生物素 PEG 活性酯，Biotin-PEG-NHS的主要优势-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

Biotin-PEG-NHS（生物素-聚乙二醇-NHS酯）是一种常用的生物偶联试剂，广泛用于蛋白质、肽、多糖、纳米材料等体系的生物素化修饰。其分子结构由三部分组成：一端为生物素（Biotin）基团，中间为聚乙二醇（PEG）链，另一端为N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）活性酯。该结构设计赋予其优异的水溶性、生物相容性以及高效的偶联活性，使其在免疫分析、药物递送、纳米材料表面修饰、分子探针构建等领域具有重要作用。

1. 结构与化学特性
Biotin是一种小分子维生素（维生素H），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约为10^-15 M）。将Biotin与PEG通过共价键连接，可有效延长分子间距、减少空间位阻并提高分子在水溶体系中的稳定性。PEG链的长度可调（常见为PEG2、PEG4、PEG12、PEG24等），可根据需要选择不同分子量以调节溶解度和柔性。NHS酯部分是该分子的反应活性端，可与生物大分子中的伯胺（如蛋白质或肽链中的赖氨酸残基）发生高效酰胺化反应，形成稳定的共价键。

2. 反应机理
NHS酯与胺基反应机理基于亲核取代反应，在pH 7.0–8.5的缓冲溶液中为活跃。此条件下，氨基作为亲核试剂攻击活性酯的羰基碳，释放出NHS并生成稳定的酰胺键。该反应速率快、产率高且副反应少，适合温和条件下的生物分子修饰。

3. 主要优势

高选择性与高反应效率：NHS活性酯专一性地与胺基反应，几乎不影响其他官能团。

优异的水溶性：PEG链显著提高了整体分子的亲水性，减少聚集或沉淀。

空间灵活性：PEG间隔臂能降低生物素与载体之间的空间位阻，改善与亲和素结合的可及性。

低免疫原性与生物相容性：PEG修饰能有效减少非特异性吸附，提高体系稳定性。

4. 应用领域

生物素化蛋白与抗体：用于制备可被链霉亲和素捕获或检测的标记抗体。

表面修饰：在纳米颗粒、量子点、磁珠或生物传感器表面引入生物素位点，实现可控的生物识别。

药物递送与诊断探针：可构建靶向性强的递送系统，通过Biotin–Avidin相互作用精确定位。

分子自组装与生物界面工程：通过Biotin–Streptavidin连接，实现多组分的精确装配。

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