Carboxy-PEG5-Sulfonic acid（羧基-五聚乙二醇-磺酸）是一种具有双活性官能团的水溶性高分子化合物，其分子结构由亲水性主链（五聚乙二醇，PEG5）和两个末端活性官能团（羧基，-COOH；磺酸基，-SO₃H）组成，形成“活性官能团-水溶性主链-活性官能团”的线性结构。其中，五聚乙二醇主链由五个乙二醇单元（-OCH₂CH₂-）组成，具有极佳的水溶性、生物相容性和低免疫原性，能够有效提升化合物在生物体系中的溶解性，减少非特异性吸附；羧基作为经典的活性官能团，可与氨基、羟基等发生酰胺化、酯化反应，实现与生物分子的共价连接；磺酸基则具有强亲水性和强酸性，能够进一步增强化合物的水溶性，同时可作为反应位点与含阳离子的化合物发生离子键相互作用，或通过磺化反应进行进一步的结构修饰。这种双活性官能团和水溶性主链的组合设计，使该化合物兼具良好的水溶性、生物相容性和可修饰性，成为生物医学研究中重要的连接臂和修饰剂。
理化性质方面，Carboxy-PEG5-Sulfonic acid的水溶性极为优异，由于五聚乙二醇主链和磺酸基的强亲水性，其在纯水中的溶解度可达20 mg/mL以上，在生理盐溶液、细胞培养液、血液等生物体液中均能快速溶解，无聚集现象发生。该化合物具有良好的化学稳定性，在pH 2.0-10.0的广泛pH范围内，羧基和磺酸基的活性稳定，无水解或降解现象；在37℃生理温度下储存3个月后，HPLC纯度仍可达95%以上。其具有低毒性和高生物相容性，五聚乙二醇主链无免疫原性，不会引起生物体的免疫反应，对多种细胞系（如HeLa、MCF-7、HUVEC）的IC50值均大于200 μM，在高浓度实验条件下仍对细胞生长无明显抑制作用。此外，该化合物为无色透明液体或白色固体，易于纯化和表征，其分子量约为386.4（按分子式C11H22O9S计算），可通过凝胶渗透色谱（GPC）、核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）等技术进行精准表征。
合成工艺上，Carboxy-PEG5-Sulfonic acid的制备采用逐步聚合与官能团修饰相结合的策略，核心在于实现五聚乙二醇主链的精准合成和两个末端活性官能团的特异性引入。具体合成路线为：第一步，以单甲氧基聚乙二醇（mPEG-OH）为起始原料，通过阴离子聚合反应逐步增长乙二醇链，得到五聚乙二醇单甲醚（mPEG5-OH）；第二步，将mPEG5-OH的羟基进行活化，采用对甲苯磺酰氯（TsCl）进行磺化反应，得到mPEG5-OTs中间体；第三步，将中间体与亚硫酸钠（Na2SO3）在碱性条件下进行亲核取代反应，将甲氧基转化为磺酸基，得到PEG5-SO3Na；第四步，将PEG5-SO3Na另一端的羟基氧化为羧基，常用氧化剂为琼斯试剂（CrO3-H2SO4）或 TEMPO 氧化体系，得到Carboxy-PEG5-Sulfonic acid的钠盐形式；第五步，通过离子交换层析将钠盐转化为游离酸形式，最终得到高纯度（HPLC纯度≥98%）的目标产物。整个合成过程的关键在于控制聚合反应的链长分布，确保得到精准的五聚乙二醇主链，同时避免氧化反应过程中磺酸基的破坏。合成产率约为30-40%，主要受聚合反应的可控性和氧化反应的选择性影响。
