交联剂选择指南

正在为您的生物偶联研究寻找理想的交联剂吗？请查阅我们的详细选型指南，该指南按交联剂类型、反应性基团、间隔臂长度等维度进行了便捷分类，助您做出正确选择。

章节概述

• 什么是交联剂？
• 交联剂选择参考表
• 交联剂有哪些应用场景？
• 选择交联剂时的特殊注意事项

什么是交联剂

在化学生物学和生物偶联领域，交联剂是通过形成共价键将两个或多个分子连接起来的关键化学化合物。这些连接子在众多应用中起着至关重要的作用，包括生物偶联物的制备、蛋白质-蛋白质相互作用的研究以及生物材料的开发。交联剂种类繁多，每种都具有针对不同应用而设计的特定功能。

交联剂选择参考表

注：

• DSS（二琥珀酰亚胺基苏贝酸）是一种广受欢迎的同源双功能交联剂，具有高反应性但毒性适中。
• 磺基-SMCC 是一种应用广泛的异双功能交联剂，具有高溶解度和低毒性，适用于体内应用。
• 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，以其高效率和低毒性而著称。
• BS3（双[磺基琥珀酰亚胺基]苏贝酸酯）与 DSS 相似，但水溶性更高。
• DTSSP（3,3'-二硫代双[磺基琥珀酰亚胺丙酸酯]）在还原条件下可被裂解。
• 磺基-NHS-LC-生物素用于生物素化，具有柔性的间隔臂。
• BMH（双马来酰亚胺己烷）具有灵活性，其马来酰亚胺基团可与硫醇发生反应。
• DMP（二甲基皮梅利米德酸酯）虽然使用较少，但在特定应用中非常有效。
• MBS（m-马来酰亚胺苯甲酰-N-羟基琥珀酰亚胺酯）是另一种具有特定应用的异二功能性选择。
• 聚乙二醇化交联剂可提供可定制的间隔臂长度，且具有极高的生物相容性。

交联剂是如何起作用的？

交联剂通过与分子上的特定官能团发生反应来发挥作用。 胺反应性基团（如NHS酯和异氰酸酯）会与蛋白质或其他生物分子上的伯胺发生反应。巯基反应性基团（包括马来酰亚胺和吡啶二硫化物）会与半胱氨酸残基上的巯基发生反应，而羧基反应性基团（如碳二亚胺）则会活化羧基，使其与胺形成酰胺键。

交联剂有哪些应用场景？

交联剂的应用范围广泛且多样。在蛋白质-蛋白质相互作用研究中，它们通过稳定蛋白质之间的瞬时相互作用发挥关键作用，随后可利用质谱分析或Western blot等技术对这些相互作用进行分析。 在生物偶联领域，交联剂可将药物、荧光标记物或其他探针连接到生物分子上，从而促进治疗方法的开发和诊断技术的进步。在材料科学领域，交联剂有助于在水凝胶和其他生物材料中构建网络结构，以模拟生物组织。此外，它们还能将生物分子（如酶或抗体）固定在固体载体上，从而提高各种检测中的稳定性和可重复使用性。

同双功能与异双功能交联剂

同源双功能交联剂的两端具有相同的反应性基团，用于连接相似的分子，例如连接具有相同官能团的两个蛋白质。此类交联剂的一个例子是二琥珀酰亚胺琥珀酸酯（DSS），其具有两个 N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）酯基团。 相比之下，异双功能交联剂的两端具有不同的反应基团，因此非常适合连接不同类型的分子，例如蛋白质和小分子，它们各自与不同的功能基团发生反应。一端带有NHS酯基、另一端带有马来酰亚胺基团的磺基-SMCC就是此类交联剂的典型代表。

选择交联剂时的特殊考虑因素

选择合适的交联剂涉及几个关键因素。特异性至关重要，因为交联剂必须针对目标分子上的特定官能团。交联剂中间隔臂的长度会影响被连接分子之间的距离，从而影响偶联物的功能和稳定性。 在生物应用中，通常优先选用水溶性交联剂，以确保与水环境的兼容性。此外，某些交联剂被设计为可在特定条件下被裂解，从而实现交联分子的可控释放。