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多种分子-S-S-Maleimide定制合成技术——氧化还原响应型生物偶联体系构建方案
发布时间:2026-07-08     作者:zhn   分享到:

一、技术核心优势

二硫键-马来酰亚胺(-S-S-Maleimide)修饰是制备 GSH 响应释药载体、定点偶联生物探针、ADC 前药的核心工艺,依托巯基定点特异性结合、肿瘤微环境还原断键可控释药、低毒高生物相容三大特点,广泛用于智能纳米给药、靶向成像标记、生物医药偶联材料开发。

西安齐岳生物深耕生物合成与纳米材料修饰,针对不同母体分子官能团差异化需求,搭建标准化模块化多种分子-S-S-Maleimide 定制合成产线,覆盖小分子药物、合成高分子、天然多糖、无机纳米载体、多肽抗体、荧光示踪探针全品类底物修饰。

核心技术竞争力:

底物适配全覆盖,可匹配羧基 / 氨基 / 羟基等不同活性基团母体;

定点偶联工艺成熟,修饰效率高、副产物少;

产物纯度可控,批次稳定性、重复性优异;

支持科研小试至中试前置研发全规模定制。

 

二、-S-S-Maleimide的核心技术原理

采用多种官能团活化-二硫键桥接-末端马来酰亚胺封端模块化合成路线,分几步精准调控反应条件,在各类分子 / 纳米材料表面稳定接枝还原敏感型-S-S-Maleimide 功能基团。 体系兼具二硫键 GSH 响应断裂特性与马来酰亚胺巯基专一偶联能力,可高效制备结构稳定、刺激响应灵敏、靶向结合能力强的智能生物偶联复合物。

分子-S-S-Maleimide 

三、全品类可定制-S-S-Maleimide 产物清单

(一)羟基类分子-S-S-Maleimide修饰体系

适配分子:含酚羟基小分子药物(氯硝柳胺、白藜芦醇、姜黄素、槲皮素、阿霉素等);含醇羟基高分子材料(PEG、葡聚糖、DSPE脂质体衍生物等);各类天然多糖生物材料。

含酚羟基小分子药物

各类天然多糖生物材料

氯硝柳胺-S-S-Maleimide

透明质酸(HA,玻尿酸)-S-S-Maleimide

白藜芦醇-S-S-Maleimide

海藻酸钠(海藻多糖)-S-S-Maleimide

姜黄素-S-S-Maleimide

壳聚糖(脱乙酰甲壳素)-S-S-Maleimide

槲皮素-S-S-Maleimide

葡聚糖(Dextran)-S-S-Maleimide

阿霉素-S-S-Maleimide

淀粉(直链 / 支链淀粉)-S-S-Maleimide

山奈酚-S-S-Maleimide

纤维素-S-S-Maleimide

紫杉醇-S-S-Maleimide

木聚糖-S-S-Maleimide

伊立替康-S-S-Maleimide

果胶-S-S-Maleimide

木犀草素-S-S-Maleimide

黄原胶-S-S-Maleimide

水飞蓟宾-S-S-Maleimide

葡甘露聚糖(魔芋多糖)-S-S-Maleimide

喜树碱-S-S-Maleimide

肝素-S-S-Maleimide

柔红霉素-S-S-Maleimide

硫酸软骨素-S-S-Maleimide

多西他赛-S-S-Maleimide

胶原蛋白-S-S-Maleimide

白皮杉醇-S-S-Maleimide

明胶-S-S-Maleimide

没食子酸-S-S-Maleimide

丝素蛋白-S-S-Maleimide

迷迭香酸-S-S-Maleimide

单宁(植物多酚)-S-S-Maleimide

大黄素-S-S-Maleimide

甘油三酯类植物油脂-S-S-Maleimide

丹参酮 ⅡA-S-S-Maleimide

等等

依托泊苷-S-S-Maleimide


拓扑替康-S-S-Maleimide


雷公藤红素-S-S-Maleimide


替尼泊苷-S-S-Maleimide


丁香酚-S-S-Maleimide


等等不同药物-S-S-Maleimide


 

