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2025年12月31日 11:41 来源：
英文名称：生物素-活性酯
英文名称：Biotin-NHS
生物素-活性酯，作为一种高效生物偶联试剂，在现代生命科学研究和生物技术领域扮演着关键角色。其分子结构的精巧设计使其成为连接生物大分子与小分子探针的理想桥梁，为多种实验技术提供了基础支持。
生物素-活性酯是由两部分组成的复合分子：生物素（Biotin，维生素H或维生素B7）和活性酯基团。生物素是一种水溶性B族维生素，以其与亲和素/链霉亲和素之间近乎不可逆的高亲和力结合（Kd≈10^-15 M）而著称。活性酯部分通常是N-羟基琥珀酰亚胺酯（NHS ester），这是一种对氨基基团具有高度反应活性的化学基团。
从化学结构上看，生物素-活性酯的典型代表是生物素-N-羟基琥珀酰亚胺酯（Biotin-N-hydroxysuccinimide ester，简称Biotin-NHS）。其他常见衍生物还包括长链生物素-NHS酯（如LC-Biotin-NHS）和磺化NHS-生物素等，它们在溶解性和空间位阻上有所不同，以适应不同的实验需求。
生物素-活性酯在物理性质上通常表现为白色至淡黄色结晶粉末，可溶于多种有机溶剂如二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）和乙腈，但在水中稳定性较差，易水解失活。这一特性决定了其必须在无水或低水环境下储存和使用。
化学性质方面，活性酯基团使其能够特异性地与蛋白质、多肽或其他生物分子的伯氨基（-NH2）在温和条件下（pH 7-9）发生共价结合，形成稳定的酰胺键。这种反应高效且相对特异，主要靶向赖氨酸残基的ε-氨基和蛋白质N端的α-氨基。
生物素-活性酯的核心应用价值在于其能够将生物素分子共价连接到目标分子上，从而利用生物素-亲和素系统进行检测、分离或固定。
在分子生物学与生物化学中，它主要用于：
蛋白质标记与检测：将生物素连接到抗体、酶或其他蛋白质上，随后通过酶联亲和素或荧光标记亲和素进行高灵敏度检测（如Western blot、ELISA、免疫组化）
亲和纯化：生物素化配体可用于分离受体或结合蛋白，结合链霉亲和素包被的固相载体
细胞表面标记：生物素化细胞表面蛋白，用于流式细胞术或细胞分选
在诊断技术中，生物素-活性酯是构建许多免疫检测试剂盒的关键组分，其极高的信号放大能力显著提高了检测灵敏度。
在药物研发领域，它被用于制备靶向药物的偶联物，或用于研究药物与靶点相互作用的分析探针。
在材料科学中，生物素-活性酯可用于功能化纳米颗粒、生物传感器表面或其他生物材料，赋予其特异性的识别能力。
值得注意的是，不同链长的生物素-活性酯衍生物（如加入6-氨基己酸间隔臂的衍生物）能够减少空间位阻效应，提高生物素与亲和素结合的可及性，这是实验设计中需要考虑的重要因素。
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