技术前沿

CAS号:2221948-98-5,Bis-PEG21-NHS的反应机制

2025-12-12 分享

CAS号:2221948-98-5,Bis-PEG21-NHS的反应机制

Bis-PEG21-NHS(化学名:Bis-(N-hydroxysuccinimide)-PEG21)是一种常用于化学生物学、药物递送、分子标记和生物分子功能化的试剂。它由一个二聚N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)基团和一个21个乙二醇单元(PEG21)链段组成。该分子的化学结构使其在蛋白质、抗体、小分子药物等生物分子标记中具有重要应用,尤其是在靶向治疗和分子传感器的构建中。其反应机制主要是通过NHS基团与氨基类化学基团(如赖氨酸氨基)之间形成稳定的酰胺键,这一特性使得其在生物学中得到广泛应用。

一、Bis-PEG21-NHS的描述

Bis-PEG21-NHS分子是由以下结构单元组成:

  1. PEG21:PEG(聚乙二醇)链是由21个乙二醇单元(-CH₂CH₂O-)通过氧桥连接而成,通常称为PEG21。PEG部分是水溶性聚合物,具有优异的亲水性和生物相容性,在生物分子标记中起到重要的作用。PEG链段能够提高分子的溶解性、增加分子稳定性,并减少分子间的非特异性相互作用,这对于生物标记和药物递送系统来说是非常重要的。

  2. NHS基团:N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)基团是一个常用于蛋白质和其他氨基化合物的化学交联试剂。它能够与氨基(-NH2)基团发生反应,形成稳定的酰胺键。这使得NHS基团成为一种理想的交联剂,可以与蛋白质中的氨基、抗体的氨基以及其他生物分子上的氨基团发生高效的反应。

  3. 二聚结构:Bis-PEG21-NHS中的“Bis”表示该分子中包含两个NHS基团,每个NHS基团通过PEG21链连接。这种结构的设计使得该分子具有两个反应位点,可以与两个氨基或其他含氮基团进行交联。二聚的结构使其在多分子交联和多重功能化的应用中具有优势。

二、Bis-PEG21-NHS的反应机制

Bis-PEG21-NHS的反应机制主要是通过NHS基团与含氨基(-NH2)基团的分子之间发生酰胺化反应。这一反应通常发生在温和的反应条件下,能够形成稳定的酰胺键。具体的反应机制如下:

  1. NHS基团的活化作用:NHS基团本身并不直接与氨基反应。首先,NHS基团通过其羧基(-COOH)与反应物的氨基发生反应,形成NHS酯中间体。在此反应中,NHS基团作为一种活化剂,使羧酸基团更加活跃,从而增强与氨基的反应能力。

  • 形成稳定的酰胺键:NHS基团与氨基反应形成一个中间体,该中间体能够通过失水反应生成一个稳定的酰胺键(-NH-CO-)。这个酰胺键的形成是化学反应中的关键步骤,它使得两分子通过共价键牢固地结合在一起,从而形成稳定的复合物。

    NHS基团+氨基反应物酰胺化合物(交联分子)\text{NHS基团} + \text{氨基反应物} \rightarrow \text{酰胺化合物(交联分子)}NHS基团+氨基反应物→酰胺化合物(交联分子)

    这种酰胺键是非常稳定的,尤其是在中性或弱碱性的环境中,因此这种反应在生物学应用中具有很高的可靠性和持久性。

  • PEG链的作用:PEG21链段不仅为Bis-PEG21-NHS提供了高度的水溶性和生物相容性,还能够在反应过程中为反应提供足够的空间和灵活性。PEG链段减少了分子之间的相互作用,使得反应更加高效。此外,PEG链段还能有效减少反应体系中的非特异性结合,增加反应的特异性。

  • 二聚效应:由于Bis-PEG21-NHS分子具有两个NHS基团,每个NHS基团都可以与氨基发生反应,因此该分子可以同时与两个目标分子发生交联,形成双分子复合物。这种二聚结构不仅提高了交联反应的效率,还使得该分子在多重标记、分子探针和药物递送等应用中具有独特的优势。

良林生物供应磷脂、高分子聚乙二醇衍生物、磁性纳米颗粒、纳米金、近红外荧光染料、荧光量子点、碳纳米管、石墨烯及多种功能高分子材料。如有需求可咨询

产品名称:Bis-PEG21-NHS

纯度:95%+

规格:mg/g

用途:科研

厂家:良林生物

Bis-PEG21-NHS

产品目录

mPEG-Biotin, 2K

mPEG-AC, 40,000

DMG-mPEG

AF532标记的α-Bungarotoxin

DBCO-PEG-Maleimide

仅用于科研,不能用于人体。小编axc