DSPE-PEG-NH2的核磁共振譜分析(NMR分析)
描述:
DSPE-PEG-NH?(1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-N-[amino(polyethylene glycol)]) 是一種兩親性磷脂-聚乙二醇(PEG)衍生物,廣泛用于納米藥物遞送系統、脂質體、聚合物膠束和靶向載體的制備。其結構由三部分組成:疏水性的雙十八烷酰脂肪鏈(DSPE)、親水性的聚乙二醇鏈段(PEG)以及末端的伯胺(-NH?)功能基團。
核磁共振氫譜(1H-NMR)是分析該分子結構完整性與純度的重要手段。以下從其結構特點出發,對1H-NMR譜圖的各個信號進行解析。
一、核磁測試條件
溶劑:常用 CDCl? 或 DMSO-d?,根據PEG鏈的溶解性不同而選擇。若氨基修飾端易與溶劑形成氫鍵,推薦使用DMSO-d?。
儀器頻率:400 MHz 或 500 MHz 核磁共振儀。
測試溫度:室溫或適當升溫以提高溶解性。
二、1H-NMR主要特征峰解析
1. DSPE部分(疏水雙脂肪鏈)
CH?(甲基)端:
δ = 0.88 ppm(多重峰,6H),對應兩個C18脂肪酸鏈末端的甲基信號。
(CH?)n(亞甲基)長鏈:
δ = 1.20–1.40 ppm(寬多重峰,~60H),對應脂肪鏈上重復的亞甲基。
CH?-C=O(酰基鄰近亞甲基):
δ = 2.25–2.35 ppm(多重峰,4H),為連接酰基的α-CH?。
甘油骨架的CH, CH?:
δ = 3.60–4.30 ppm(多重峰),代表甘油上的氫信號,包括位于磷酸根連接點上的CH。
2. PEG鏈部分(親水主鏈)
重復單元(-CH?CH?O-)中的CH?:
δ = 3.50–3.70 ppm(寬大多重峰),為PEG主鏈亞甲基的典型信號。
3. 連接磷脂和PEG的乙醇胺結構(-CH?CH?-NH?)
δ = 2.90–3.10 ppm(多重峰),為與氨基連接的兩個CH?的信號。該區域也可能部分與PEG鏈段重疊。
4. 氨基端基(-NH?)
δ = 1.00–2.50 ppm 之間可出現較弱或寬的信號(通常在D?O中消失),表明伯胺氫的存在,具體取決于溶劑和測試條件。
若使用DMSO-d?作為溶劑,在δ = 4–6 ppm之間可能出現氫鍵作用增強的NH?信號。
核磁圖譜:
三、碳譜(13C-NMR)可補充驗證(選測)
13C-NMR 可輔助確認PEG鏈、脂肪酸鏈和磷酸酯連接部位的碳信號。典型位置如下:
脂肪酸鏈碳原子:δ = 14(CH?),22–34(CH?)ppm
酰基C=O:δ = 173–175 ppm
PEG鏈碳:δ = 70–73 ppm(-CH?CH?O-)
NH?鄰近的CH?:δ = 40–45 ppm
四、氘交換實驗與功能基確認
使用D?O或加入少量D?O進行氘交換實驗,可確認-NH?氫是否參與氫鍵或是否存在(消失代表交換成功)。此方法常用于進一步判斷末端官能團修飾是否成功。
重要檢測:
文獻核磁