英文名称:Biotin-cRGD Peptide (Cyclic RGD Variant)
中文名称:生物素-cRGD肽(环状RGD变体)
1. 定义与组成
生物素-cRGD肽是一种将生物素(Biotin)与环状RGD肽(cyclic RGD peptide)共价偶联的靶向分子探针。cRGD肽(如c(RGDfK)、c(RGDyK))是通过化学环化技术将线性RGD序列(Arg-Gly-Asp)改造为环状结构的多肽,可特异性识别并结合肿瘤细胞及新生血管内皮细胞表面高表达的整合素αvβ3受体。通过生物素标记,该复合物可与链霉亲和素系统结合,实现多模态功能化(如成像、载药)或高通量检测,广泛应用于肿瘤靶向诊疗及整合素相关疾病研究。
2. 制备原理
cRGD肽设计与合成:
cRGD肽通过固相肽合成(SPPS)技术制备,其环状结构通过引入二硫键(-S-S-)、头尾氨基酸成环(如赖氨酸-天冬氨酸侧链偶联)或点击化学(CuAAC反应)形成,增强对整合素αvβ3的亲和力及酶稳定性。生物素偶联策略:
定点修饰:在cRGD肽的N端或侧链引入氨基(如赖氨酸残基)或巯基(如半胱氨酸残基),通过NHS-生物素(N-羟基琥珀酰亚胺生物素)与氨基反应,或巯基化生物素(如Biotin-PEG-Maleimide)与巯基反应,实现高效率标记。
连接臂优化:采用PEG(聚乙二醇)连接臂(如Biotin-PEG3-COOH)延长生物素与cRGD肽的空间距离,减少空间位阻并提升结合活性。
纯化与鉴定:
通过高效液相色谱(HPLC)纯化偶联产物,质谱(MS)验证分子量,圆二色光谱(CD)确认环状结构完整性,确保生物素标记效率(>90%)及cRGD肽的二级结构稳定。
3. 核心特性
高亲和力与特异性:
环状结构使cRGD肽与整合素αvβ3的解离常数(Kd)降至纳摩尔级(如c(RGDfK)的Kd≈0.5 nM),较线性RGD肽亲和力提升100-1000倍,且对整合素αvβ5、α5β1等亚型交叉反应性低。*酶解稳定性:
环化封闭肽链末端,显著降低血浆蛋白酶(如胰蛋白酶、糜蛋白酶)的降解速率,体内半衰期延长至数小时(线性RGD肽<30分钟)。多模态功能化潜力:
生物素-链霉亲和素桥接:可连接荧光染料(如Cy5、ICG)、放射性核素(如68Ga、177Lu)、纳米载体(如脂质体、铁氧化物纳米颗粒)或药物分子(如紫杉醇、光敏剂),实现诊疗一体化。
跨膜转运能力:部分cRGD肽(如含RGDfK序列)可通过整合素介导的内吞作用进入细胞质,适用于胞内药物递送。
光学/核医学可检测性:
结合荧光标记或放射性同位素后,可用于活体成像(如小动物PET/CT、近红外荧光成像)追踪肿瘤新生血管分布及转移灶。
4. 应用领域
肿瘤靶向成像:
光学成像:生物素-cRGD肽偶联Cy5/IRDye800CW,用于术中荧光导航或肿瘤边界识别,尤其适用于高表达整合素αvβ3的肿瘤(如胶质母细胞瘤、乳腺癌)。
核医学成像:偶联68Ga/177Lu标记的链霉亲和素,实现全身PET扫描定位原发灶及微小转移灶,指导手术或放疗计划。
靶向药物递送:
化疗药物:连接阿霉素(Dox)或喜树碱(CPT),通过整合素介导的内吞作用提升癌细胞内药物浓度,降低全身毒性。
光动力/光热治疗:偶联吲哚菁绿(ICG)或金纳米棒,实现近红外光触发下的肿瘤特异性杀伤。
*血管生成治疗:
竞争性抑制整合素αvβ3与细胞外基质(如纤连蛋白、玻连蛋白)的结合,阻断血管生成信号通路(如VEGF/PDGF),抑制肿瘤生长及转移。
诊断试剂开发:
ELISA夹心法:生物素-cRGD肽捕获样本中整合素αvβ3,结合链霉亲和素-HRP检测,用于肿瘤标志物筛查或血管新生相关疾病诊断。
侧流免疫层析:构建生物素-cRGD肽-胶体金探针,实现床旁快速检测(POCT)。
5. 技术优势
高效靶向与低背景:
整合素αvβ3在肿瘤血管内皮细胞及部分癌细胞表面高表达(>10^5个受体/细胞),而在正常组织中低表达,显著提升信噪比。合成可控性:
化学合成cRGD肽周期短(<2周)、成本低(<200美元/克),且环化策略(如二硫键、点击化学)成熟,适合大规模生产。模块化设计:
生物素标记的“即插即用”特性允许快速切换功能模块(如成像剂/药物),适应不同研究需求。临床转化潜力:
cRGD肽已进入多期临床试验(如^68Ga-NOTA-c(RGDfK)用于前列腺癌PET成像,NCT03457840),验证其安全性及诊断效能。
6. 注意事项
整合素表达异质性:
部分肿瘤(如肝癌)整合素αvβ3表达较低,需结合其他靶向分子(如F3肽、透明质酸)提升特异性。生物屏障穿透:
实体瘤高间质压可能限制复合物渗透,需优化粒径(<10 nm)或联合超声/光热治疗增强递送效率。体内代谢与清除:
未结合的生物素-cRGD肽可能被肾脏快速清除(半衰期<2小时),需通过PEG修饰(MW 2-5 kDa)或白蛋白结合延长循环时间。竞争性抑制:
血液中游离纤连蛋白或玻连蛋白可能干扰靶向,需设计高亲和力变体(如c(RGDyK))或联合前药策略。
包装: 瓶装
规格: 50mg / 100mg / 250mg / 500mg
物理状态: 可选固体、粉末或溶液形式
储存: 请在低温(冷藏)条件下保存,以维持活性和稳定性
产地信息: 陕西·西安
品牌与厂家简介:
供应商:西安齐岳生物科技有限公司
关于我们:
西安齐岳生物科技,我们专注于各类生物科技专用维生素的研发与生产,凭借先进的工艺和专业的团队,打造出良好产品。我们的主打产品丰富多样,生物素化药物及前体,为药物研发与应用提供有力支持;氨基酸类生物素化产品,满足特定领域的需求;生物素化多肽,在生物研究中大放异彩。我们以匠心雕琢每一克原料,让维生素化身生命科学的全能桥梁。从科研探索到产业应用,我们持续解锁生物分子的无限可能,用智慧与精工推动生命科学跃迁。
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