(二)羧基类分子-S-S-Maleimide修饰体系

适配母体:聚酯类合成高分子(PLGA、PCL等)、天然高分子(透明质酸、海藻酸钠等);含羧基小分子药物(布洛芬、维A酸等)各类含羧基功能化小分子与聚合物材料。

一、聚酯类合成高分子-S-S-Maleimide 系列

三、功能小分子:羧基小分子药物 / -S-S-Maleimide 系列

PLGA-S-S-Maleimide

布洛芬-S-S-Maleimide

50:50 PLGA-S-S-Maleimide

萘普生-S-S-Maleimide

75:25 PLGA-S-S-Maleimide

双氯芬酸-S-S-Maleimide

PLGA-PEG-S-S-Maleimide

酮洛芬-S-S-Maleimide

PLGA-TK-PEG-S-S-Maleimide

吲哚美辛-S-S-Maleimide

PCL-S-S-Maleimide

甲氨蝶呤-S-S-Maleimide

PCL-PEG-S-S-Maleimide

DOX-COOH-S-S-Maleimide

四臂 PCL-S-S-Maleimide

CPT-COOH-S-S-Maleimide

PCL-TK-S-S-Maleimide

伊立替康-S-S-Maleimide

PLLA-S-S-Maleimide

5-FU-COOH-S-S-Maleimide

PLLA-PEG-S-S-Maleimide

功能小分子:荧光示踪染料

PTMC-S-S-Maleimide

FAM-S-S-Maleimide

PCL-PLA-S-S-Maleimide

TAMRA-S-S-Maleimide

二、天然高分子-S-S-Maleimide 系列

Cy3-S-S-Maleimide

HA-S-S-Maleimide

Cy5-S-S-Maleimide

低分子量 HA-S-S-Maleimide

Cy5.5-S-S-Maleimide

高分子量 HA-S-S-Maleimide

Cy7-S-S-Maleimide

HA寡糖-S-S-Maleimide

BODIPY-S-S-Maleimide

HA-PEG-S-S-Maleimide

香豆素-S-S-Maleimide

ALG-S-S-Maleimide

功能小分子:靶向配体 / 其他功能小分子

高 G 型 ALG-S-S-Maleimide

叶酸-S-S-Maleimide

高 M 型 ALG-S-S-Maleimide

谷氨酸-S-S-Maleimide

CMC-S-S-Maleimide

天冬氨酸-S-S-Maleimide

CMCS-S-S-Maleimide

水杨酸-S-S-Maleimide

果胶-S-S-Maleimide

肉桂酸-S-S-Maleimide

CM-Dextran-S-S-Maleimide

脱氧胆酸-S-S-Maleimide

岩藻聚糖-S-S-Maleimide

熊去氧胆酸-S-S-Maleimide

 

(三)氨基类分子-S-S-Maleimide修饰体系

适配母体:壳聚糖、PEI、PAMAM树枝状大分子;功能性多肽、抗体及抗体片段;各类氨基修饰改性纳米材料与生物载体。

一、氨基合成高分子载体-S-S-Maleimide 系列

三、氨基改性纳米材料与生物载体-S-S-Maleimide 系列

低分子量壳聚糖-S-S-Maleimide

氨基化 PLGA 纳米粒-S-S-Maleimide

高分子量壳聚糖-S-S-Maleimide

氨基化 PCL 纳米粒-S-S-Maleimide

PEI-S-S-Maleimide

氨基透明质酸微球-S-S-Maleimide

PAMAM G1-S-S-Maleimide

氨基海藻酸钠微球-S-S-Maleimide

PAMAM G2-S-S-Maleimide

氨基介孔二氧化硅 MSN-S-S-Maleimide

PAMAM G3-S-S-Maleimide

氨基四氧化三铁磁性纳米粒-S-S-Maleimide

PAMAM G4-S-S-Maleimide

氨基金纳米颗粒 AuNP-S-S-Maleimide

PAMAM G5-S-S-Maleimide

氨基碳纳米管-S-S-Maleimide

二、多肽、抗体类生物氨基底物-S-S-Maleimide 系列

氨基 MOF 载体-S-S-Maleimide

RGD 多肽-S-S-Maleimide

氨基 COF 载体-S-S-Maleimide

TAT 多肽-S-S-Maleimide

氨基脂质体载体-S-S-Maleimide

cRGD 多肽-S-S-Maleimide

氨基水凝胶微载体-S-S-Maleimide

细胞穿透肽 CPP-S-S-Maleimide

氨基脂质纳米粒载体-S-S-Maleimide

靶向多肽 GE11-S-S-Maleimide

氨基外泌体-S-S-Maleimide

 

