PC-Biotin-PEG4-NHS carbonate 的性质

一、基本理化性质

CAS号：2055198-03-1
分子式：C₃₅H₅₀N₆O₁₄S
分子量：810.87
外观：白色至类白色固体粉末
密度：约1.39±0.1 g/cm³（预测值）
pKa：13.90±0.40（预测值）
纯度：≥95%

结构式：

二、溶解性

该试剂易溶于DMSO、DMF、DCM（二氯甲烷）等大部分有机溶剂。由于含有PEG4亲水链段，在水性缓冲液中也有良好的分散性。推荐先用无水DMSO或DMF配制10至50 mM的高浓度储存液，使用时再用PBS或Tris缓冲液稀释至所需浓度。

三、化学反应性

1. NHS碳酸酯——胺反应性

NHS碳酸酯能与目标分子上的伯胺基团（-NH₂，如蛋白质赖氨酸残基的ε-氨基或N端氨基）在pH 7.0至9.0的条件下发生特异性反应，形成稳定的氨基甲酸酯键（Carbamate Linkage）。反应在室温下30分钟至2小时即可完成，标记效率高。相比普通NHS酯，NHS碳酸酯在温和条件下反应活性更高，水解稳定性也有所不同。

2. PC光裂解基团——光响应性

PC基团（邻硝基苄基类结构）在近紫外光365 nm（1至5 mW/cm²）照射下发生裂解，裂解效率大于90%，5至25分钟内即可完成。裂解后无需任何化学试剂即可释放目标分子，条件极为温和。

3. 生物素——超高亲和力结合

生物素部分能与链霉亲和素（Streptavidin）或亲和素（Avidin）形成较高亲和力的结合，解离常数Kd约为10⁻¹⁵ M，几乎不可逆。

4. 点击化学兼容性

该试剂不含叠氮或炔基，本身不直接参与点击化学反应，但可与含有炔基或叠氮基的分子通过其他连接策略组合使用，构建多功能偶联体系。

四、物理化学稳定性

1. 对光敏感：PC基团对紫外光和强光敏感，储存和操作全程需避光，建议在黄色灯光或遮光条件下操作，否则会导致PC基团提前裂解、试剂失效。

2. 对水分敏感：NHS碳酸酯对水分高度敏感，遇水易水解失活。储存和使用过程中必须保持干燥，溶剂需使用无水级DMSO或DMF，建议分装保存，避免反复冻融。

3. 温度稳定性：粉末形式在-20℃避光干燥条件下可保存1年。

五、生物学性质

1. 高水溶性：PEG4链（四个乙二醇单元）显著提升了分子的整体水溶性，在水性缓冲液中分散性良好，同时有效减少非特异性蛋白吸附。

2. 低非特异性结合：PEG4链提供比PEG3更长的柔性间隔和空间隔离，进一步降低了非特异性结合，特别适合大分子蛋白或蛋白复合物的标记。

3. 生物相容性好：生物素和PEG均具有良好的生物相容性，毒性低，适合用于活细胞和动物实验。

4. 形成的键稳定：NHS碳酸酯与伯胺形成的氨基甲酸酯键在生理条件下足够稳定，不易水解断裂，确保标记分子在下游实验中不会脱落。

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