Isovaleryl-L-carnitine-biotin 异戊酰-L-肉碱-生物素的介绍-UDP糖丨MOF丨金属有机框架丨聚集诱导发光丨荧光标记推荐西安齐岳生物

Isovaleryl-L-Carnitine-Biotin，即异戊酰-L-肉碱-生物素偶联物，是一种由三部分功能分子构成的复合生物衍生物：异戊酰基（Isovaleryl group）、左旋肉碱（L-Carnitine）与生物素（Biotin）。该分子结合了脂肪酸代谢相关基团、带正电的季铵结构以及高亲和力的生物素基团，形成一种兼具生化活性与可标记特性的双功能分子。它可用于代谢研究、分子标记、载体修饰、生物识别体系及脂质运输机制探究等多个领域。

从结构组成上看，L-肉碱（L-Carnitine）是一种天然存在的季铵化合物，化学式为C₇H₁₅NO₃，分子中含有一个羟基与一个季铵阳离子中心，具有良好的亲水性与带电性。L-肉碱的生理作用主要是作为脂肪酸转运载体，将长链脂肪酰基从胞质运入线粒体基质中参与β-氧化，是能量代谢中不可或缺的分子。通过在其羟基上引入异戊酰基（isovaleryl group），可形成异戊酰-L-肉碱（Isovaleryl-L-Carnitine），这是体内支链氨基酸（尤其是亮氨酸）代谢的中间体之一，常被视为亮氨酸分解代谢的特征性衍生物。该基团的引入不仅改变了肉碱分子的疏水性和膜渗透性，还为其提供了可调控的脂质化特征，使其更易嵌入生物膜或与疏水性材料结合。

生物素（Biotin）是一种含有咪唑烷环与戊酸侧链的维生素H（维生素B7）衍生物，化学性质稳定且具有独特的高亲和配体特性。生物素与亲和素（Avidin）或链霉亲和素（Streptavidin）之间具有强的非共价结合力（Kd约10⁻¹⁵ mol/L），使其成为生物偶联化学和生物识别体系中常用的连接子。将生物素与L-肉碱结构偶联，可在维持肉碱生理功能的同时，赋予分子可通过生物素-亲和素体系实现的高效固定化与可检测特征。

Isovaleryl-L-Carnitine-Biotin的合成通常采用活性酯法或碳二亚胺缩合法实现。一般路线是先将生物素羧基活化（例如生成NHS-生物素活性酯），再与L-肉碱的羟基或氨基发生缩合反应，形成酯键或酰胺键连接。随后可在L-肉碱的另一端引入异戊酰基，实现异戊酰-L-肉碱-生物素的构建。该分子具有明显的两亲性特征：异戊酰基提供疏水链段，肉碱基体带有正电荷和亲水性基团，而生物素则具备高度特异的分子识别位点，使得该化合物在复杂的生物体系中具有良好的分散性与方向性结合能力。

在应用方面，Isovaleryl-L-Carnitine-Biotin可作为一种多功能的生化标记物和代谢示踪分子。在代谢研究中，它可用于模拟体内脂肪酸肉碱转运通路，用以研究线粒体脂肪酸进入机制及肉碱酰基转移酶活性。同时，生物素部分可与标记有荧光素、酶或纳米颗粒的亲和素复合，用于实现信号放大检测或靶向固定，从而在生化分析、免疫检测和生物分离领域展现重要作用。

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