交聯劑選擇指南

正在尋找完美的交聯劑作生物共軛研究？探索我們詳細的選擇指南，該指南按交聯劑類型、反應基團、間隔臂長度等分類，以便助您做出正確的選擇。

章節概述

• 交聯劑是什麼？
• 交聯劑選擇參考表
• 交聯劑可用在哪裡？
• 選擇交聯劑時的特別注意事項

交聯劑透過生物共軛將相互作用的蛋白質轉化為交聯蛋白質。

交聯劑是什麼？

在化學生物學和生物共軛中，交聯劑是透過形成共價鍵連接兩個或多個分子的重要化合物。這些連結劑在許多應用中扮演關鍵角色，包括生物共軛體的製造、蛋白質-蛋白質相互作用的探索，以及生物材料的開發。交聯劑有多種類型，每種類型都有適合不同應用的特定功能。

交聯劑選擇參考表

交聯劑	反應基團	間隔臂長度	可溶性	可裂性	交聯效率	穩定性	毒性/生物兼容性
DSS	NHS酯（胺）	11.4 Å（剛性）	低	不可裂解	高	穩定，具濕度敏感性	中等毒性
Sulfo-SMCC	NHS酯（胺）、馬來酰亞胺（硫醇）	11.6 Å（剛性）	高	不可裂解	高	生理條件下穩定，具光敏感度	低毒，適合體內應用
EDC	碳二亞胺（羧基/胺）	零長度	高	在酸性條件下可裂解	高	在酸性條件下穩定	低毒，適合體內應用
BS3	NHS酯（胺）	11.4 Å（剛性）	高	不可裂解	高	穩定，具濕度敏感性	中等毒性
DTSSP	NHS酯（胺）、二硫化物（硫醇）	12.0 Å（剛性）	高	在還原條件下可裂解	高	穩定，還原劑裂解	低毒，適合體內應用
磺基-NHS-LC-生物素	NHS酯（胺）	22.4 Å（彈性）	高	不可裂解	高	穩定，具濕度敏感性	低毒性
BMH	馬來醯亞胺(硫醇)	16.1 Å（彈性）	低	不可裂解	高	穩定，具光敏感度	中等毒性
DMP	NHS酯（胺）	9.2 Å（剛性）	低	不可裂解	適度	穩定	中等毒性
MBS	NHS酯（胺）、馬來酰亞胺（硫醇）	10.2 Å（剛性）	低	不可裂解	高	生理條件下穩定，具光敏感度	中等毒性
聚乙二醇化交聯劑	NHS酯（胺）	可變（取決於 PEG 長度）	高	可裂解和不可裂解變體	高	穩定，可依PEG長度客製	低毒，適合體內應用

備註:

• DSS (辛二酸二琥珀酰亞胺酯)是一種流行的同型雙功能交聯劑，具有高反應活性但中等毒性。
• Sulfo-SMCC是一種廣泛使用的異雙功能交聯劑，具有高溶解度和低毒性，適合體內應用。
• EDC（1-乙基-3-（3-二甲氨基丙基）碳二亞胺）是一種零長度交聯劑，以其高效率和低毒性而聞名。
• BS3 (双[磺化琥珀酰亞胺]辛二酸酯)與DSS相似，但水溶性更高。
• DTSSP（3,3'-二硫代雙[磺基琥珀醯亞胺基丙酸酯]）在還原條件下提供裂解性。
• 磺基-NHS-LC-生物素用於透過柔性間隔臂進行生物素化。
• BMH（雙馬來酰亞胺基己烷）為硫醇反應性提供馬來酰亞胺基的彈性。
• DMP（庚二醯亞胺二甲酯）較不常用，但對特定應用有效。
• MBS（間馬來酰亞胺苯甲醯基-N-羥基琥珀醯亞胺酯）是另一種具有特定應用的異質雙功能選項。
• 聚乙二醇交聯劑提供可客製化的墊片長度，並且具有高度的生物相容性。

交聯劑如何發揮作用？

交聯劑利用與分子上的特定官能基反應，發揮作用。胺反應基團，例如 NHS 酯和異氰酸酯，與蛋白質或其他生物分子上的伯胺反應。巰基反應基團，包括馬來酰亞胺和吡啶基二硫化物，與半胱氨酸殘基上的硫醇基團反應，而羧基反應基團，如碳二亞胺，活化羧基以與胺形成醯胺鍵。

交聯劑可用在哪裡？

交聯劑的應用廣泛且多元。它們透過穩定蛋白質之間的瞬時相互作用，在蛋白質-蛋白質相互作用研究中發揮重要作用，然後可以使用質譜或蛋白質印跡等技術進行分析。在生物共軛中，交聯劑將藥物、螢光標記或其他探針附著到生物分子上，促進治療開發和診斷。在材料科學中，交聯劑有助於在水凝膠和其他可以模仿生物組織的生物材料中創建網絡。此外，它們還能將酶或抗體等生物分子固定在固體支持物上，進而增強各種測定中的穩定性和可重複使用性。

同源雙功能交聯劑與異源雙功能交聯劑

同質雙功能交聯劑在兩端具有相同的反應基團，用於連接相似的分子，例如連接共享相同官能基的兩個蛋白質。這種類型的一個例子是辛二酸二琥珀醯亞胺 (DSS)，它具有兩個 N-羥基琥珀醯亞胺 (NHS) 酯基。相反地，異雙功能交聯劑的每一端都有不同的反應基團，使它們非常適合連接不同的分子，例如蛋白質和小分子，每個分子與不同的官能基反應。Sulfo-SMCC 是這種類型的例證，其一端具有 NHS 酯，另一端具有馬來酰亞胺基。

選擇交聯劑時的特別注意事項

選擇正確的交聯劑涉及幾個關鍵考慮因素。特異性非常重要，因為交聯劑必須針對目標分子上的特定官能基。交聯劑中間隔臂的長度會影響連接分子之間的距離，進而影響綴合物的功能和穩定性。水溶性交聯劑是生物應用的首選，以確保與水環境的兼容性。此外，一些交聯劑被設計在某些條件下可裂解，進而釋放受控的連接分子。