本(如全血、血清、細胞懸液)在通道壁的黏附,改善流體穩(wěn)定性,提高檢測靈敏度。該涂層在連續(xù)流動條件下具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性和耐用性。
6. 電極表面PEG化絕緣層與生物相容性修飾
在電化學生物傳感器中,Silane-peg-silane 可用于金、鉑或氧化銦錫(ITO)電極表面的絕緣層或生物相容性修飾(需通過硅烷-氧化物界面間接連接)。PEG層可減少電極表面的非特異性電化學信號干擾,提高傳感器在復雜生物基質中的選擇性。
7. 多孔材料與色譜固定相的表面改性
將Silane-peg-silane 用于介孔硅、多孔玻璃或硅膠微球的表面PEG化改性,可調控材料的親疏水性、減少非特異性吸附,并改善色譜分離性能或提高藥物負載效率。
使用關鍵條件:
表面修飾操作:推薦將基底(玻璃/硅片)用Piranha溶液(H?SO?/H?O?)或氧等離子體清洗活化表面羥基,然后將Silane-peg-silane 溶于無水乙醇/甲苯(1–10 mg/mL),加入少量水(約1–5%)和酸催化劑(如乙酸,pH 4.5~5.5),將基底浸入或旋涂溶液,60–80℃加熱反應1~4小時,后用乙醇超聲清洗去除未反應物;
交聯(lián)/水凝膠制備:將Silane-peg-silane 溶于乙醇/水混合溶劑(pH 4.5~5.5),室溫或40~60℃加熱進行溶膠-凝膠縮聚反應,可加入納米顆?;蚓酆衔锕不?;
避水操作:硅烷基團對水分敏感,取用和配制過程中應使用無水溶劑和干燥器具,操作在惰性氣體(N?/Ar)保護下進行;
純化方式:反應后通過離心、洗滌或透析去除未反應的游離Silane-peg-silane;
結構驗證:通過1H-NMR、FTIR或XPS驗證硅烷化程度和表面修飾效果。
注意事項:
Silane-peg-silane 對水分極其敏感,取用前應將試劑瓶恢復至室溫,避免冷凝水;開封后應盡快使用,并充惰性氣體密封;
硅烷水解反應速率受濕度和溫度影響較大,建議控制環(huán)境濕度(<30%)以保證修飾均勻性;
過量或未反應的硅烷可能在基底表面形成多層聚合,影響PEG刷的均勻性,建議通過控制濃度(1–10 mg/mL)和反應時間優(yōu)化;
若修飾后的表面需長期儲存,建議在干燥、避光條件下保存,以防硅氧烷鍵水解斷裂;
不同PEG分子量影響PEG刷密度和抗污效果(1K–2K適合致密刷層,5K–10K適合長間隔臂),建議根據(jù)應用選擇合適分子量;
本品僅供科研使用,不可用于臨床。
如需不同PEG分子量、異雙功能硅烷-PEG衍生物(如硅烷-PEG-NHS、硅烷-PEG-NH?、硅烷-PEG-MAL)或其他表面修飾試劑,請咨詢技術支持獲取詳細產(chǎn)品目錄與定制方案。
關鍵字: 硅烷-聚乙二醇-硅烷;Silane-peg-silane;
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