DHLA-PEG-NOTA，二氢硫辛酸-聚乙二醇-NOTA，结构功能关系

DHLA‑PEG‑NOTA 是一种多功能化聚合物，由 二氢硫辛酸（DHLA）、聚乙二醇（PEG） 和 NOTA（1,4,7‑三氮环辛烷-1,4,7-三乙酸） 通过共价偶联形成。该复合物整合了三种关键功能模块：

DHLA（二氢硫辛酸）

DHLA 是硫辛酸还原后的二硫醇衍生物，分子末端含两个自由硫醇基（–SH）。

硫醇基具有高亲核性和化学活性，可用于金属配位、形成二硫键或与活性官能团偶联。

在纳米材料或生物分子修饰中，DHLA 提供稳定的锚定能力。

PEG（聚乙二醇）

PEG 是高亲水性柔性链段，为复合物提供水溶性和分散性。

作为柔性桥梁，PEG 连接 DHLA 与 NOTA，使分子整体空间结构可控，末端功能团充分暴露。

PEG 链长度可调控分子分子量、溶解性、纳米颗粒自组装特性及生物相容性。

NOTA（1,4,7‑三氮环辛烷-1,4,7-三乙酸）

NOTA 是三齿配位螯合剂，常用于与金属同位素（如 ^64Cu、^68Ga）形成稳定配位复合物，用于核医学成像或放射性标记。

三个羧基位点和环状三氮环骨架提供强稳定的配位能力，使复合物在生物体系中形成高稳定性的金属络合物。

通过 DHLA‑PEG‑NOTA 的结构设计，分子呈 DHLA 活性硫醇端 + PEG 柔性桥 + NOTA 功能端 的非对称线性结构，可在水相中自组装或直接与金属离子结合，用于纳米载体功能化、放射性示踪和金属螯合应用。

DHLA-PEG-NH₂，二氢硫辛酸-聚乙二醇-胺基
DHLA-PEG-Cy3，二氢硫辛酸-聚乙二醇-Cy3染料
DHLA-PEG-Rhodamine，二氢硫辛酸-聚乙二醇-罗丹明
DHLA-PEG-DOTA，二氢硫辛酸-聚乙二醇-DOTA

二、化学结构特点

DHLA 模块

DHLA 末端的两个自由硫醇基为高亲核性官能团，可参与金属表面配位、二硫键形成或与活性酯/马来酰亚胺偶联。

结构柔性，可与 PEG 链协同，保证分子末端可达性。

DHLA 的疏水性骨架有助于分子自组装形成纳米结构或表面修饰。

PEG 模块

PEG 链通常为线性结构，分子量可在 1–20 kDa 范围调控。

PEG 链段作为柔性桥梁，将 DHLA 和 NOTA 空间分隔，避免相互干扰。

高亲水性链段改善分子在水溶液中的分散性，同时降低非特异性吸附。

PEG 的长度和分子量直接影响自组装纳米颗粒的尺寸和表面性质。

NOTA 模块

NOTA 具有三氮环骨架和三个羧基臂，构成典型三齿螯合结构。

三个羧基可以在生物条件下与金属离子形成稳定配位复合物，适合核医学成像。

NOTA 的化学结构刚性较高，与柔性 PEG 链结合，使金属结合位点充分暴露且化学稳定。

NOTA 的末端可通过 PEG 末端羟基或氨基与 PEG 形成共价键，保证整体结构的稳定性。

整体分子特征

DHLA‑PEG‑NOTA 为线性非对称分子，DHLA 提供化学活性，PEG 提供水溶性和柔性桥，NOTA 提供金属螯合功能。

分子呈疏水 DHLA 核 + PEG 溶剂暴露 + NOTA 末端暴露结构，可在水相自组装形成核心‑壳型纳米颗粒或表面修饰层。

DHLA 端硫醇和 NOTA 端羧基分别提供功能性位点，可用于多功能修饰和生物医学应用。

三、结构功能关系

DHLA 功能

提供可控化学修饰位点，用于与金属纳米颗粒、蛋白质或药物载体的表面偶联。

分子末端自由硫醇在水溶液中可形成二硫键，增加自组装结构稳定性。

PEG 功能

提供水溶性、柔性和空间隔离，避免 DHLA 和 NOTA 的空间干扰。

PEG 链长度可调控颗粒表面疏水/亲水平衡、纳米颗粒尺寸和血液循环稳定性。

NOTA 功能

通过三齿螯合作用与放射性金属离子结合，形成稳定金属配合物。

末端暴露在水相，提高金属结合效率和体内稳定性。

整体功能协同

DHLA、PEG、NOTA 三部分协同实现 化学活性 + 水溶性 + 金属配位能力。

分子可自组装或直接修饰纳米载体，实现放射性示踪、药物递送和生物分子标记的多功能应用。

四、化学稳定性与自组装特性

DHLA‑PEG‑NOTA 分子链柔性、疏水/亲水平衡良好，可在水相形成自组装纳米颗粒或涂层结构。

DHLA 硫醇可与金属表面或二硫醇形成稳定化学键；NOTA 螯合金属离子后结构稳定，适合生物环境。

PEG 提供水溶性和防凝聚能力，使纳米颗粒或分子复合物在生理条件下稳定存在。

分子整体结构可通过调控 PEG 链长、DHLA 比例或 NOTA 偶联比例实现纳米粒子尺寸、表面化学性质和功能位点暴露的可控调节。

五、应用前景

放射性示踪与核医学成像

NOTA 端可螯合 ^64Cu、^68Ga 等放射性金属，构建稳定的放射性探针。

纳米载体表面功能化

DHLA 端可与金属纳米颗粒、量子点或药物载体表面共价结合，实现多功能材料构建。

自组装与多功能平台

分子在水相中可形成核心‑壳纳米颗粒，自组装结构可用于药物包封、递送和靶向示踪。

生物相容性与水溶性

PEG 提供优异水溶性和生物相容性，降低非特异性吸附和免疫反应风险。

六、总结

DHLA‑PEG‑NOTA 通过 DHLA 硫醇活性端 + PEG 柔性链 + NOTA 配位端 的协同设计，实现了 化学修饰能力、水溶性和金属螯合功能 的多功能整合。

其分子结构特点包括：

线性非对称分子，DHLA 提供化学活性，PEG 提供水溶性和空间隔离，NOTA 提供金属螯合能力。

分子可在水相自组装形成核心‑壳结构，适用于纳米颗粒修饰或药物载体表面功能化。

DHLA 硫醇末端可进一步修饰，NOTA 可稳定螯合金属离子，分子整体结构稳定且可扩展性强。

DHLA‑PEG‑NOTA 是构建 放射性示踪探针、功能化纳米载体和多功能生物材料 的理想平台，在纳米医学、核医学成像及多功能材料研究中具有广阔应用前景。