(四)无机纳米材料-S-S-Maleimide修饰体系

适配母体:介孔二氧化硅(MSN)、四氧化三铁磁性纳米颗粒、金纳米颗粒、氧化石墨烯(GO)、MOF金属有机框架等各类无机功能纳米材料。

氨基化介孔二氧化硅MSN-S-S-Maleimide

氨基功能化 MOF-S-S-Maleimide

介孔二氧化硅纳米棒-S-S-Maleimide

COF-S-S-Maleimide

超顺磁四氧化三铁纳米粒 Fe₃O4-S-S-Maleimide

氨基 COF 载体-S-S-Maleimide

氨基磁性四氧化三铁颗-S-S-Maleimide

MOF-S-S-Maleimide

纳米金AuNP-S-S-Maleimide

ZIF-8-S-S-Maleimide

金纳米棒 AuNR-S-S-Maleimide

MIL-53-S-S-Maleimide

金纳米笼-S-S-Maleimide

UiO-66-S-S-Maleimide

氨基修饰金纳米颗粒-S-S-Maleimide

氨基氧化石墨烯 GO-S-S-Maleimide

稀土上转换纳米颗 UCNP-S-S-Maleimide

还原氧化石墨烯 rGO-S-S-Maleimide

碳纳米管 CNT-S-S-Maleimide

二氧化钛 TiO₂纳米粒-S-S-Maleimide

氨基碳纳米管-S-S-Maleimide

量子点 CdSe/ZnS-S-S-Maleimide

等等,以上表格只是列举一部分产品。 


四、核心应用场景

本模块化多种分子-S-S-Maleimide定制合成技术通用性强、响应性能稳定,可深度适配生物医学、材料科学、药剂学、基础生命科学等多个前沿领域,核心应用场景如下:

1. 智能前药与ADC药物研发

构建氧化还原响应型小分子药物-抗体/多肽偶联物,依托肿瘤微环境GSH高表达特性实现定点断键、靶向释药,精准提升肿瘤治疗效果,有效降低传统化疗药物的全身性毒副作用,为新型ADC药物、智能前药的研发提供核心技术支撑。

2. 靶向智能纳米递送系统构建

对PLGA纳米粒、脂质体、介孔二氧化硅等纳米载体进行-S-S-Maleimide功能化修饰,可高效偶联靶向多肽、抗体、小分子靶向配体,制备兼具主动靶向识别+微环境响应释药双功能的智能纳米药物,显著提升药物富集效率与生物利用度。

3. 生物靶向标记与活体成像

实现荧光探针、MRI造影剂、光学成像试剂的二硫键功能化修饰,依托特异性偶联特性,完成细胞、蛋白、活体组织层面的精准靶向标记与动态成像示踪,为生物成像、病理检测、分子示踪研究提供高效工具。

4. 功能性智能生物材料制备

基于该修饰技术制备氧化还原响应型水凝胶、组织工程生物支架、生物靶向分离介质,可实现材料性能的微环境自适应调控,广泛应用于组织修复、生物分离、可控生物传感等研究与应用领域。

5. 生命科学基础机制研究

构建可精准可控解离的分子偶联体系,模拟生物体内氧化还原微环境,用于蛋白质相互作用验证、药物胞内递送机制探究、疾病靶点验证、分子调控机制等基础科研工作,为生命科学机制研究提供可控、稳定的实验模型。

S-S-Maleimide  

五、西安齐岳生已经做过的一个案例分享:

·  客户需求:

构建乳腺癌 CD44 靶向、胞内 GSH 响应释药纳米胶束,要求 PLGA 载体表面定点引入 - S-S-Maleimide,后续共价偶联巯基化 cRGD 靶向肽,包载阿霉素用于肿瘤靶向化疗。

