SH-PEG-Cholic acid，巯基聚乙二醇胆酸

巯基聚乙二醇胆酸（SH-PEG-Cholic acid）是一种融合了聚乙二醇的生物相容性、胆酸的生物靶向性与巯基的化学反应活性的功能性高分子衍生物，其分子结构由巯基（SH）、聚乙二醇（PEG）和胆酸（Cholic acid）三个核心功能模块通过共价键精准连接而成，各模块的特性相互补充，使该分子在药物递送、生物材料改性、脂质体构建等生物医学领域具备显著的应用优势。

从各功能模块的特性与作用来看，聚乙二醇（PEG）是 SH-PEG-Cholic acid 分子的 “核心载体骨架”，在分子中承担着调节溶解性、提升生物相容性、延长体内循环时间的关键作用。聚乙二醇链由重复的乙二醇单元构成，这种线性结构使其具有极强的亲水性，能够有效改善胆酸的疏水性缺陷，当分子进入水相环境（如生物体液）时，聚乙二醇链会在分子表面形成一层水化膜，不仅避免了分子间因疏水相互作用而产生的团聚现象，还能显著提升整体分子的水溶性和分散性，为后续的生物应用奠定基础。同时，聚乙二醇的生物相容性是其核心优势之一，在生物体内，聚乙二醇链不易被免疫系统识别，能够减少巨噬细胞的吞噬作用和蛋白质的非特异性吸附，降低分子的免疫原性和细胞毒性，从而延长分子在体内的血液循环时间，为药物递送等应用提供更充足的作用窗口。此外，聚乙二醇链的长度可根据实际需求进行灵活调控，不同分子量的聚乙二醇会影响分子的空间位阻、流体力学体积以及与生物分子的相互作用强度，例如较长的聚乙二醇链能提供更强的空间位阻效应，进一步减少非特异性吸附，而较短的链段则更便于分子穿透生物膜，适配不同的应用场景。

胆酸（Cholic acid）作为分子的 “生物靶向导向模块”，赋予了 SH-PEG-Cholic acid 独特的生物识别能力和体内靶向递送特性。胆酸是人体内天然存在的胆汁酸成分，主要由肝脏合成并分泌到胆汁中，在肠道内参与脂肪的消化吸收过程。其分子结构中含有多个羟基和羧基等极性基团，以及疏水的甾体骨架，这种两亲性结构使其能够与体内的胆汁酸转运体（如钠依赖性胆汁酸转运体，NTCP）发生特异性结合。胆汁酸转运体在肝脏细胞、肠道上皮细胞等组织中高表达，尤其是在肝脏中，转运体的表达量显著高于其他组织，这一特性使得胆酸修饰的分子能够通过 “主动靶向” 机制，被转运体识别并介导进入靶细胞（如肝细胞），从而实现药物或活性分子向特定组织的精准递送。在药物递送系统中，胆酸模块的存在可有效提高药物在肝脏等靶器官的富集浓度，减少药物在非靶组织中的分布，降低药物的毒副作用，特别适用于肝脏疾病（如肝炎、肝癌）的靶向治疗。此外，胆酸的天然来源使其具备良好的生物相容性和生物可降解性，进入体内后可通过正常的胆汁酸代谢途径被分解代谢，不会在体内产生蓄积，进一步提升了分子的生物安全性。

巯基（SH）是 SH-PEG-Cholic acid 分子的 “活性反应位点”，为分子的后续功能化修饰和组装提供了关键的化学活性基础。巯基具有较强的反应活性，能够与多种官能团发生特异性化学反应，例如与马来酰亚胺基团发生迈克尔加成反应、与二硫化物发生氧化还原反应、与卤代烃发生亲核取代反应等。这些反应具有条件温和、效率高、特异性强的特点，无需剧烈的反应环境，能够在生理条件下（如 pH 7.4、37℃）高效进行，因此非常适合用于生物分子的修饰和生物材料的功能化。在实际应用中，通过巯基的反应活性，可将 SH-PEG-Cholic acid 与药物分子、荧光探针、抗体片段等进行共价偶联，构建具有靶向功能的药物递送系统或分子探针。例如，将巯基与药物分子上的马来酰亚胺基团偶联，可将药物通过聚乙二醇链与胆酸连接，形成 “胆酸 - PEG - 药物” 的靶向递送结构，借助胆酸的靶向性实现药物向靶细胞的递送；同时，巯基也可用于脂质体或纳米粒的表面修饰，将 SH-PEG-Cholic acid 通过巯基与载体表面的活性基团反应，修饰到载体表面，赋予载体胆酸的靶向性和聚乙二醇的长循环特性，提升载体的药物负载效率和体内递送效果。此外，巯基还具有形成二硫键的能力，在氧化条件下，两个巯基可通过氧化反应形成稳定的二硫键，利用这一特性可实现分子的交联或自组装，例如构建具有响应性的纳米凝胶载体，在还原性微环境（如肿瘤组织）中，二硫键可发生断裂，实现药物的可控释放。

在生物医学领域的具体应用场景中，SH-PEG-Cholic acid 凭借其独特的结构优势展现出广泛的应用潜力。在肝脏靶向药物递送方面，该分子可作为药物载体的修饰剂，用于修饰脂质体、聚合物纳米粒、胶束等药物载体，通过胆酸与胆汁酸转运体的特异性结合，使载体能够高效富集到肝脏组织，尤其适用于治疗肝炎、肝纤维化、肝癌等肝脏疾病的药物递送，例如将抗肝*药物负载到经 SH-PEG-Cholic acid 修饰的纳米载体中，可显著提高药物在肝癌组织中的浓度，增强抗肿*疗效，同时降低药物对心脏、肾脏等正常器官的毒副作用。在生物材料表面改性领域，SH-PEG-Cholic acid 可用于修饰医用高分子材料（如聚氨酯、聚乳酸）或金属材料的表面，通过巯基与材料表面的活性基团反应，将胆酸和聚乙二醇链引入材料表面，一方面，聚乙二醇链可在材料表面形成水化膜，减少蛋白质吸附和细胞黏附，降低材料的生物污染风险；另一方面，胆酸的存在可赋予材料特定的生物识别性能，例如促进肝细胞在材料表面的黏附和增殖，为肝脏组织工程支架的构建提供支持。在分子探针构建方面，通过巯基将荧光染料（如荧光素、Cy5）或放射性核素标记物偶联到 SH-PEG-Cholic acid 上，可构建具有肝脏靶向性的分子探针，用于肝脏疾病的早期诊断和影像学检测，例如通过荧光成像或核素显像技术，可实时监测探针在体内的分布和富集情况，实现对肝脏病变的精准定位和诊断。

此外，SH-PEG-Cholic acid 的合成工艺相对成熟，可通过控制聚乙二醇的分子量、胆酸的连接方式以及巯基的修饰位点，实现对分子性能的精准调控，满足不同应用场景的需求。其良好的生物相容性、靶向性和反应活性经过大量体外细胞实验和体内动物实验验证，在安全性和有效性方面具有可靠的保障，为其从实验室研究向临床应用的转化奠定了坚实的基础，成为生物医学领域中一种极具发展潜力的功能性分子。