聚己内酯-聚乙二醇-生物素，PCL-PEG-Biotin功能聚合物助力蛋白偶联与活体追踪成像

PCL-PEG-Biotin

PCL-PEG-Biotin功能聚合物助力蛋白偶联与活体追踪成像

◆ 一、分子结构与命名

中文名称：聚己内酯-聚乙二醇-生物素

英文名称：Poly(ε-caprolactone)-block-poly(ethylene glycol)-biotin

缩写结构：PCL-PEG-Biotin（也可写为Biotin-PEG-PCL或Biotin-PEG-b-PCL）

分子结构简图：

HO–[PCL]_n–[PEG]_m–Biotin

其中：

PCL（Polycaprolactone）：疏水部分，包载药物；

PEG（Polyethylene glycol）：亲水柔顺链段，提供生物相容性和延长血液循环时间；

Biotin（维生素H）：特异性识别亲和素类蛋白（如Avidin、Streptavidin、NeutrAvidin）。

◆ 二、产品概述

PCL-PEG-Biotin是一种功能化嵌段共聚物，由疏水性聚己内酯（PCL）、亲水性聚乙二醇（PEG）及其末端修饰的生物素（Biotin）三部分构成。该共聚物兼具 良好的生物降解性、生物相容性、自组装能力 和 强靶向识别能力，尤其适用于构建生物素-亲和素系统（Biotin-Avidin/Streptavidin）下的多功能纳米载体、靶向递药系统、生物传感器和纳米材料构建平台等。

◆ 三、合成路线概述

PCL-PEG-Biotin的合成通常由以下三步组成：

步骤1：合成PCL-PEG-OH

使用PEG作为引发剂，ε-己内酯开环聚合形成PCL-PEG；

催化剂为Sn(Oct)₂，反应在无水条件下进行。

步骤2：PEG末端羟基功能化

将PEG-OH转换为 羧基（–COOH），例如用琥珀酸酐反应形成PEG-COOH；

或直接接入含反应基团的链端接头。

步骤3：生物素偶联

利用EDC/NHS活化PEG-COOH，使其与 生物素-NH₂ 或 生物素-hydrazide形成稳定酰胺键；

若使用Biotin-NHS，可直接与PEG-NH₂ 共聚物反应；

终产物通过透析去除游离Biotin与副产物。

◆ 四、理化性质

性质 描述

外观 白色至淡黄色蜡状固体或粉末

溶解性 易溶于DMSO、DMF、氯仿、THF等有机溶剂，部分分散于水

分子量 常见如：PEG 2k ~ 5k，PCL 1k ~ 5k可调；Biotin修饰比例一般为1:1

结构形式 两嵌段线性共聚物，单末端修饰（Biotin）

自组装能力 可在水中形成胶束或纳米粒（粒径50~150nm）

CMC（临界胶束浓度） ~10⁻⁶–10⁻⁷ mol/L，取决于PCL/PEG比例

降解性 具良好生物降解性（由PCL链段提供）

图1｜聚己内酯-聚乙二醇-生物素，PCL-PEG-Biotin

◆ 五、典型应用领域

✦ 1. 靶向药物递送系统

PCL核包载药物；

PEG-Biotin提供亲水外壳 + 靶向识别；

结合Streptavidin修饰抗体、肽段、aptamer，实现特异性递药。

✦ 2. 生物成像/荧光探针

将荧光标记的亲和素（如Cy5.5-streptavidin）与Biotin聚合物结合，形成可视化追踪平台；

可用于体内成像、细胞示踪、定位释放系统研究。

✦ 3. 组织工程与功能化支架

将PCL-PEG-Biotin包覆于微球或支架表面，通过亲和素与细胞因子、肽段等偶联，调控细胞行为；

支持可注射型水凝胶系统的构建。

✦ 4. 纳米粒“click对接”系统

可用于构建多组分的模块化纳米药物平台，如：

Biotin-粒子 + Streptavidin-蛋白；

Biotin-聚合物 + Streptavidin-磁性粒子；

实现免疫修饰、靶向增强或诊疗复合平台构建。

◆ 六、生物功能与优势

✦ 1. 强靶向识别能力

生物素能高亲和力（Ka ~10¹⁵ L/mol）结合亲和素/链霉亲和素；

可用于构建 配对系统，通过非共价连接将纳米粒“扣合”于目标部位。

✦ 2. 良好生物相容性与长循环特性

PEG可抑制蛋白吸附、减少网状内皮系统清除；

延长血液中停留时间，增强药物累积。

✦ 3. 可控释放与包载能力

疏水核由PCL组成，可装载紫杉醇、顺铂等疏水药物；

控释特性有利于缓慢释放、降低毒副作用。

✦ 4. 模块化构建平台

Biotin提供“连接点”与抗体、酶、荧光探针等实现快速偶联；

可用于“诊疗一体”、“靶向纳米平台”或智能响应材料系统。

◆ 七、储存与使用建议

项目 建议

储存方式 -20°C干燥避光保存，避免潮湿

溶解建议 推荐先用DMSO、THF、DMF溶解，后转入水相形成胶束或纳米粒

使用注意事项 生物素端建议避免长期暴露于高温、高酸碱或紫外光下，以保持活性

胶束保存 建议低温4°C避光短期保存，防止粒径聚集变化或Biotin氧化失活

◆ 八、产品规格示例（可定制）

产品编号PEG分子量PCL分子量 功能端基 纯度

PCL2k-PEG2k-Biotin 2000 2000 Biotin末端 >95%

PCL3k-PEG5k-Biotin 5000 3000 Biotin末端 >95%

PCL1k-PEG3.4k-Biotin 3400 1000 Biotin末端 >95%

可定制提供不同分子量、双端修饰（Biotin-PCL-PEG-PCL-Biotin）、共聚染料、点击化学接头（如Alkyne, Azide）等。

◆ 九、总结

PCL-PEG-Biotin是一种集 生物相容性、靶向性、自组装能力 于一体的多功能高分子材料，兼具PCL的疏水药物承载能力、PEG的血液循环延长能力 和Biotin的靶向识别能力，广泛应用于构建 药物递送系统、生物功能化探针、模块化纳米材料平台及信号放大体系。在肿瘤靶向治疗、诊疗一体化、生物材料修饰等前沿研究中，展现出卓越的应用前景。

Sur-Release公司、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。Sur-Release公司始终坚持质量为本、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:Sur-Release公司

用途:科研

状态：固体/粉末/溶液

产地：上海

温馨提醒:仅供科研，不能用于人体实验!

相关产品：

PLGA-SS-PEI

PLGA-SS-PEG-OH

PLGA-SS-PEG-COOH

PLGA-SS-PEG-NHS

PLGA-SS-PEG-SH

PLGA-SS-PEG-CHO

PLGA-SS-PEG-NH2

PLGA-SS-PEG-MAL

PLGA-SS-PEG-N3