一、基本信息

（一）中英文名称

• 中文名称：生物素化甲氨蝶呤

• 英文名称：Biotin - Methotrexate

（二）化学结构

• 甲氨蝶呤：甲氨蝶呤是一种叶酸类似物，化学名为N-[4-[[(2,4 - 二氨基 - 6 - 蝶啶基)甲基]甲氨基]苯甲酰基]-L - 谷氨酸。其结构包含蝶啶环、对氨基苯甲酸和谷氨酸三部分，蝶啶环部分与叶酸结构相似，能与二氢叶酸还原酶（DHFR）紧密结合，从而抑制该酶的活性。

• 生物素化甲氨蝶呤：通过化学方法将生物素（Biotin）与甲氨蝶呤连接而成。生物素是一种小分子维生素，含有一个羧基和一个噻吩环，其羧基可与甲氨蝶呤上的氨基等基团发生反应形成共价键，构建出生物素化甲氨蝶呤复合物。

（三）物理性质

• 甲氨蝶呤：通常为橙黄色结晶性粉末，无臭，味微苦。在水中微溶，在乙醇、氯仿或乙醚中几乎不溶，在稀碱溶液中易溶。

• 生物素化甲氨蝶呤：引入生物素后，溶解性可能发生改变。生物素具有一定的亲水性，可能会使复合物在水中的溶解度略有增加，但整体仍受甲氨蝶呤疏水结构影响，在有机溶剂中的溶解性相对较好，在水中溶解度有限。

二、合成方法

（一）化学偶联法

• 原理：利用甲氨蝶呤分子中的氨基与生物素衍生物（如生物素 - N - 羟基琥珀酰亚胺酯）中的活性酯基发生酰胺化反应，形成酰胺键连接。

• 步骤

1. 原料准备：准确称取一定量的甲氨蝶呤和生物素 - N - 羟基琥珀酰亚胺酯，分别溶解在合适的有机溶剂中，如无水N,N - 二甲基甲酰胺（DMF）。

2. 反应条件控制：在无水、室温或稍加热（如30 - 40℃）的条件下，将生物素 - N - 羟基琥珀酰亚胺酯溶液缓慢滴加到甲氨蝶呤溶液中，同时加入适量的催化剂（如1 - 羟基苯并三唑，HOBt）促进反应进行。搅拌反应一定时间（如6 - 12小时）。

3. 反应终止与产物分离：反应结束后，将反应液倒入大量的水中，使产物析出，通过过滤收集沉淀，得到粗产物。

4. 纯化：采用柱层析（如反相高效液相色谱）对粗产物进行纯化，选择合适的流动相（如甲醇 - 水混合溶剂）进行洗脱，收集目标产物峰，得到纯净的生物素化甲氨蝶呤。

（二）合成要点与影响因素

• 反应溶剂：无水有机溶剂的选择对反应至关重要，水分会影响反应的进行和产物的纯度。DMF等溶剂能较好地溶解反应物，且对反应的化学环境影响较小。

• 反应温度：合适的反应温度可以提高反应速率和产率，但温度过高可能导致副反应增加。

• 催化剂用量：适量的催化剂可以加快反应速率，提高产物的收率和纯度。

三、生物活性与作用机制

（一）*肿瘤作用

• 抑制二氢叶酸还原酶：甲氨蝶呤作为叶酸类似物，能竞争性抑制二氢叶酸还原酶，阻止二氢叶酸还原为四氢叶酸。四氢叶酸是合成嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的重要辅酶，缺乏四氢叶酸会干扰DNA、RNA及蛋白质的合成，从而抑制肿瘤细胞的增殖。生物素化甲氨蝶呤保留了这一核心作用机制，通过与DHFR结合，使肿瘤细胞因核酸合成受阻而死亡。

• 诱导肿瘤细胞凋亡：除了抑制核酸合成，生物素化甲氨蝶呤还可通过激活细胞内的凋亡信号通路，如线粒体途径和死亡受体途径，诱导肿瘤细胞发生凋亡。例如，它可引起线粒体膜电位下降，释放细胞色素C等凋亡因子，激活半胱天冬酶（Caspase）家族蛋白酶，最终导致肿瘤细胞凋亡。

（二）靶向递送潜力

• 结合生物素 - 链霉亲和素系统：生物素与链霉亲和素之间具有极高的亲和力（解离常数可达10⁻¹⁵M）。利用这一特性，可将生物素化甲氨蝶呤与链霉亲和素标记的靶向载体（如*体、纳米颗粒等）结合，实现对肿瘤细胞的靶向递送。例如，将链霉亲和素标记的*肿瘤相关*原*体与生物素化甲氨蝶呤孵育，形成的复合物可特异性地结合到肿瘤细胞表面，提高药物在肿瘤部位的浓度，增强*肿瘤效果，同时减少对正常组织的损伤。

（三）免疫调节作用

• 影响免疫细胞功能：生物素化甲氨蝶呤在一定程度上可调节免疫细胞的功能。它可能影响T淋巴细胞、B淋巴细胞和巨噬细胞等的增殖、分化和活性。例如，通过抑制T淋巴细胞的过度活化，调节免疫应答的强度，减轻自身免疫性疾病的症状。同时，它也可增强巨噬细胞的吞噬功能，提高机体的*感染能力。

四、作为研究工具的优势

（一）药物作用机制研究

• 蛋白质相互作用研究：利用生物素的标记特性，可以将与生物素化甲氨蝶呤结合的蛋白质进行富集和分离。通过链霉亲和素 - 磁珠富集技术，将与生物素化甲氨蝶呤结合的蛋白质从细胞裂解液中分离出来，然后进行质谱分析，鉴定这些蛋白质，从而发现药物的作用靶点和相关信号通路中的关键蛋白质。

• 细胞内定位研究：将生物素化甲氨蝶呤与荧光标记的链霉亲和素结合，利用荧光显微镜观察药物在细胞内的分布和定位情况，了解药物进入细胞的途径、在细胞内的代谢过程以及与细胞内结构的相互作用。

（二）药物筛选与评价

• 药物活性筛选：在药物筛选过程中，可将生物素化甲氨蝶呤作为阳性对照，筛选具有类似*肿瘤或免疫调节活性的化合物。通过比较候选化合物与生物素化甲氨蝶呤在细胞实验或动物模型中的效果，评估候选化合物的开发潜力。

• 药物安全性评价：利用生物素化甲氨蝶呤建立细胞模型或动物模型，评价药物的毒性作用和安全性。例如，观察药物对正常细胞的生长抑制作用、对重要器官（如肝、肾）的损伤情况等，为药物的临床应用提供依据。

包装： 瓶装

规格： 50mg / 100mg / 250mg / 500mg

物理状态： 可选固体、粉末或溶液形式

储存： 请在低温（冷藏）条件下保存，以维持活性和稳定性

产地信息： 陕西·西安

品牌与厂家简介：

供应商：西安齐岳生物科技有限公司

关于我们:

西安齐岳生物科技，我们专注于各类生物科技专用维生素的研发与生产，凭借先进的工艺和专业的团队，打造出良好产品。我们的主打产品丰富多样，生物素化药物及前体，为药物研发与应用提供有力支持；氨基酸类生物素化产品‌，满足特定领域的需求；生物素化多肽，在生物研究中大放异彩。我们以匠心雕琢每一克原料，让维生素化身生命科学的全能桥梁。从科研探索到产业应用，我们持续解锁生物分子的无限可能，用智慧与精工推动生命科学跃迁。

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