单磷酸-PEG-COOH是一种含磷酸基团（-PO3H2）和羧酸基团（-COOH）的PEG衍生物，其分子结构为PEG链一端连接磷酸基团，另一端连接羧酸基团。该化合物在纳米药物载体功能化中具有重要作用，可通过磷酸基团与金属离子（如钙、锌）的螯合作用增强载体稳定性，或通过羧酸基团实现药物负载。

合成方法

单磷酸-PEG-COOH的合成通常分为三步：

1. PEG羟基活化：以甲氧基聚乙二醇（mPEG）为原料，通过与对甲苯磺酰氯（TsCl）反应将末端羟基转化为活性酯。

2. 磷酸基团引入：在碱性条件下，活性酯与亚磷酸三甲酯（TMP）反应，生成含磷酸基团的中间体。

3. 羧酸基团修饰：通过水解反应将中间体末端的甲氧基转化为羧酸基团，最终得到单磷酸-PEG-COOH。

物理化学特性

单磷酸-PEG-COOH为淡黄色液体，分子量范围500-5000 Da。其磷酸基团带负电荷，可与阳离子形成静电相互作用；羧酸基团pKa值约4.5，在生理pH下部分去质子化，具备药物负载能力。

纳米载体功能化应用

1. 稳定性增强：将单磷酸-PEG-COOH修饰于脂质体表面后，磷酸基团可与钙离子螯合，形成交联网络，显著提高脂质体在血清中的稳定性。

2. 药物负载与控释：羧酸基团可通过氢键或静电作用负载小分子药物（如阿霉素），实现药物的pH响应性释放。

3. 靶向修饰：羧酸基团可进一步活化，与叶酸或透明质酸偶联，赋予纳米载体肿瘤靶向性。

研究进展

近期研究表明，单磷酸-PEG-COOH修饰的纳米载体在肿瘤治疗中可同时实现化疗与基因治疗的联合递送。未来方向包括优化磷酸基团与金属离子的螯合效率，以及探索其在核酸药物递送中的应用。