Biotin-PEG-Acid；生物素-聚乙二醇-羧基的物理化学性质与稳定性

产品名称：Biotin-PEG-Acid；生物素-聚乙二醇-羧基的物理化学性质与稳定性

1. 结构特性与化学本质

分子设计逻辑

生物素（Biotin）：高亲和力配体（Kd≈10⁻¹⁴ M），与链霉亲和素/亲和素形成超稳定复合物，支持抗体、多肽、核酸或荧光探针的精准偶联。其羧基可与PEG链的羟基/氨基发生酯化/酰胺化反应。

聚乙二醇（PEG）：分子量可定制（如0.4k-20k Da），提供亲水性、生物相容性及空间位阻效应，减少非特异性蛋白吸附，延长体内循环时间（半衰期24-48小时）。

羧基（Acid）：末端羧基支持进一步功能化修饰（如NHS活化、EDC/NHS偶联），实现与氨基（-NH₂）、巯基（-SH）或羟基的共价连接，扩展应用场景（如药物递送、生物成像）。

2. 合成路径与工艺优化

经典合成策略

偶联反应：生物素-NHS与PEG-羧酸通过酰胺键偶联，或通过酯化反应连接生物素与PEG链的羧基。反应需在无水环境（如DMF/DMSO）中进行，控制pH 7.0-8.5、温度25-37℃、时间1-24小时，确保高效偶联。

PEG链修饰：采用单甲氧基PEG（mPEG）或多臂PEG（如4-arm PEG）提升载药量及稳定性；引入功能性基团（如马来酰亚胺、DBCO）实现多模式偶联。

纯化与表征：通过HPLC、MALDI-TOF MS验证纯度（>95%），NMR确认结构完整性，荧光光谱验证激发/发射波长及量子产率。

3. 物理化学性质与稳定性

光学特性：生物素本身无荧光，但可偶联荧光染料（如Cy5、IR750）实现近红外成像（穿透深度5-10mm），适合活体成像与动态追踪。

溶解性：可溶于水、PBS、DMSO、DMF等极性溶剂，PEG化修饰后水溶性显著改善，减少染料聚集导致的荧光淬灭。

稳定性：-20℃避光干燥保存可长期稳定；含羧基样品建议-80℃超低温以延缓水解；避免强酸/强碱、金属离子（如Fe³⁺）接触，防止羧基降解或生物素氧化。

温馨提示：仅用于科研，不能用于人体实验！wyh

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