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

◆ 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。

Sur-Release公司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。

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◆ 二、全品类可定制-S-S-Maleimide产物清单

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◆ （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

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◆ （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。

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◆ 三、-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。

✦ 四、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

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◆ （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。

✦ 五、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

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◆ （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。

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◆ 六、Sur-Release公司

✦ 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。

✦ Sur-Release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。

✦ 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。

Sur-Release公司 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。

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◆ 七、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。

✦ 7. 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。

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◆ 八、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。