PLGA-TK-PEG-N3 叠氮-聚乙二醇-硫缩酮-聚（D,L-丙交酯-co-乙交酯）共聚物

PLGA-TK-PEG-N3是一种兼具生物降解性、活性氧响应性、两亲性自组装能力及点击化学反应活性的功能性嵌段共聚物。该材料由疏水性聚（D,L-丙交酯-co-乙交酯）（PLGA）、活性氧敏感硫缩酮键（TK）、亲水性聚乙二醇（PEG）和末端叠氮基团（—N₃）组成，可用于构建ROS响应型纳米颗粒、聚合物胶束和靶向药物递送系统。

需要注意，“TK”通常指 thioketal，即硫缩酮键，一般不建议翻译为“酮硫醇”。

英文名称： Poly(D,L-lactide-co-glycolide)-thioketal-polyethylene glycol-azide

中文名称： 聚（D,L-丙交酯-co-乙交酯）-硫缩酮-聚乙二醇-叠氮

常用缩写： PLGA-TK-PEG-N3、N3-PEG-TK-PLGA

结构形式： PLGA—TK—PEG—N₃

材料类型： ROS响应型叠氮功能化两亲性共聚物

外观： 白色至类白色粉末、絮状物或固体

分子量： PLGA和PEG链段分子量可根据实验要求选择

PLGA单体比例： 乳酸/乙醇酸比例可选择50:50、65:35、75:25或85:15等

结构组成

PLGA链段： PLGA是一种可水解降解的疏水性聚酯，可形成纳米颗粒或胶束的疏水核心，用于包载难溶性药物、光敏剂和成像探针。

TK硫缩酮键： TK是活性氧敏感连接单元，在低ROS环境中相对稳定，在较高水平ROS作用下可发生氧化断裂。

PEG链段： PEG具有良好的亲水性，可在纳米载体表面形成水化层，提高颗粒的水相分散性和胶体稳定性。

N₃叠氮端基： 叠氮基团可参与点击化学反应，用于连接炔基或DBCO修饰的靶向分子、荧光探针和生物大分子。

ROS响应机制

硫缩酮键对过氧化氢、羟基自由基、超氧阴离子及其他活性氧具有一定敏感性。当材料处于炎症组织、肿瘤组织或氧化应激细胞等ROS水平较高的环境中时，TK键可发生氧化断裂，使PLGA与PEG链段分离。

TK键断裂后，可能引起以下变化：

PEG外层从PLGA载体表面脱离

聚合物结构发生解聚或失稳

纳米颗粒粒径及表面性质改变

加快包载药物或探针的释放

增强载体与细胞膜之间的相互作用

暴露被PEG水化层遮蔽的功能结构

实际响应速度受到ROS种类和浓度、TK结构、温度、聚合物分子量、纳米颗粒形态及载荷性质等因素影响，因此需通过体外氧化断裂和药物释放实验评价。

叠氮端基与点击反应

PEG末端的叠氮基团具有较好的化学选择性，可用于两类常见点击反应。

1. 无铜点击反应

叠氮基团可与DBCO、BCN等应变环炔发生应变促进的叠氮-炔环加成反应。该反应通常不需要铜催化剂，条件温和，更适合连接：

多肽和蛋白质

*体及*体片段

核酸和糖类配体

活细胞或生物材料表面

对金属离子敏感的生物分子

2. 铜催化点击反应

叠氮基团也可与末端炔基分子在一价铜催化下发生环加成反应，形成稳定的三唑结构。该方法反应效率较高，但用于生物体系时应充分去除残留铜离子，并评估其对载荷和细胞的影响。

可连接的功能分子

PLGA-TK-PEG-N3可通过点击反应连接：

DBCO-RGD、DBCO-TAT等功能多肽

DBCO修饰*体或蛋白质

DBCO-叶酸、DBCO-甘露糖等靶向配体

DBCO-Cy5、DBCO-Cy7等荧光探针

炔基化小分子药物

DBCO修饰核酸及寡核苷酸

炔基或DBCO功能化纳米材料

如果功能分子连接在PEG末端，TK键在高ROS环境中断裂后，PEG及其末端配体可能一起从PLGA载体表面脱离。因此，该结构尤其适合设计ROS触发脱PEG或阶段性靶向系统。

自组装与载药性能

PLGA-TK-PEG-N3具有典型的两亲性结构。在水相中，疏水性PLGA链段形成纳米颗粒或胶束核心，PEG链段形成亲水外壳，叠氮基团暴露于颗粒表面。

PLGA核心可用于包载紫杉醇、姜黄素、喜树碱、光敏剂、*氧化剂及其他疏水性载荷。材料可以单独组装，也可以与PLGA-PEG、PLGA-PEG-COOH等聚合物混合使用，以调节颗粒表面的叠氮密度。

功能聚合物比例过高可能改变载体的粒径、表面水化程度和配体密度，因此应根据点击效率及胶体稳定性进行优化。

制备与反应参考

该材料可采用纳米沉淀、乳化-溶剂挥发、透析或微流控混合等方法制备纳米颗粒。点击修饰可以在纳米颗粒形成前完成，也可以在颗粒形成后于表面进行。

采用无铜点击反应时，通常将PLGA-TK-PEG-N3纳米颗粒与DBCO修饰配体在中性缓冲体系中孵育。反应结束后可通过透析、超滤或离心洗涤去除游离配体。具体投料比例和反应时间需根据叠氮含量及配体性质优化。

储存条件

建议密封、避光、干燥并于低温条件下保存，通常可置于−20 ℃。材料应避免接触氧化剂、金属催化剂及潮湿环境。取用前需使包装在密封状态下恢复至室温后再开封，建议分装保存，减少反复冻融和频繁开盖。

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