聚乙二醇（PEG）修饰剂是化学官能化聚乙二醇的载体，由于其水溶性和非免疫原性，在科学研究领域被广泛应用于化学耦合、药物递送、纳米粒子功能化修饰、化学生物学以及生物标记等，其强大的功能性引起了人们强烈的研究兴趣，接下来将为大家一一展示9种常见的聚乙二醇修饰剂的一般共轭反应。
聚乙二醇NHS活性酯（PEG-NHS Ester）

反应条件1：碱（TEA、DIPEA、Py吡啶等）；CH₂Cl₂或DMF 发发发反应条件

2：PBS缓冲液，pH=7.4-9

简介

聚乙二醇NHS活性酯是一类具有一定长度的聚乙二醇间隙的胺类反应试剂。该试剂可溶于有机溶剂，如DMSO或DMF。一旦溶解在有机溶剂中，试剂就可以被进一步稀释在不含胺的水基缓冲液中。PEG-NHS活性酯在中性或弱碱性的缓冲液中能与伯胺（-NH2）发生反应，形成稳定的酰胺键。由于抗体和其他蛋白质通常包含多个赖氨酸（K）残基，除了每个多肽的N末端，它们还有多个伯胺可作为标靶，可用NHS激活的PEG-NHS活性酯进行标记。

产品信息

1）PEG-NHS活性酯对水分敏感，因此需要用干燥剂将试剂储存在-20°C；为了避免水分凝结到产品上，在打开瓶盖前需将试剂瓶平衡到室温；

2）只有当马上需要使用时才溶解PEG-NHS活性酯；NHS活性酯部分很容易被水解，失去反应性，因此每次只称量和溶解少量的试剂，也不要准备储存的储备溶液；单次使用剩余的产品统一倒入废液桶，不得二次利用；

3）避免使用含有伯胺的缓冲液（如Tris或甘氨酸），因为这些产品的结构会与目标反应基元发生竞争；如有必要，通过在溶液中透析或其他方式稀释蛋白质样品，通过离子交换达到去除氨基的目的，如使用磷酸盐缓冲盐水。

额外所需的试剂/耗材

1）磷酸盐缓冲盐水（PBS）：0.1 M磷酸盐、0.15 M氯化钠，pH =7.2；或其他不含胺的缓冲液，pH=7.0-8.0；

2）用于淬灭反应的缓冲液：Tris缓冲盐水（TBS）：25 mM Tris、0.15 M氯化钠，pH=7.2；或甘氨酸和其他含氨基的缓冲液；

3）可溶于水的有机溶剂，如二甲基亚砜（DMSO）或二甲基甲酰胺（DMF）；

4）10-100 μL左右的样品；Slide-A-Lyzer®透析盒式套件（样品容量：0.1-30.0 mL）；或Zeba Spin脱盐柱（样品容量10 µL-4 mL）。

聚乙二醇NHS活性酯修饰含胺小分子的方法

在无水有机溶剂如DMF、CH₂Cl₂、DMSO、THF或其他溶剂中缓慢溶解含胺小分子；在持续搅拌下，根据反应动力学的不同，将碱和PEG-NHS活性酯按1:1或2:1的mmol比例加入到上述反应混合物中；反应混合物根据基体性质的不同搅拌3-24小时，反应过程中用LC-MS或TLC板监测；最终产物可以通过一般的有机合成工艺或柱色谱分离。

用PEG-NHS活性酯标记免疫球蛋白（IgG）的方法

A. 计算

PEG修饰剂被标记的程度取决于蛋白质上氨基的大小和分布以及所用试剂的当量。与涉及浓蛋白溶液的反应相比，使用稀蛋白溶液的标记反应需要更大当量的PEG-NHS活性酯修饰剂才能达到相同的标记水平。实验中，通常使用20倍摩尔量的PEG-NHS活性酯修饰剂标记1-10 mg /mL的抗体（IgG），实验结果显示平均每个抗体分子会被4-6个修饰剂标记。通过调整NHS-(PEG)n与蛋白质的摩尔比，能够获得所需的不同标记密度的产物；

1）计算添加到反应中的PEG-NHS活性酯的毫摩尔数，以计算得到20倍摩尔量的具体数值；

2）计算需添加到反应中的10毫摩尔PEG-NHS活性酯试剂的体积数。

B. 聚乙二醇NHS活性酯的标记反应

对于10 µL-100 µL的反应容量，缓冲液的交换和聚乙二醇化可以在单个Slide-A-Lyzer MINI透析装置中方便地完成；对于0.1 mL-30 mL的反应量，可以使用Slide-A-Lyzer透析卡带；或者，Zeba Spin脱盐柱可以用于更快的缓冲交换。

1）在步骤3打开瓶盖前，将PEG-NHS活性酯瓶平衡至室温；

2）根据计算结果将1-10 mg蛋白质溶解在0.5-2 mL PBS缓冲液中；

3）仅在使用前才制备10 mmol的PEG-NHS活性酯溶液，可通过在1mL DMSO或DMF中加入约5 mg的NHS活性酯来配制；

4）在蛋白溶液中加入适量的PEG-NHS活性酯溶液（摩尔当量需超过20倍），确保有机溶剂的体积不超过最终反应体积的10%；

5）在冰浴中反应两小时或室温下反应30-60分钟；

6）通过透析或凝胶过滤法来去除未反应的聚乙二醇NHS活性酯；

7）用与该非聚乙二醇化蛋白储存条件相同的条件来储存聚乙二醇化蛋白。

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