背景介绍
生物偶联是一种将分子或细胞表面与其他分子或细胞结合起来的方法，以形成特定的分子间相互作用。生物偶联试剂最重要的特征是其化学反应基团，反应基团是化学修饰方法和机制建立的基础。
蛋白质交联剂（Protein Crosslinking Agents）是一类小分子化合物，具体2个或者更多的针对特殊集团（-NH2 、-COOH、-HS等）的反应末端，可以和2个或者更多的分子分别偶联，从而使这些分子结合在一起。这种交联反应可以改变蛋白质的结构、功能和稳定性，从而影响其生理活性或物理性质。蛋白质交联剂的应用非常广泛。可以用于研究蛋白质分子结构与功能的关系，用于制备高性能生物材料，如生物胶水、蛋白质纳米颗粒等。在药物研发上，蛋白质交联剂被用来修饰药物分子，改变其药代动力学性质和稳定性，提高药效。此外，蛋白质交联剂还可用于细胞医学和组织工程等领域。
常用交联剂反应基团
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反应类型 |
靶点（靶标功能基团） |
化学反应基团 |
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氨基反应 |
-NH2 |
NHS酯 亚氨酸酯 五氟苯酯 羟甲基膦 |
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羧基-氨基反应 |
-COOH |
碳二亚胺（例如EDC） |
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巯基反应 |
-SH |
马来酰亚胺 卤代乙酰基（溴-、氯-或碘-） 吡啶二巯基 硫代磺酸盐 乙烯基砜 |
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醛基反应（如：氧化糖、羰基） |
-CHO |
酰肼 烷氧基胺 NHS酯 |
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光反应（无选择性、随即插入） |
随机 |
双吖丙啶 芳香叠氮 |
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羟基（非水性）反应 |
-OH |
异氰酸盐 |
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叠氮反应 |
-N3 |
炔烃 膦 |
小翌为大家提供了四大类型共四十余种的生物偶联试剂，助力生物医药研究：
同型双功能交联剂在间隔臂两端具有相同的反应基团。通常，它们只能用于一步法反应过程中，以随机“固定”或聚合含有相似功能基团的分子。例如，将氨基-氨基交联剂添加到细胞裂解液中，将导致蛋白质亚基、相互作用蛋白质以及在溶液中其赖氨酸侧链恰好彼此邻近的任何其他多肽发生随机偶联。这是捕获所有蛋白质相互作用的“快照”的理想方法，但不能满足需要精确交联的应用需求。以氨基微球为例，我们可以选择两端同时含有醛基、NHS酯等具备氨基反应活性的交联剂，交联剂的一端可以与微球表面的氨基反应，另外一端则与抗体上的氨基反应。但由于交联剂两端的官能团均可与微球表面的氨基反应，若条件不当，则容易因微球自身交联而产生聚集，为了避免该现象的发生，该反应需要添加大大过量的交联剂。
Disuccinimidyl glutarate（DSG）戊二酸琥珀酰亚胺酯（21034ES），是不溶水的同型双功能 N-羟基琥珀酰亚胺（NHS酯）交联剂，通常用于将放射性标记配体与细胞表面受体偶联。
图1.DGS结构图
异型双功能交联剂
异型双功能交联剂的两端具有不同的反应基团。这些试剂不仅可以对具有各自靶标功能基团的分子进行单步法偶联，而且可以进行顺序（两步法）偶联，最大程度的减少不想要的聚合或自身偶联。在顺序偶联过程中，首先使用交联剂最不稳定的基团使异型双功能试剂与一种蛋白质反应。除去过量的未反应的交联剂后，将经修饰的第一种蛋白质加入到含有第二种蛋白质的溶液中，在该溶液中，通过交联剂的第二反应基团发生反应。
N-Succinimidyl maleimidoacetate（AMAS）马来酰亚胺基乙酸琥珀酰亚胺酯（21015ES）是一种具有NHS酯和马来酰亚胺基团的异双功能交联剂，允许含胺和巯基的分子的共价结合。
图2.AMAS结构图
生物素和脱硫生物素标记试剂
生物素化试剂可用于靶向各种功能基团，包括伯胺、巯基、碳水化合物和羧基。此外还有对光活化产生非特异性反应的光敏性生物素化合物可供选择。这种功能基团特异的种类多样非常有用，有助于选择不会使靶标大分子失活的生物素化试剂。
Biotin-PFP 五氟苯酚生物素酯（21002ES）是一种五氟苯酯生物素化试剂，具有与 NHS-生物素相似的特性，但更具反应性，并将靶向生物素化的伯胺和仲胺。
图3.Biotin-PFP结构图
用于蛋白质还原和变性的修饰试剂
蛋白修饰试剂可以通过交联、片段化、变性、还原二硫键或添加不同辅基（如聚乙二醇化）等方式对蛋白进行修饰，这些修饰使得在各种环境下都可对蛋白进行操作，以便对蛋白功能和相互作用进行研究。
TCEP hydrochloride（TCEP·HCl）三(2-羧乙基)膦盐酸盐（20330ES）是一种不含硫醇基且无臭的化合物，广泛应用于生物化学和分子生物学中，用作多肽或蛋白质的二硫键还原剂。适用于凝胶电泳以及固相金属离子亲和层析（IMAC）的准备步骤，用作还原剂来破坏蛋白内或蛋白间的二硫键。也特别适用于马来酰亚胺偶联半胱氨酸残基反应，它能够预防半胱氨酸残基形成二硫键，也不会像DTT或β-ME，本身易与马来酰亚胺反应。RNA分离实验也常用于组织匀浆步骤。
图4.TCEP·HCl结构图
产品信息
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产品名称 |
CAS NO. |
货号 |
规格 |
目录价/元 |
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二硫苏糖醇(DTT) |
3483-12-3 |
10 g/100 g/1 kg |
455/2955/21211.75 |
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三（2-羰基乙基）膦盐酸盐（TCEP.HCL) |
51805-45-9 |
1 g/5 g/10 g |
675/2765/4565 |
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4-(N-马来酰亚胺基甲基)环己烷-1-羧酸琥珀酰亚胺酯 |
64987-85-5 |
100 mg/1 g/5 g |
492/3692/10703.2 |
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4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐（Sulfo-SMCC） |
92921-24-9 |
25 mg/100 mg |
592/2192 |
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N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐(Sulfo-NHS ) |
106627-54-7 |
250 mg/1 g/5 g |
1172/4672/14086.2 |
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3-马来酰亚胺丙酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(BMPS) |
55750-62-4 |
25 mg/100 mg |
1372/4372 |
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N,N,N',N'-四甲基对苯二胺 |
100-22-1 |
5 g/25 g |
308/1288 |
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五氟苯酚生物素酯(Biotin-PFP) |
120550-35-8 |
100 mg/1 g |
358/2258 |
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6-[生物素酰氨基]己酸磺基琥珀酰亚胺酯 |
127062-22-0 |
