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PLGA-SS-PEG-SS-PLGA:用于双重断裂释放控制的纳米载体材料设计
发布时间:2025-07-16     作者:ssl   分享到:

PLGA-SS-PEG-SS-PLGA

PLGA-SS-PEG-SS-PLGA:用于双重断裂释放控制的纳米载体材料设计

一、产品概述

PLGA-SS-PEG-SS-PLGA 是一种对还原环境敏感的对称性三嵌段共聚物,广泛应用于药物控释、靶向递送、纳米胶束、自组装水凝胶等先进药物递送系统中。该材料融合了可降解性(PLGA)、亲水性(PEG)与可控释放(二硫键)的优势,是一种具备“智能响应 + 生物正交 + 可自组装”特性的高端功能性高分子材料。

二、结构组成与命名

中文名称:聚乳酸-羟基乙酸-二硫键-聚乙二醇-二硫键-聚乳酸-羟基乙酸

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

缩写形式:PLGA-SS-PEG-SS-PLGA

分子结构简式:

PLGA — SS — PEG — SS — PLGA

该结构具有典型的对称性 ABA 型三嵌段共聚物特征。两个疏水 PLGA 链段位于两端,中间是亲水 PEG 链段,分别通过二硫键连接。

三、理化性质

性质 描述

外观 白色至微黄色固体粉末或蜡状物质

分子量 PLGA段:110 kDa;PEG段:110 kDa,可根据需要定制

溶解性 溶于 DMSO、DMF、氯仿、THF 等有机溶剂,在水中可自组装成胶束或粒子

自组装能力 能形成粒径为 50–200 nm 的胶束、纳米粒或水凝胶

降解特性 PLGA 可降解为乳酸和羟基乙酸;SS键在高GSH浓度下断裂,实现智能释放

响应机制 二硫键对胞内谷胱甘肽(GSH)具有响应性,在细胞内断裂实现“粒子解体”或“药物释放”

生物相容性 优良,PLGA 与 PEG 均为 FDA 批准用于人体的材料

四、合成原理与方法

1. 原料准备:

PLGA-COOH:PLGA通过开环聚合或商业采购获得。

NH₂-PEG-NH₂:双末端胺基的PEG,用于偶联。

3,3'-二硫代二丙酸(DTDP):引入二硫键。

2. 合成步骤:

PLGA-SS-NH₂ 合成

PLGA-COOH 与 DTDP 酯化,生成 PLGA-SS-COOH

再与乙二胺反应引入胺基,得 PLGA-SS-NH₂

PLGA-SS-PEG-SS-PLGA 合成

以 NH₂-PEG-NH₂ 为中心,与两端的 PLGA-SS-COOH 通过 EDC/NHS 共价偶联

终形成结构对称的 PLGA-SS-PEG-SS-PLGA 三嵌段聚合物

3. 表征方法:

¹H-NMR:确定各嵌段连接;

FTIR:二硫键(~500–550 cm⁻¹);

GPC:分子量与分布;

DLS、TEM:纳米粒或胶束的粒径与形貌。

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五、功能与技术优势

1. 智能还原响应

二硫键在胞内高 GSH 浓度(2–10 mM)下断裂,导致聚合物结构断裂或胶束解体;

可实现胞内特异性药物释放,显著增强等治疗效果。

2. 纳米粒自组装

PLGA 作为疏水段,PEG 为亲水段,自组装形成核心-壳结构;

可高效包载疏水药物(如紫杉醇、DOX、SN38、环磷酰胺等)。

3. 粒径可控、稳定性强

自组装粒径一般控制在 80–150 nm;

PEG链提高血液循环稳定性,减少网状内皮系统(RES)清除。

4. 结构可控、可修饰性强

PLGA 和 PEG 链长可调,二硫键密度可定制;

PEG链末端可进一步接枝靶向配体(如RGD、FA)或荧光标记物(如FITC、Cy5.5)。

六、应用方向

应用领域 功能描述

靶向药物递送系统 在体内稳定,胞内高GSH环境下响应释放药物,实现治疗

肿瘤治疗平台 利用 EPR 效应富集,GSH 触发释放,增强疗效

诊疗一体化纳米探针 PEG段接枝荧光染料,实现可视化成像 + 治疗一体化

纳米疫苗载体 药物或抗原包载于 PLGA 核心,表面 PEG 修饰佐剂或靶向肽

水凝胶系统 PLGA-SS-PEG-SS-PLGA 可自组装为物理交联水凝胶,适用于局部释放或组织工程支架

七、典型产品参数(可定制)

产品型号 PLGA分子量 PEG分子量 二硫键数 外观 储存条件

PLGA5k-SS-PEG2k-SS-PLGA 5 kDa 2 kDa 2 白色固体 –20°C 干燥避光

PLGA10k-SS-PEG5k-SS-PLGA 10 kDa 5 kDa 2 黄色粉末 –20°C 密封保存

八、使用建议

项目 建议说明

溶解方法 推荐用 DMSO、DMF、THF 溶解;如制备纳米粒,溶剂可为乙腈、丙酮等

纳米粒制备 可采用溶剂挥发法、纳米沉淀法、自组装法制备纳米载体

药物包载 推荐与疏水药物共溶后制备粒子,载药效率高达 80–90%

响应释放实验 GSH浓度可设为0、1、10 mM以模拟胞外、胞内释放环境

表面修饰 可通过PEG端基进一步修饰如荧光染料、肽、抗体等,实现靶向和成像功能

九、总结

PLGA-SS-PEG-SS-PLGA 是一种兼具环境响应性、生物降解性、自组装能力和功能化潜力的高性能聚合物材料。其在治疗、生物成像、纳米药物递送、免疫治疗与组织工程等多个交叉学科领域均具有广泛的科研与应用前景。

核心优势包括:

智能释放:细胞内GSH触发断裂,增强治疗选择性;

多功能平台:可载药、可修饰、可成像;

良好相容性:PEG与PLGA均为经典药用材料;

高度可定制性:PLGA长度、PEG链长、二硫键密度均可调节。

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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