产品名称：170908-81-3，四氮杂环-活性酯的核心特性与化学基础

1. 化学结构与分子特性

化学名称：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸 1-(2,5-二氧代-1-吡咯烷基)酯（DOTA-NHS ester），CAS号170908-81-3。

分子式与分子量：C₂₀H₃₁N₅O₁₀，分子量约501.49。

结构特征：

DOTA核心：四氮杂环十二烷（含四个氮原子）与四个羧酸基团形成的大环螯合剂，可稳定螯合多种金属离子（如Gd³⁺、Lu³⁺、⁶⁸Ga³⁺、¹⁷⁷Lu³⁺等），形成高稳定性配合物。

NHS酯活性基团：N-羟基琥珀酰亚胺酯（NHS ester）赋予高反应活性，可与生物分子（如蛋白质、抗体、多肽）的伯胺（-NH₂）发生特异性酰胺化反应，形成稳定共价键。

水溶性修饰：通过羧酸基团增强水溶性，便于在生物体系中应用。

2. 物理化学性质

外观与溶解性：白色或类白色粉末，易溶于极性有机溶剂（如DMSO、DMF、甲醇）和水，水溶性良好。

稳定性：需-20℃以下避光干燥保存，避免反复冻融；NHS酯在水中易水解，需现配现用。

反应活性：在pH 7.5-8.5、室温条件下与伯胺快速反应，选择性高，副反应少；形成的酰胺键稳定，耐水解和酶解。

3. 核心功能与应用

螯合与标记能力：

金属螯合：DOTA环与金属离子形成稳定螯合物，用于放射性核素标记（如PET/SPECT成像）、MRI对比剂（如Gd-DOTA）及靶向放射性治疗（如¹⁷⁷Lu标记肿瘤靶向药物）。

生物偶联：NHS酯与生物分子（如抗体、多肽、蛋白质）的氨基反应，实现金属螯合剂与生物分子的共价连接，用于分子探针构建、药物递送系统及多模态成像（如荧光-核素联合探针）。

生物医学应用：

分子成像：构建PET/SPECT探针、MRI对比剂及荧光标记试剂，用于肿瘤、炎症及受体的高灵敏成像。

靶向治疗：与抗体、多肽偶联后螯合治疗性核素（如¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y），实现肿瘤靶向放射性治疗。

药物开发：作为靶向药物递送系统的组成部分，提高药物靶向性及生物利用度。

生物研究：用于蛋白质标记、基因分型、细胞追踪及生物分子相互作用研究。

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