·  齐岳定制工艺方案 

① 底物:端羧基 PLGA50:50(羧基活性位点充足,疏水适配纳米沉淀法);

② 活化桥接:采用 SPDP 异双功能二硫交联剂,EDC/NHS 活化羧基,在 PLGA 末端稳定引入可还原二硫键; ③ 末端封端:转化生成活性马来酰亚胺基团,得到成品PLGA-S-S-Maleimide;

④ 质控指标:二硫键接枝率>92%,Mal 活性基团含量≥0.85 μmol/mg,分子量分布 PDI<1.2,无游离交联剂残留;

⑤ 下游偶联:温和水相条件下与巯基 - cRGD 高效定点偶联,无载体团聚。

PLGA-S-S-Maleimide ·  实验效果:

载体体外稳定性优异,血液低还原环境下几乎无药物泄漏;肿瘤胞内高 GSH 快速断裂二硫键,载体解体释放 DOX;细胞摄取较普通 PLGA 纳米粒提升 2.7 倍,荷瘤小鼠肿瘤抑制效果显著增强,全身毒副作用大幅降低。

PLGA-S-S-Maleimide 西安齐岳生物拥有成熟完备的不同分子-S-S-Maleimide 全流程定制合成能力,可根据客户提供的各类母体原料(小分子药物、高分子载体、纳米材料、多肽荧光探针等)结构,量身匹配专属修饰工艺,提供从路线设计、合成制备、多级纯化到全套结构表征报告的一站式定制服务。无论是毫克级科研小样、批量中试样品,或是带特定长度连接臂、多重响应复合结构的特殊衍生物开发需求,均可对接定制;若您有相关分子修饰、还原响应型偶联物合成项目需求,欢迎随时咨询洽谈,我们将提供专业技术方案与配套支持。

 不同分子-S-S-Maleimide

六、参考文献:

[1] Kaldybekov D B, Filippov S K, Radulescu A, et al. Maleimide-functionalised PLGA-PEG nanoparticles as mucoadhesive carriers for intravesical drug delivery[J]. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2019, 143: 24-34.

中文译名:马来酰亚胺功能化 PLGA-PEG 纳米粒作为膀胱黏膜黏附给药载体

简介:验证 Mal 修饰 PLGA 高分子在黏膜给药场景优势,提供疏水聚酯聚合物接枝马来酰亚胺的成熟有机相活化工艺,可借鉴用于 PLGA-S-S-Maleimide 批量制备。

[2] Wang X, Zhang Y, Li Y. Redox-responsive disulfide-maleimide bifunctional linkers for biomolecule site-specific conjugation[J]. Biomaterials Science, 2023, 11(12): 4168-4181.

中文译名:用于生物分子定点偶联的氧化还原响应型二硫键 - 马来酰亚胺双功能交联剂

简介:系统综述 SS-Mal 双功能交联剂合成、水相 / 有机相修饰工艺,对比羧基、氨基、纳米颗粒不同底物修饰方案,明确二硫键 GSH 响应断键机制,是本修饰体系直接参考的核心文献。

[3] Esfandyari-Manesh M, Mostafavi S H, Majidi R F, et al. Improved anticancer delivery of paclitaxel by albumin surface modification of maleimide-functional PLGA nanoparticles[J]. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences, 2015, 23(1): 28.

中文译名:白蛋白修饰马来酰亚胺功能化 PLGA 纳米粒优化紫杉醇抗肿瘤递送效果

简介:证明 Mal 基团可稳定结合蛋白类生物大分子,拓展 PLGA-S-S-Mal 下游偶联蛋白、抗体的应用场景。

[4] Lv W L, et al. Dual-responsive HA modified redox nanocarriers for deep penetration breast cancer chemotherapy[J]. Journal of Controlled Release, 2024, 371: 456-472.

中文译名:双重响应透明质酸还原型纳米载体用于乳腺癌深层渗透化疗

简介:以透明质酸羧基为修饰位点构建 SS-Mal 载体,对比水相磺化交联剂修饰多糖的优势,为 HA-S-S-Maleimide 定制提供工艺参考。  

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