生物素-乙二胺（Biotin-EA，CAS號：111790-37-5）是一種重要的生物素衍生物，由生物素分子通過酰胺鍵與乙二胺連接而成，兼具生物素的高親和力特性和氨基的化學反應活性。

一、化學結構與組成

• 生物素端：提供高親和力識別功能，可與親和素或鏈霉親和素形成較高親和力的非共價復合物（解離常數Kd≈10?1? M），實現高特異性分子捕獲和標記。

• 乙二胺端：含兩個氨基（-NH?），具有強反應活性，可與羧基、NHS酯、醛基等基團反應，形成穩定的共價鍵。

• 短連接臂：乙二胺連接臂僅含2個碳原子，長度遠短于C6連接臂，適用于目標分子空間結構緊湊、不允許長鏈存在的場景。

結構式：

二、物理性質

• 外觀：白色固體粉末。

• 溶解性：可溶于DMF（二甲基甲酰胺）等極性有機溶劑，乙二胺的氨基帶有正電荷，可提高分子的水溶性，使其能在水相體系中反應，減少有機溶劑的使用。

• 穩定性：在常溫常壓下穩定，但應避免與強氧化劑、強酸、強堿等物質接觸。在生理條件下能夠保持穩定，不易發生降解或變性。

• 儲藏條件：需在-20℃下干燥儲存，避免頻繁解凍和冷凍，不可反復凍融，現配現用。

三、反應特性

• 高親和力結合：生物素端與親和素或鏈霉親和素形成穩定復合物，實現靶分子捕獲和檢測。

• 化學反應活性：乙二胺端的游離氨基可與羧基、NHS酯、醛基等基團反應，形成穩定的共價鍵，適用于多種生物分子的偶聯。

• 短連接臂優勢：在偶聯時需注意避免空間位阻，短連接臂使氨基更靠近生物素，適用于小分子或空間緊湊分子的生物素化。

四、應用場景

1. 生物分子標記與修飾：

• 用于標記蛋白質、核酸等生物大分子，通過乙二胺部分與蛋白質上的羧基形成穩定的酰胺鍵。標記后的生物素可以與親和素或鏈霉親和素結合，用于蛋白質的純化、檢測和定量分析。

• 在核酸標記中，通過與含活性基團的核酸偶聯，實現熒光、放射性等多種檢測手段。

2. 免疫分析與檢測：

• 作為標記分子，用于ELISA、免疫印跡（Western blot）、免疫組化（IHC）等實驗。

• 連接熒光探針后實現細胞表面標記，用于流式細胞術。

3. 分子偶聯與藥物載體設計：

• 構建生物素修飾的藥物或納米載體，通過生物素與特定受體的特異性結合，實現藥物的靶向遞送，增強靶向性與藥效。

• 制備多價生物素探針，提高親和力和信號放大效應。

4. 材料表面改性：

• 用于生物材料、傳感器的表面功能化，提高材料的生物相容性和檢測靈敏度。

5. 疾病診斷與生物探針：

• 作為生物標記物用于疾病診斷，或者作為生物探針用于研究生物分子的相互作用、結構和功能。

五、優勢總結

• 高親和力與特異性結合：生物素-親和素體系保證捕獲效率，適用于高靈敏度檢測。

• 化學反應活性高：乙二胺端的游離氨基可與多種官能團反應，實現多樣化標記。

• 短連接臂優勢：適用于小分子或空間緊湊分子的生物素化，避免長鏈連接臂對分子構象的影響。

• 水溶性提升：乙二胺的氨基帶有正電荷，可提高分子的水溶性，使其能在水相體系中反應。

• 穩定性良好：在生理條件下能夠保持穩定，不易發生降解或變性。

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