Biotinyl Cystamine（生物素半胱胺，CAS號：128915-82-2）是一種兼具可逆交聯(lián)能力與生物識別特性的功能性化學(xué)試劑，廣泛應(yīng)用于生物標(biāo)記、蛋白質(zhì)交聯(lián)、藥物遞送及生物傳感器開發(fā)等領(lǐng)域。

一、基本信息

• 中文名稱：生物素半胱胺

• 英文名稱：Biotinyl Cystamine

• CAS號：128915-82-2

• 分子式：C??H??N?O?S?

• 分子量：378.577

• 外觀：通常呈白色至淺黃色固體粉末

• 溶解性：易溶于極性有機(jī)溶劑（如DMSO、DMF）和少量水溶液，水溶性受pH和溶劑體系影響較大

結(jié)構(gòu)式：

二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與功能

• 生物素基團(tuán)：生物素是一種維生素B群成員，能夠與鏈霉親和素（Streptavidin）或抗生物素抗體形成強(qiáng)烈的非共價(jià)結(jié)合。這一特性使其成為生物標(biāo)記和捕獲的理想工具，能夠高效、特異地實(shí)現(xiàn)生物分子的檢測或分離。

• 胱胺部分：通過二硫鍵（-S-S-）與目標(biāo)分子連接。二硫鍵在還原條件下可斷裂，生成自由巰基（-SH），這一特性使其在可控交聯(lián)和可逆修飾實(shí)驗(yàn)中具有獨(dú)特優(yōu)勢。

• 可逆交聯(lián)能力：二硫鍵可用于連接含巰基的蛋白質(zhì)、肽鏈或納米材料，實(shí)現(xiàn)可控交聯(lián)或藥物載體修飾。同時(shí)，生物素部分可通過強(qiáng)親和力與鏈霉親和素-酶或熒光探針結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信號放大、可視化成像或靶向識別。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 生物標(biāo)記：

• 利用生物素與親和素的特異性結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)、核酸等生物分子的標(biāo)記和檢測。

• 通過二硫鍵與蛋白質(zhì)中的巰基反應(yīng)，形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，實(shí)現(xiàn)生物素化標(biāo)記。

2. 蛋白質(zhì)交聯(lián)：

• 二硫鍵可用于連接含巰基的蛋白質(zhì)，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)之間的共價(jià)交聯(lián)。

• 這一特性在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中具有重要應(yīng)用，如用于標(biāo)記蛋白質(zhì)后通過親和層析或免疫沉淀技術(shù)進(jìn)行純化。

3. 藥物遞送系統(tǒng)：

• 作為藥物遞送系統(tǒng)的一部分，通過生物素與細(xì)胞膜上的生物素受體結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)藥物的靶向輸送。

• 二硫鍵的可逆性還為可控釋放或環(huán)境響應(yīng)型藥物遞送提供了可能，例如在還原性細(xì)胞環(huán)境中釋放活性藥物或報(bào)告分子。

4. 生物傳感器開發(fā)：

• 利用生物素與親和素的特異性結(jié)合，開發(fā)高靈敏度的生物傳感器。

• 通過二硫鍵的反應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)生物傳感器的功能化修飾，如用于細(xì)胞表面蛋白的標(biāo)記和熒光顯微鏡成像。

四、使用與儲存

• 使用方法：通常包括溶解、反應(yīng)和純化三個(gè)步驟。將Biotinyl Cystamine溶解在適當(dāng)?shù)木彌_液中，與目標(biāo)分子（如蛋白質(zhì)或表面）混合，在適當(dāng)?shù)膒H和溫度條件下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)后，可通過透析、凝膠過濾或親和層析等方法純化反應(yīng)產(chǎn)物。

• 儲存條件：在干燥狀態(tài)下較為穩(wěn)定，可在低溫（-20℃）避光條件下長期保存。然而，其二硫鍵對還原劑（如DTT、TCEP）或高濃度谷胱甘肽敏感，在還原環(huán)境中易斷裂。因此，在實(shí)驗(yàn)操作中，若不希望發(fā)生斷裂反應(yīng)，應(yīng)避免接觸強(qiáng)還原體系。相對而言，Biotinyl Cystamine在中性或弱堿性緩沖液中具有良好穩(wěn)定性，適用于常規(guī)蛋白質(zhì)標(biāo)記、交聯(lián)和表面修飾實(shí)驗(yàn)。

五、操作安全性

• Biotinyl Cystamine為活性化學(xué)試劑，應(yīng)避免直接吸入或皮膚接觸。在操作過程中，應(yīng)佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，如手套和護(hù)目鏡。

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