COOH-PEG-PAMAM的表面电荷可通过调节羧基质子化程度或引入阳离子配体（如精氨酸）进行调控。实验表明，在pH 7.4时，材料表面电位为-15 mV，可减少与红细胞膜的相互作用，溶血率低于2%。
羧基的质子化程度受pH影响显著。在pH 5.0时，羧基去质子化，表面电位升至-5 mV；在pH 8.0时，羧基完全去质子化，表面电位降至-25 mV。此外，通过引入阳离子配体（如精氨酸残基），可中和部分负电荷，使表面电位升至+5 mV。
表面电荷对细胞摄取效率影响显著。当COOH-PEG-PAMAM表面电位为-15 mV时，HeLa细胞的摄取效率为25%；当电位升至+5 mV时，摄取效率提升至65%。进一步研究表明，阳离子材料通过网格蛋白介导的内吞途径进入细胞，而阴离子材料则主要通过小窝蛋白介导的内吞途径。
体内实验表明，表面电荷显著影响COOH-PEG-PAMAM的生物分布。中性或弱阳离子材料（表面电位0至+5 mV）在肝、脾中的蓄积量较少，而在肿瘤部位的蓄积量较高。例如，表面电位为+5 mV的纳米粒在4T1肿瘤模型中的肿瘤蓄积量是阴离子材料的1.8倍。
结论：COOH-PEG-PAMAM的电荷调控为平衡生物相容性与细胞摄取效率提供了关键参数，为优化药物递送系统提供了理论依据。
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