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中文名称: 甲基丙烯酰化明胶(取代度30%)
英文名称: Gelatin Methacryloyl (Degree of Substitution 30%) / GelMA
反应机制
GELMA是一种通过化学修饰将明胶分子上的氨基残基部分转化为含双键的甲基丙烯酰基衍生物而形成的功能化生物材料。明胶是由胶原蛋白水解得到的天然蛋白质,含有丰富的赖氨酸和羟赖氨酸残基,其ε-氨基基团是GELMA化学改性的主要反应位点。取代度30%意味着约30%的可反应氨基残基被甲基丙烯酰基修饰,保留了部分自由氨基以维持蛋白质生物活性和细胞相容性。
GELMA的合成反应通常在水溶液体系中进行。首先,将明胶溶解于温和缓冲溶液中(如PBS或碳酸盐缓冲液),加热至37–50 ℃以获得均一溶液。随后,甲基丙烯酸酐(Methacrylic Anhydride, MA)在缓冲体系中缓慢加入。MA的活性酐结构具有较强的亲电子性,可以与明胶氨基发生亲核加成反应。在反应过程中,氨基攻击酐碳原子,形成酰胺键,同时释放一分子羧酸。该反应属于典型的亲核加成酰化反应,可在水相中温和进行,反应条件控制良好可避免蛋白质主链降解。
取代度的控制主要依赖于反应物浓度、温度、pH及反应时间。反应过程中,MA过量会增加取代度,但过高可能引起蛋白质变性或交联过度。一般通过控制MA加入量、缓慢滴加和调节pH(约8–9)可以精确实现目标取代度,如30%。反应完成后,体系中仍含有未反应的MA和副产物,需通过透析或超滤去除,最终得到水溶性的GELMA粉末或溶液。
GELMA的双键结构赋予其光交联能力。在光引发剂(如Irgacure 2959)和紫外光照射条件下,甲基丙烯酰基上的C=C双键发生自由基聚合,形成三维交联水凝胶网络。该网络结构兼具天然蛋白质的生物活性和化学交联的机械强度,可调节孔隙结构、刚度及降解速率,广泛用于细胞支架、组织工程和药物递送体系。
总体而言,GELMA通过酰化反应将明胶功能化为可光交联材料,其反应机制温和、可控,取代度可精确调节,从而实现生物相容性、可加工性与机械性能的平衡,为3D生物打印、水凝胶构建及生物医学应用提供了可靠的化学基础。
瑞禧生物供应磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、磁性纳米颗粒、纳米金、近红外荧光染料、荧光量子点、碳纳米管、石墨烯及多种功能高分子材料。如有需求可咨询
纯度:95%+
规格:mg/g
用途:科研
厂家:瑞禧生物
产品目录
Sulfo-CY3-β-Estradiol
Sulfo-CY3标记β-雌二醇
sCY3-E2
Sulfo-CY5-β-Estradiol
Sulfo-CY5标记β-雌二醇
sCY5-E2
Alexa Fluor 350-β-Estradiol
Alexa Fluor 350标记β-雌二醇
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