PCL-TK-PEG-RB 罗丹明-聚乙二醇-硫缩酮-聚己内酯

PCL-TK-PEG-RB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红色荧光示踪功能的嵌段共聚物。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）及末端罗丹明荧光基团（RB）组成，可用于构建ROS响应型荧光胶束、纳米颗粒及可视化药物递送系统。

TK通常表示 thioketal，即硫缩酮键，“酮硫醇”建议规范为“硫缩酮”。RB通常表示 Rhodamine B，即罗丹明B；如果实际使用的是其他罗丹明衍生物，则其光谱参数可能不同。

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

中文名称： 聚己内酯-硫缩酮-聚乙二醇-罗丹明B

常用缩写： PCL-TK-PEG-RB、RB-PEG-TK-PCL

结构形式： PCL—TK—PEG—RB

材料类型： ROS响应型罗丹明荧光标记两亲性共聚物

荧光颜色： 橙红色至红色

参考激发波长： 约540～560 nm

参考发射波长： 约570～590 nm

外观： 粉红色、红色至紫红色粉末或固体

常见PEG分子量： 1 kDa、2 kDa、3.4 kDa、5 kDa等

结构组成

PCL链段： PCL是一种疏水性脂肪族聚酯，具有较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，在低ROS环境中相对稳定，在较高水平ROS作用下可能发生氧化断裂。

PEG链段： PEG具有良好的亲水性，可在载体表面形成水化层，提高纳米颗粒在水相及生理介质中的分散稳定性。

RB罗丹明基团： 罗丹明B可提供橙红色或红色荧光信号，用于示踪聚合物和纳米载体的细胞摄取、胞内分布及组织定位。

ROS响应机制

PCL与PEG之间引入硫缩酮键后，材料能够对活性氧水平变化产生响应。在正常生理环境或较低ROS条件下，TK键通常能够在一定时间内保持稳定，使PEG链段继续为载体提供亲水保护。

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-RB链段分离，进而产生以下变化：

PEG-RB链段从PCL载体表面脱离

纳米颗粒结构松散、失稳或解聚

颗粒粒径、表面电位及疏水性发生变化

增强颗粒与细胞膜之间的相互作用

加快包载药物、光敏剂或探针释放

罗丹明信号与PCL纳米核心发生空间分离

由于RB位于PEG末端，TK键断裂后，罗丹明通常随PEG链段一起从PCL载体表面脱离。因此，RB荧光主要用于示踪PEG-RB片段，ROS响应后不一定能够持续准确代表PCL核心的位置。

实验应用参考

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。为避免罗丹明密度过高引起自淬灭，可将少量PCL-TK-PEG-RB与未标记的PCL-PEG或PCL-TK-PEG-OH按一定比例混合。

进行细胞实验时，可通过共聚焦显微镜观察颗粒的胞内分布，并使用流式细胞仪分析细胞总体荧光强度。建议同时设置未标记颗粒、游离罗丹明、空白细胞和ROS抑制组，以区分颗粒摄取、染料脱落及TK断裂造成的信号变化。

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。

罗丹明基团对强光敏感，操作与储存过程中应注意避光。

染料密度过高可能产生自淬灭或改变颗粒表面性质。

RB信号主要示踪PEG-RB链段，不一定始终代表PCL核心。

游离或脱落的罗丹明可能进入细胞并造成假阳性信号。

ROS响应实验应设置无ROS及不同ROS浓度的对照组。

生物实验前应充分去除游离染料和残留有机溶剂。

可通过核磁共振、GPC、紫外-可见吸收、荧光光谱及ROS断裂实验进行表征。

储存条件

建议密封、严格避光、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、高温及强光。使用前应在密封状态下恢复至室温后再开封，防止吸湿和冷凝。建议分装保存，减少反复冻融和频繁开盖。

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