基于PLGA-SS-PEG-N₃的聚合物体系在构建肿瘤靶向纳米粒中的应用

一、产品概述

PLGA-SS-PEG-N₃ 是一种具有生物可降解性、还原敏感性和生物正交活性的功能性嵌段共聚物。其由三部分组成：

PLGA（Poly(lactic-co-glycolic acid)）：FDA 认证的生物可降解高分子，用于药物包载；

SS（二硫键）：连接 PLGA 和 PEG 的还原响应键，在细胞内高浓度谷胱甘肽（GSH）环境下断裂，释放负载物；

PEG-N₃（叠氮基聚乙二醇）：改善亲水性与循环时间，PEG 末端带有活性 叠氮基（–N₃），可用于 Click 化学反应，如 CuAAC（铜催化的叠氮-炔烃环加成）或 SPAAC（应变促进叠氮-炔烃点击反应），实现生物正交偶联。

该材料结合了智能响应控释与可编程功能修饰的优势，在靶向药物递送、纳米平台修饰、靶向探针构建等方面具有广泛应用价值。

二、结构组成与命名

中文名：聚乳酸-羟基乙酸-二硫键-聚乙二醇-叠氮基

英文名：Poly(lactic-co-glycolic acid)-disulfide-polyethylene glycol-azide

缩写：PLGA-SS-PEG-N₃

分子结构示意：

mathematica

PLGA — SS — PEG — N₃

PLGA：疏水药物载体；

SS：GSH 触发响应断裂；

PEG-N₃：亲水性外壳 + Click 反应位点。

三、理化性质

性质项目 描述

外观 白色至微黄色粉末或蜡状固体

分子量 PLGA 段 2k–10kDa，PEG 段 1k–5kDa，可定制

可溶性 易溶于 DMSO、DMF、DCM、乙腈等有机溶剂

自组装能力 水中可形成粒径 50–200 nm 的纳米粒，PEG-N₃ 位于粒子表面

降解性 PLGA 水解为乳酸和乙醇酸，PEG 稳定，SS 在胞内还原条件下断裂

活性基团 叠氮基可通过 Click 反应与炔基分子高效偶联，适合多种生物修饰

稳定性 储存时稳定，避免长时间强光及高温

四、合成工艺简述

步骤 1：制备 PLGA-SS-COOH

通过将 PLGA 末端羧基与 3,3'-二硫代二丙酸（DTDP）缩合，形成 PLGA-SS-COOH。

步骤 2：合成 PEG-N₃

以 PEG-OH 或 PEG-NH₂ 为起始物，引入叠氮基团（如用 TsCl 活化后用 NaN₃ 替代或 EDC/NHS 连接 N₃-COOH），得到末端带 N₃ 的 PEG。

步骤 3：共聚物连接

通过 EDC/NHS 促进酰胺化或酯化反应，将 PLGA-SS-COOH 与 PEG-N₃ 偶联生成目标产物。

步骤 4：纯化与表征

采用透析、层析或沉淀法纯化。

利用 ¹H-NMR、FTIR、GPC 和 UV-Vis 进行结构和分子量分析。

叠氮特征峰可在 FTIR 中观察到（~2100 cm⁻¹）。

五、功能优势

1. 叠氮基（N₃）可用于高效“点击”修饰

与炔基（–C≡CH）分子通过 Click Chemistry 快速偶联；

可接枝：荧光分子、靶向肽、聚合物、探针、纳米粒等；

支持 SPAAC（无需金属催化，适用于活体）或 CuAAC（高效率反应）；

反应条件温和、特异性强、产物稳定。

2. 细胞内 GSH 响应释放机制

二硫键在胞内高浓度 GSH 存在下断裂；

有效触发药物从纳米粒中释放，增强治疗靶向性与效率；

在血液和常规条件下保持稳定，减少非特异释放。

3. 生物可降解性与良好生物相容性

PLGA 降解产物为乳酸和乙醇酸，可代谢排出；

PEG 提高稳定性、减少免疫识别、延长体内半衰期。

六、应用方向

应用领域 功能与描述

智能药物递送系统 自组装纳米粒用于载药，SS 键控释，N₃ 与靶向配体/成像探针共价接枝

“点击”功能材料修饰 N₃ 端用于 SPAAC 或 CuAAC 反应连接各种功能模块，实现快速生物功能化

诊疗一体化平台 可共载药物+荧光分子，N₃连接探针，实现成像+治疗的协同系统

疫苗递送平台开发 可装载抗原或佐剂，同时 N₃ 接枝免疫调节分子，如 TLR 激动剂等

组织工程材料修饰 N₃ 接枝 ECM 分子、RGD 肽、糖类等，提高细胞粘附性与组织整合能力

七、产品规格举例

型号 PLGA分子量 (kDa) PEG分子量 (kDa) N₃ 含量 二硫键类型 外观

PLGA5k-SS-PEG2k-N₃ 5 2 >90% 可还原型 白色粉末

PLGA10k-SS-PEG5k-N₃ 10 5 >90% 可还原型 白色固体

定制规格 1–20 1–10 可调 多类型可选 根据定制

八、使用建议

项目 说明

储存条件 避光、干燥、密封保存于 4°C 或 –20°C；叠氮基稳定但避免光照和热分解

溶解建议 推荐使用 DMSO、DMF、DCM 等无水有机溶剂，Click 反应前尽量无水无氧

Click 反应建议 SPAAC：推荐使用 DBCO/BCN 修饰物；CuAAC：需加入Cu(I)和配体（如THPTA）

纳米粒制备 可通过溶剂挥发法、纳米沉淀法形成核-壳纳米粒，表面N₃用于后续功能化修饰

生物应用注意 N₃ 位点可用于细胞外膜修饰、成像探针连接，但需确保生物相容性和非毒性

九、总结与展望

PLGA-SS-PEG-N₃ 是一类具备生物可降解性、环境响应性、表面功能化能力的高性能聚合物材料，其核心优势包括：

细胞内响应释放：SS 键在高 GSH 环境中断裂，促进药物控释；

表面活性修饰：叠氮基通过 Click 化学高效连接功能分子；

PEG 修饰：提升载体稳定性、生物相容性和体内分布特性；

灵活拓展性：适用于“诊疗一体化”、“双功能递送”、“多模态靶向”等新型纳米医学平台。

该材料广泛应用于肿瘤治疗、靶向递送、免疫调节、分子影像、生物材料修饰等多个领域，是现代药物递送与生物功能材料研发的重要工具。

西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质的PLGA（聚乳酸-羟基乙酸共聚物）、PLA（聚乳酸）及PCL（聚己内酯）等生物可降解高分子材料，广泛应用于药物控释载体、组织工程支架、微球制备、缓释注射剂、纳米颗粒等前沿生物医药和科研领域。公司产品具备分子量可控、乳酸/羟基乙酸比例、可按需功能化改性等特点，支持定制羧基（-COOH）、氨基（-NH₂）、巯基（-SH）等活性基团，满足不同实验或产业化应用需求。齐岳生物始终坚持质量为本、创新驱动，致力于为国内外科研院所和企业提供稳定、可靠的高分子材料解决方案。欢迎咨询订购或定制服务。

厂家:西安齐岳生物科技有限公司

用途:科研

状态：固体/粉末/溶液

产地:西安

温馨提醒:仅供科研，不能用于人体实验!

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