生物素-乙二胺（Biotin-EA，CAS號：111790-37-5）是一種重要的生物素衍生物，由生物素分子通過酰胺鍵與乙二胺連接而成，兼具生物素的高親和力特性和氨基的化學(xué)反應(yīng)活性。

一、化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成

• 生物素端：提供高親和力識別功能，可與親和素或鏈霉親和素形成較高親和力的非共價復(fù)合物（解離常數(shù)Kd≈10?1? M），實現(xiàn)高特異性分子捕獲和標(biāo)記。

• 乙二胺端：含兩個氨基（-NH?），具有強反應(yīng)活性，可與羧基、NHS酯、醛基等基團反應(yīng)，形成穩(wěn)定的共價鍵。

• 短連接臂：乙二胺連接臂僅含2個碳原子，長度遠(yuǎn)短于C6連接臂，適用于目標(biāo)分子空間結(jié)構(gòu)緊湊、不允許長鏈存在的場景。

結(jié)構(gòu)式：

二、物理性質(zhì)

• 外觀：白色固體粉末。

• 溶解性：可溶于DMF（二甲基甲酰胺）等極性有機溶劑，乙二胺的氨基帶有正電荷，可提高分子的水溶性，使其能在水相體系中反應(yīng)，減少有機溶劑的使用。

• 穩(wěn)定性：在常溫常壓下穩(wěn)定，但應(yīng)避免與強氧化劑、強酸、強堿等物質(zhì)接觸。在生理條件下能夠保持穩(wěn)定，不易發(fā)生降解或變性。

• 儲藏條件：需在-20℃下干燥儲存，避免頻繁解凍和冷凍，不可反復(fù)凍融，現(xiàn)配現(xiàn)用。

三、反應(yīng)特性

• 高親和力結(jié)合：生物素端與親和素或鏈霉親和素形成穩(wěn)定復(fù)合物，實現(xiàn)靶分子捕獲和檢測。

• 化學(xué)反應(yīng)活性：乙二胺端的游離氨基可與羧基、NHS酯、醛基等基團反應(yīng)，形成穩(wěn)定的共價鍵，適用于多種生物分子的偶聯(lián)。

• 短連接臂優(yōu)勢：在偶聯(lián)時需注意避免空間位阻，短連接臂使氨基更靠近生物素，適用于小分子或空間緊湊分子的生物素化。

四、應(yīng)用場景

1. 生物分子標(biāo)記與修飾：

• 用于標(biāo)記蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子，通過乙二胺部分與蛋白質(zhì)上的羧基形成穩(wěn)定的酰胺鍵。標(biāo)記后的生物素可以與親和素或鏈霉親和素結(jié)合，用于蛋白質(zhì)的純化、檢測和定量分析。

• 在核酸標(biāo)記中，通過與含活性基團的核酸偶聯(lián)，實現(xiàn)熒光、放射性等多種檢測手段。

2. 免疫分析與檢測：

• 作為標(biāo)記分子，用于ELISA、免疫印跡（Western blot）、免疫組化（IHC）等實驗。

• 連接熒光探針后實現(xiàn)細(xì)胞表面標(biāo)記，用于流式細(xì)胞術(shù)。

3. 分子偶聯(lián)與藥物載體設(shè)計：

• 構(gòu)建生物素修飾的藥物或納米載體，通過生物素與特定受體的特異性結(jié)合，實現(xiàn)藥物的靶向遞送，增強靶向性與藥效。

• 制備多價生物素探針，提高親和力和信號放大效應(yīng)。

4. 材料表面改性：

• 用于生物材料、傳感器的表面功能化，提高材料的生物相容性和檢測靈敏度。

5. 疾病診斷與生物探針：

• 作為生物標(biāo)記物用于疾病診斷，或者作為生物探針用于研究生物分子的相互作用、結(jié)構(gòu)和功能。

五、優(yōu)勢總結(jié)

• 高親和力與特異性結(jié)合：生物素-親和素體系保證捕獲效率，適用于高靈敏度檢測。

• 化學(xué)反應(yīng)活性高：乙二胺端的游離氨基可與多種官能團反應(yīng)，實現(xiàn)多樣化標(biāo)記。

• 短連接臂優(yōu)勢：適用于小分子或空間緊湊分子的生物素化，避免長鏈連接臂對分子構(gòu)象的影響。

• 水溶性提升：乙二胺的氨基帶有正電荷，可提高分子的水溶性，使其能在水相體系中反應(yīng)。

• 穩(wěn)定性良好：在生理條件下能夠保持穩(wěn)定，不易發(fā)生降解或變性。

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