PCL-TK-PEG-Biotin是一种兼具生物降解性、活性氧响应性、两亲性自组装能力和生物素亲和识别功能的嵌段共聚物。该材料由疏水性聚己内酯（PCL）、活性氧敏感硫缩酮键（TK）、亲水性聚乙二醇（PEG）和末端生物素（Biotin）组成，可用于构建ROS响应型纳米颗粒、聚合物胶束、生物素化药物载体和亲和识别材料。

TK通常表示 thioketal，即硫缩酮键，因此“酮硫醇”建议规范为“硫缩酮”。

英文名称： Poly(ε-caprolactone)-thioketal-polyethylene glycol-biotin

中文名称： 聚己内酯-硫缩酮-聚乙二醇-生物素

常用缩写： PCL-TK-PEG-Biotin、Biotin-PEG-TK-PCL

结构形式： PCL—TK—PEG—Biotin

材料类型： ROS响应型生物素功能化两亲性共聚物

外观： 白色至类白色粉末、絮状物或蜡状固体

常见PEG分子量： 1 kDa、2 kDa、3.4 kDa、5 kDa等

分子量： PCL和PEG链段长度可根据实验需要选择或定制

结构组成

PCL链段： PCL是一种疏水性脂肪族聚酯，具有良好的生物相容性和可降解性，可形成胶束或纳米颗粒的疏水核心。

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

PEG链段： PEG可在载体表面形成亲水水化层，改善纳米颗粒在水相及生理介质中的分散稳定性。

Biotin生物素： 生物素可与亲和素、链霉亲和素或中性亲和素发生高亲和力结合，用于亲和识别、捕获及模块化功能连接。

ROS响应机制

PCL与PEG之间的硫缩酮键可对活性氧产生响应。在正常生理环境或较低ROS水平下，TK键通常能在一定时间内保持稳定，使PEG链段继续发挥亲水保护作用。

当材料进入肿瘤、炎症、感染或其他氧化应激区域后，较高水平的活性氧可能引起TK键氧化断裂，使PCL与PEG-Biotin链段分离，进而产生以下变化：

PEG水化层从PCL载体表面脱离

生物素随PEG链段从颗粒表面释放

纳米颗粒发生结构松散、失稳或解聚

改变颗粒的粒径、表面电位和疏水性

增强载体与细胞膜之间的相互作用

加快药物、光敏剂或成像探针释放

由于生物素位于PEG末端，当TK键发生断裂时，PEG和生物素通常会共同从PCL载体表面脱离。因此，该材料适合用于ROS触发脱PEG、阶段性生物素展示及响应型纳米结构解聚。

制备与亲和修饰

该材料可采用纳米沉淀、透析、乳化-溶剂挥发或微流控混合等方法制备纳米颗粒。一般将聚合物与疏水性载荷溶解于适宜的有机溶剂中，再加入水相完成自组装，随后去除有机溶剂和游离载荷。

利用生物素-亲和素体系进行功能化时，可以先使生物素化纳米颗粒与链霉亲和素孵育，再加入第二种生物素化配体；也可以使用亲和素修饰的*体、多肽或探针直接连接载体。反应比例需要优化，以避免多价亲和素引起颗粒交联。

使用注意事项

TK键对活性氧敏感，应避免接触过氧化物及强氧化剂。

生物素与亲和素结合能力较强，应控制二者投料比例。

表面生物素密度过高可能引起亲和素介导的颗粒桥联。

血清、培养基或样品中的游离生物素可能干扰亲和实验。

ROS响应实验应设置无ROS和不同ROS浓度的对照组。

PCL降解速度相对较慢，应根据目标释放周期选择分子量。

生物实验前应充分去除游离亲和素和残留有机溶剂。

可通过核磁共振、红外光谱、GPC、生物素定量及ROS断裂实验进行表征。

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 ℃。材料应远离过氧化物、强氧化剂及潮湿环境。使用前应保持包装密封并恢复至室温后再开封，以避免吸湿和冷凝。建议分装保存，减少反复冻融和频繁开盖。

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