一、基础信息卡
- 中文名称：氨基-酮缩硫醇-叔丁氧羰基氨基
- 英文名称：Amino-Thioketal-N-(tert-butoxycarbonyl)amino（常写作 NH₂-TK-NHBoc / Boc-TK-NH₂）
- 常用别称：氨基-TK-Boc氨基、Boc保护双胺TK连接子、叔丁氧羰基-酮缩硫醇-氨基、TK响应型不对称二胺、Boc-TK-NH₂
- 性状：白色至类白色固体粉末，低熔点或蜡状倾向（随纯度与结晶度变化）
- 溶解性：溶于 DMSO、DMF、DCM、氯仿、甲醇、THF；微溶于水，不建议直接水相投料
- 纯度：HPLC/NMR 鉴定 ≥95%（可提供高纯定制与 COA）
- 分子量：约 300–400 Da（依 TK 骨架取代基而定）
- 储存条件：-20℃避光、干燥、密封，惰性气体保护；避免强酸、强氧化与反复冻融
- 保质期：原包装合规储存 12 个月
- 运输条件：低温冰袋/干冰，避光防水，到货后及时回冻
- 供应商：西安瑞禧生物科技有限公司
- 应用方向：ROS响应载体合成、前药连接子、智能水凝胶交联剂、不对称双端偶联中间体
- 温馨提示：本产品仅供科研实验使用，不能用于人体实验、临床诊疗及食品用途。
二、材料相关介绍
NH₂-TK-NHBoc 是一种不对称双功能 TK 响应连接子，结构可表示为：
H₂N–TK–NH–Boc
- 游离 –NH₂ 端：可在弱碱/缩合剂条件下与羧基、NHS酯、醛基反应，完成第一步定向偶联；
- TK（酮缩硫醇）桥：对 H₂O₂、·OH 等活性氧敏感，氧化断裂后释放含胺碎片，实现环境触发解构；
- –NHBoc 端：氨基被叔丁氧羰基保护，在碱性偶联条件下稳定，酸脱保护后再暴露第二氨基，用于第二步修饰。
这种“保护—偶联—脱保护—再偶联”的时序控制，可规避对称双胺（如 NH₂-TK-NH₂）双端同时反应带来的交联副产物，适合构建结构明确的响应型分子。
TK 键的断裂动力学在文献中已有验证：在 Cu²⁺/H₂O₂ 模拟 ROS 体系中，硫缩酮氧化裂解服从准一级动力学，数小时内可观察到明显断键与丙酮副产物生成。
三、研究步骤与实验操作路径
3.1 第一步：游离氨基端定向偶联（构建疏水/骨架端）
适用反应
- 与 DSPE-COOH、胆固醇-COOH、PLGA-COOH 等形成酰胺键；
- 与醛基多糖/蛋白形成亚胺（后续还原稳定）；
- 与荧光 NHS 酯（FITC/Cy5/RB）标记示踪。
参考条件
- 溶剂：DMSO/DMF 或 DCM/DMF 混合；
- 活化：EDC·HCl + NHS，或直接使用配体 NHS 酯；
- pH：弱碱 7.5–8.5（用 DIPEA 或 NaHCO₃ 缓冲）；
- 投料：TK连接子 NH₂ 稍过量（1.2–2 eq），避光、氮气保护、室温或 4℃过夜。
产物示例
- DSPE-TK-NHBoc（脂质锚定中间体）
- PLGA-TK-NHBoc（聚合物前体）
- FITC-TK-NHBoc（荧光追踪底物）
纯化：制备型 HPLC、柱层析或透析去除 EDC 副产物，NMR/MS 确认单偶联。
3.2 第二步：Boc 脱保护
常用条件
- 50% TFA/DCM，室温 1–2 h；
- 或对酸敏感底物用 1–4 M HCl/二氧六环、稀甲酸短时处理；
- 反应后氮气吹干，中和（Na₂CO₃/PBS），除 TFA 盐。
监控点
- 用 ¹H-NMR 观察 Boc 叔丁基信号（~1.4 ppm）消失；
- 用 TNBS 比色或荧光胺法确认游离胺再生。
⚠️ 脱保护后产物氧化敏感性上升，建议现脱现用或低温惰性保存。
3.3 第三步：第二氨基端功能化（亲水/靶向端）
脱保后得 H₂N-TK-骨架-NH₂（或 H₂N-TK-偶联物），可接：
- mPEG-NHS / PEG酸（构建 PLGA-TK-PEG）；
- cRGDfk-NHS、叶酸-NHS、抗体活化酯（靶向）；
- Cy5-NHS、RB-NHS（成像）；
- 马来酰亚胺配体（若先转巯基）。
此步完成“疏水锚—TK响应桥—亲水功能壳”三段式组装。
3.4 第四步：响应性与制剂验证
ROS 断裂测试
- PBS + 0–1 mM H₂O₂，37℃孵育；
- ¹H-NMR 监测 TK 特征峰下降、丙酮峰（~1.6/2.2 ppm）出现；
- DLS 观察粒径塌缩、PDI 上升、Zeta 漂移。
自组装/载药（若接 PLGA/DSPE）
- 薄膜水化或微流控制备纳米粒；
- 测包封率、释放曲线（普通 PBS vs H₂O₂ PBS）；
- TEM 看 ROS 刺激前后形貌解体。
对照设计
- 无 TK 类似物（NH₂-烷基-NHBoc）排除水解变量；
- 不脱 Boc 中间体对照偶联特异性。
四、相关材料（上下游与配套）
1. 同系列 TK 连接子
- NH₂-TK-NH₂（对称双胺）
- HO-TK-OH、HO-TK-NHBoc
- NHS-TK-NHBoc、COOH-TK-NHBoc
- Mal-TK-NHBoc（巯基反应型）
- TK 二酸（TK-COOH）用于聚酯扩链
2. 响应型对照连接子
- SS-TK 类似物（GSH/ROS 双响应）
- Hydrazone 连接子（pH 响应）
- Disulfide 连接子（还原响应）
- Selenide 连接子（氧化敏感）
3. 上游偶联原料
- DSPE-COOH、Chol-COOH、PLGA-COOH
- mPEG-NHS、PEG-MAL、PEG-NHS（多种分子量）
- 靶向配体：c(RGDfk)-NHS、FA-NHS、Transferrin-NHS
- 荧光基团：FITC-NHS、Cy5-NHS、RB-NHS
4. 终制剂形态
- ROS响应脂质体 / LNP
- TK桥联聚合物胶束
- 氧化敏感水凝胶微球
- 前药-载体偶联纳米粒
- 双模态成像探针（荧光+递送）
5. 检测与表征
- 结构：¹H-NMR、¹³C-NMR、FTIR、HRMS
- 纯度：HPLC（反相/SEC）、TLC
- 胶体：DLS、Zeta、TEM/Cryo-EM
- 响应：H₂O₂ 刺激 NMR/UV 释放曲线
- 胺量：TNBS、荧光胺、Ellman（转巯基后）
五、使用注意
- Boc 对酸敏感，操作避免 TFA 蒸气、强酸缓冲；TK 对氧化敏感，避免 H₂O₂ 预处理与金属离子长期接触。
- 游离胺端偶联前建议除水，DMSO 母液分装、避光、-20℃保存。
- 脱保护后产物建议即用，或转盐酸盐/醋酸盐冻干稳定。
- 所有细胞/动物实验须在合规科研框架内开展，禁止人体接触。
温馨提示：本品为科研试剂，仅供实验室研究使用，不能用于人体实验、临床诊断或治疗。