生物交联剂选择指南

正在为您的生物偶联研究寻找适合的交联剂？欢迎探索我们详细的选择指南，按交联剂类型、反应基团、间隔臂长度等进行最恰当的选择。

概要

• 什么是交联剂？
• 交联剂选择参考表
• 交联剂可以用在哪些地方？
• 交联剂选择的特别考量

交联剂通过生物偶联作用将相互作用的蛋白质转化为交联蛋白质。

什么是交联剂

交联剂是化学生物学和生物偶联中的关键化合物，通过共价键连接两个或多个分子。这种连接试剂在许多应用中发挥举足轻重的作用，包括生物偶联物构建、蛋白互作研究和生物材料开发。种类多样，各具适合不同应用的功能。

交联剂选择参考表

交联剂	反应基团	间隔臂长度	水溶性	可切割性	交联效率	稳定性	毒性/生物相容性
DSS	NHS酯（胺）	11.4 Å（刚性）	低	不可切割	高	稳定，对湿度敏感	中度毒性
Sulfo-SMCC	NHS 酯（胺）、马来酰亚胺（硫醇）	11.6 Å（刚性）	高	不可切割	高	生理条件下稳定，对光敏感	低毒性，适合体内交联
EDC	碳二亚胺（羧基/胺）	零长度	高	可在酸性条件下切割	高	酸性条件下稳定	低毒性，适合体内交联
BS3	NHS酯（胺）	11.4 Å（刚性）	高	不可切割	高	稳定，对湿度敏感	中度毒性
DTSSP	NHS 酯（胺）、二硫化物（硫醇）	12.0 Å（刚性）	高	可在还原条件下切割	高	稳定，还原剂切割	低毒性，适合体内交联
Sulfo-NHS-LC-Biotin	NHS酯（胺）	22.4 Å（柔性）	高	不可切割	高	稳定，对湿度敏感	低毒性
BMH	马来酰亚胺（硫醇）	16.1 Å（柔性）	低	不可切割	高	稳定，对光敏感	中度毒性
DMP	NHS酯（胺）	9.2 Å（刚性）	低	不可切割	中等	稳定	中度毒性
MBS	NHS 酯（胺）、马来酰亚胺（硫醇）	10.2 Å（刚性）	低	不可切割	高	生理条件下稳定，对光敏感	中度毒性
PEG化交联剂	NHS酯（胺）	不定（取决于PEG长度）	高	可切割和不可切割变体	高	稳定，PEG长度可定制	低毒性，适合体内交联

说明：

• DSS（二琥珀酰亚胺辛二酸酯）是一种常用的同型双功能交联剂，高反应活性和中等毒性。
• Sulfo-SMCC是一种广泛使用的异型双功能交联剂，高溶解性和低毒性，适合体内应用。
• EDC（1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺）是一种零长度交联剂，以高效、低毒而著称。
• BS3（双[磺基琥珀酰亚胺基]辛二酸酯）与DSS类似，但水溶性更高。
• DTSSP（3,3'-二硫双[磺基琥珀酰亚胺基丙酸酯]）可在还原条件下断裂。
• Sulfo-NHS-LC-生物素用于生物素化，具有柔性间隔臂。
• BMH（双马来酰亚胺己烷）具有柔性，马来酰亚胺基团可与硫醇反应。
• DMP（庚二亚氨酸二甲酯） ，虽然使用较少，但在特殊应用中很有效。
• MBS（间马来酰亚胺基苯甲酰基-N-羟基琥珀酰亚胺酯），具有特殊用途的异型双功能交联剂。
• PEG化交联剂（聚乙二醇化交联剂），间隔臂长度可定制，具有高度的生物相容性。

交联剂是如何工作的？

交联剂通过与分子上的特定官能团发生反应而发挥作用。氨基反应基团（如NHS酯和异氰酸酯）会与蛋白质等生物大分子上的伯胺发生反应。巯基反应基团（如马来酰亚胺和吡啶二巯基）会与半胱氨酸残基上的硫醇基反应。羧基反应基团（如碳二亚胺）会活化羧基与氨基形成酰胺键。

交联剂可以用在哪些地方？

交联剂的应用广泛而多样。在蛋白质互作研究中，它可稳定蛋白质之间的瞬时相互作用，方便通过质谱或蛋白质印迹等技术进行分析。在生物偶联中，交联剂可将药物、荧光标记或其它探针连接到生物分子上，参与药物开发和诊断。在材料科学领域，交联剂用于构建水凝胶等生物材料的交联网络，模拟出生物组织。此外，交联剂还能将酶或抗体等生物大分子固定在固相载体上，增强各种检测的稳定性和可复用性。

同型双功能和异型双功能交联剂

同型双功能交联剂的两端具有相同的反应基团，可用于连接相似的分子，例如连接具有相同官能团的两种蛋白质。例如，二琥珀酰亚胺辛二酸酯(DSS)具有两个相同的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯基团。异型双功能交联剂的两端具有不同的反应基团，适合连接不同的分子，例如连接各与不同官能团反应的蛋白质和小分子。典型代表是一端为NHS酯、另一端为马来酰亚胺基的Sulfo-SMCC。

交联剂选择的特别考量

选择合适的交联剂需要考虑几个关键因素。特异性至关重要，因为交联剂必须靶向目标分子上的特定官能团。交联剂的间隔臂长度会影响连接分子之间的距离，从而影响偶联物的功能和稳定性。水溶性交联剂是生物应用的首选，适合水环境使用。此外，有些交联剂可在特定条件下断裂，使连接分子的释放可控。