产品名称:Biotin-PEG-Mal 生物素和马来酰亚胺修饰的PEG
Biotin-PEG-Mal(生物素 - 聚乙二醇 - 马来酰亚胺)是一种典型的线性双功能 PEG 衍生物,其分子结构以聚乙二醇(PEG)为柔性骨架,两端分别共价连接生物素(Biotin)与马来酰亚胺(Mal)两个功能单元,兼具 PEG 的生物相容性、生物素的特异性识别能力与马来酰亚胺的巯基反应活性,在生物医学研究、生物技术及诊断领域具有广泛且关键的应用,是实现生物分子靶向标记、分离纯化与功能化修饰的重要工具。
从分子各单元的功能特性来看,聚乙二醇(PEG)作为核心骨架,发挥着 “连接桥” 与 “性能调节剂” 的双重作用。PEG 分子具有高度的亲水性、柔韧性与生物惰性,其亲水性可显著提升整个分子的水溶性,避免生物素与马来酰亚胺因自身疏水性导致的分子聚集,确保在水性生物体系(如缓冲液、细胞培养液、血液)中具有良好的分散性;柔韧性则使 PEG 链能够自由伸展,有效减少生物素与马来酰亚胺之间的空间位阻,确保两个功能单元均能高效发挥作用 —— 例如,避免生物素与靶点结合时受到马来酰亚胺基团的干扰;生物惰性则意味着 PEG 不会与生物体内的蛋白质、核酸、细胞等发生非特异性相互作用,可降低免疫原性与毒性,提升分子在生物应用中的安全性。此外,PEG 的分子量可根据需求灵活选择(如 1000、2000、5000 等),不同分子量的 PEG 对分子的溶解度、空间结构及生物半衰期具有调控作用,例如,较大分子量的 PEG 可延长分子在体内的血液循环时间,适用于体内靶向标记应用。
生物素(Biotin,又称维生素 H)作为分子一端的特异性识别单元,其核心优势在于能与亲和素(Avidin)、链霉亲和素(Streptavidin)及中性亲和素(Neutravidin)发生极强的非共价相互作用,形成稳定的生物素 - 亲和素复合物。这种相互作用具有三大显著特点:一是亲和力极高,解离常数(Kd)可达 10⁻¹⁵ mol/L,是目前已知自然界中最强的非共价相互作用之一,复合物稳定性远超抗原 - 抗体相互作用,在复杂生物体系中不易解离;二是特异性极强,生物素仅与亲和素类蛋白结合,不与其他生物分子发生交叉反应,可实现精准识别;三是反应速率快,在生理条件下即可快速结合,且结合过程不受 pH 值(通常 pH 4.0-9.0)、温度(0-40℃)及离子强度的显著影响,适用性广泛。基于这一特性,生物素单元赋予了 Biotin-PEG-Mal 强大的 “靶向锚定” 能力 —— 通过生物素 - 亲和素相互作用,可将偶联后的生物分子精准固定到亲和素修饰的载体(如微球、玻片、传感器表面)上,或实现生物分子的特异性分离与检测。
马来酰亚胺(Mal)作为分子另一端的活性功能单元,是实现 Biotin-PEG-Mal 与生物分子偶联的关键 “工具”。在生理 pH 条件下(pH 6.5-7.5),马来酰亚胺的共轭双键可与生物分子中的巯基(-SH)发生高度特异性的迈克尔加成反应,形成稳定的硫醚键。该反应具有反应条件温和(无需高温、强酸强碱或有毒催化剂)、选择性高(仅与巯基反应,不与氨基、羟基等常见基团反应)、反应效率高(通常反应转化率可达 90% 以上)的特点,能最大限度保留生物分子(如蛋白质、多肽、酶、抗体)的天然构象与生物活性,避免因偶联反应导致分子变性。例如,蛋白质中的半胱氨酸残基含有巯基,可作为偶联位点;若生物分子不含天然巯基,也可通过化学修饰(如使用巯基化试剂)引入巯基,实现与 Biotin-PEG-Mal 的偶联。