10 mg/50 mg |
358/1518 |
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2-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)乙基氨基甲酸叔丁酯 （Boc-NH-PEG3） |
153086-78-3 |
1 g/5 g |
208/868 |
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4-马来酰亚胺基苯甲酸 |
17057-04-4 |
1 g/5 g |
408/1708 |
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三乙二醇双(对甲苯磺酸酯) (PEG3-Tos) |
19249-03-7 |
25 g/250 g |
208/1318 |
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4-硝基苯基磷酸二钠盐六水合物（PNPP) |
333338-18-4 |
5 g/25 g |
208/868 |
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生物素-N-羟基丁二酰亚胺活化脂（Biotin-NHS） |
35013-72-0 |
1 g/5 g |
308/1288 |
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异丙基1-硫代-β-D-半乳糖吡喃糖苷(IPTG ) |
367-93-1 |
25 g/100 g |
408/1548 |
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N-丙烯酰氧琥珀酰亚胺 |
38862-24-7 |
25 g/100 g |
508/1828 |
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碘乙酸 N-羟基琥珀酰亚胺酯 |
39028-27-8 |
100 mg/1 g |
358/2428 |
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三(2-氰乙基)膦 (TCP) |
4023-53-4 |
5 g/25 g |
408/1708 |
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双马来酰亚胺基乙烷（97%） |
5132-30-9 |
100 mg/1 g |
188/1188 |
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6-马来酰亚胺基己酸(EMCA) |
55750-53-3 |
5 g/25 g |
208/868 |
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马来酰亚胺基乙酸琥珀酰亚胺酯(AMAS) |
55750-61-3 |
25 mg/100 mg |
208/748 |
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6-(马来酰亚胺基)己酸琥珀酰亚胺酯（EMCS） |
55750-63-5 |
1 g/5 g |
188/788 |
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4-马来酰亚胺丁酸（MBA） |
57078-98-5 |
5 g/25 g |
308/1288 |
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11-马来酰亚胺十一烷酸（KMUA） |
57079-01-3 |
5 g/25 g |
308/1288 |
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3,3'-二硫代二丙酸二(N-羟基丁二酰亚胺)酯(DSP) |
57757-57-0 |
1 g/5 g |
208/888 |
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3-马来酰亚胺基苯甲酸琥珀酰亚胺酯（MBS) |
58626-38-3 |
250 mg/1 g |
308/1088 |
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N,N,N',N'-四甲基对苯二胺二盐酸盐（TMPD） |
637-01-4 |
5 g/25 g |
258/1058 |
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生物素酰肼 |
66640-86-6 |
100 mg/1 g |
508/3508 |
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双琥珀酰亚胺辛二酸酯(DSS) |
68528-80-3 |
5 g/25 g |
408/1708 |
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乙二醇双(丁二酸N-羟基琥珀酰亚胺酯)（EGS) |
70539-42-3 |
1 g/5 g |
708/2908 |
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N-琥珀酰亚氨基6-生物素氨己酸(Biotin-AC5-Osu) |
72040-63-2 |
100 mg/1 g |
508/2108 |
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6-生物素氨基己酸 |
72040-64-3 |
1 g/5 g |
508/2108 |
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3-马来酰亚胺基丙酸（MPA） |
7423-55-4 |
5 g/25 g |
208/868 |
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4-马来酰亚胺基丁酸-N-琥珀酰亚胺酯（GMBS) |
80307-12-6 |
1 g/5 g |
308/1288 |
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11-马来酰亚胺十一烷酸 N-琥珀酰亚胺酯(KMUS) |
87981-04-2 |
25 mg/100 mg |
1108/3808 |
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ε-马来酰亚胺己酸磺基琥珀酰亚胺酯（Sulfo-EMCS） |
215312-86-0 |
25 mg/100 mg |
1108/3808 |
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(+)-生物素-4-硝基苯酯(Biotin-ONP) |
33755-53-2 |
1 g/5 g |
808/3308 |
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3,3'-二硫代双(磺酸琥珀酰亚氨基丙酸酯) (DTSSP) |
81069-02-5 |
100 mg |
2208 |
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2-马来酰亚胺基乙酸(MAA) |
25021-08-3 |
1 g/5 g |
358/1508 |
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戊二酸琥珀酰亚胺酯 |
79642-50-5 |
250 mg/1 g |
408/1548 |
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N-乙基马来酰亚胺 |
128-53-0 |
5 mg/10 mg |
295/435 |
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D-生物素 |
58-85-5 |
1 g/10 g |
139/969 |