在实际应用场景中,Biotin-PEG-Mal 的应用可分为生物分子标记与分离、生物传感器构建、药物递送系统修饰三大核心领域。在生物分子标记与分离方面,其典型应用流程为:首先,将 Biotin-PEG-Mal 通过马来酰亚胺与目标生物分子(如抗体、酶、多肽)的巯基反应,实现生物素对生物分子的标记,制备出 “生物分子 - PEG - 生物素” 偶联物;其次,利用生物素与亲和素的特异性结合,将偶联物与亲和素修饰的固相载体(如亲和素磁珠、亲和素层析柱)孵育,偶联物通过生物素 - 亲和素相互作用被特异性吸附到载体上;最后,通过洗脱(如使用高浓度生物素竞争结合亲和素)实现目标生物分子的纯化,或通过检测载体上的标记信号(如结合荧光基团的抗体)实现生物分子的定量检测。这种方法广泛应用于蛋白质组学研究(如蛋白质分离纯化)、免疫检测(如 ELISA 试剂盒开发)等领域,具有纯化效率高、检测特异性强的优势。
在生物传感器构建中,Biotin-PEG-Mal 可用于修饰传感器表面(如金电极、石英晶体微天平芯片):先通过马来酰亚胺与传感器表面预处理的巯基反应,将 Biotin-PEG-Mal 固定到传感器表面,再利用生物素 - 亲和素相互作用将亲和素偶联的识别元件(如抗体、适配体)固定到表面,构建出高特异性的生物传感器。这种传感器可用于检测生物样本中的目标分析物(如肿瘤标志物、病原体),通过分析物与识别元件的结合引起传感器信号(如电流、频率)的变化,实现快速、灵敏的检测,在临床诊断与环境监测中具有重要应用。
在药物递送系统修饰方面,Biotin-PEG-Mal 可用于优化纳米药物载体(如脂质体、聚合物纳米粒)的性能:通过马来酰亚胺与载体表面修饰的巯基反应,将生物素 - PEG 单元偶联到载体表面,一方面,PEG 的引入可形成水化膜,降低载体被单核 - 巨噬细胞系统清除的速率,延长体内循环时间;另一方面,生物素可作为靶向配体,与肿瘤细胞表面高表达的生物素受体(如某些癌细胞表面的生物素转运蛋白)结合,实现载体的主动靶向递送,提高药物在肿瘤部位的富集浓度,增强治疗效果并减少毒副作用。
在使用 Biotin-PEG-Mal 时,需注意以下关键事项:一是反应体系的 pH 控制,马来酰亚胺与巯基的反应对 pH 敏感,pH 过低(<6.0)会导致反应速率显著下降,pH 过高(>8.0)则可能引起马来酰亚胺基团的水解,因此需使用中性缓冲液(如 pH 7.0-7.4 的 PBS)配制反应体系;二是巯基浓度与摩尔比优化,需根据目标生物分子的巯基含量调整 Biotin-PEG-Mal 的用量,避免过量修饰导致生物分子活性降低,或修饰不足影响后续生物素 - 亲和素相互作用的效率;三是储存条件,Biotin-PEG-Mal 需在干燥、避光的条件下储存,避免因水分或光照导致马来酰亚胺水解或生物素变质,通常建议储存于 - 20℃冰箱,使用前室温平衡至室温,避免反复冻融影响其活性。
产地:西安
规格:50mg 100mg 500mg
纯度:95%
状态:固体/粉末
储藏条件:冷藏
温馨提示:仅用于科研,不能用于人体实验!
西安齐岳生物科技有限公司是一家集研发,生产,销售为一体的高科技企业,可提供合成磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、嵌段共聚物、顺磁/超顺磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、近红外荧光染料、活性荧光染料、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点击化学产品、树枝状聚合物、环糊精衍生物、大环配体类、荧光量子点、透明质酸衍生物、石墨烯或氧化石墨烯、碳纳米管、富勒烯等等,可以满足不同客户的定制需求。
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小编:HLL 2025年9月22日