生物素-3-羟基丁酸:关键代谢产物的高效生物素标记化合物
生物素-3-羟基丁酸(Biotin-3-hydroxybutyric acid)产品介绍
一、产品概述
生物素-3-羟基丁酸(Biotin-3-hydroxybutyric acid)是一种将生物素(Biotin)通过共价键标记到3-羟基丁酸(3-hydroxybutyric acid,简称3-HB)上的功能化衍生物。3-羟基丁酸是人体内重要的酮体代谢物,广泛参与能量代谢调节,特别是在饥饿、糖尿病及酮症状态下水平显著升高。通过引入生物素标签,3-羟基丁酸可用于分子追踪、靶点识别、代谢研究以及生物传感器开发等多种生物技术和临床应用。
生物素-3-羟基丁酸结合了3-羟基丁酸的生物活性与生物素的高亲和力,方便与亲和素系统结合,提升检测的灵敏度与特异性,适用于科研和药物开发领域。
二、化学结构与性质
3-羟基丁酸简介
3-羟基丁酸(化学式C4H8O3)是一种含有羟基和羧基的短链有机酸,是人体及动物体内重要的能量代谢产物。其分子中羧基提供了易于修饰的化学位点。
生物素结构特点
生物素分子中含有活性氨基和羧基,常通过活化形式(如NHS酯)与3-羟基丁酸的羟基或羧基发生偶联反应。
共价偶联方式
通过生物素的NHS活化酯与3-羟基丁酸的羟基或羧基发生酰胺键或酯键的形成,实现生物素的高效标记。
物理性质
生物素-3-羟基丁酸为浅黄色固体或粉末,易溶于DMSO、乙醇等极性有机溶剂,在水溶液中有一定溶解度。
分子量
生物素约244 Da,3-羟基丁酸约104 Da,经偶联后整体分子量约350-370 Da。
三、合成工艺
生物素-3-羟基丁酸的合成一般包含以下步骤:
活化生物素
利用生物素NHS酯(N-羟基琥珀酰亚胺酯)活化生物素的羧基,使其成为高反应活性的中间体。
3-羟基丁酸预处理
调整3-羟基丁酸的反应条件,确保其羟基或羧基能在适宜的pH下与生物素NHS酯有效反应。
偶联反应
在缓冲液(pH 7.0-8.5)中,活化的生物素NHS酯与3-羟基丁酸反应,形成稳定的酯键或酰胺键衔接的生物素-3-羟基丁酸产物。
纯化及检测
采用高效液相色谱(HPLC)分离纯化,质谱(MS)和核磁共振(NMR)确认分子结构,确保产品纯度和质量。
四、产品优势
高灵敏度标记
生物素标签赋予3-羟基丁酸高效的亲和素结合能力,便于多种生物检测平台的灵敏追踪。
保持分子活性
偶联策略设计合理,避免阻碍3-羟基丁酸的活性功能基团,保持其生物学功能。
多功能应用
适用于代谢路径追踪、靶蛋白捕获、药物筛选以及生物传感器研发等多方面。
安全环保
采用非放射性标记,使用更安全,操作更方便,符合现代生物实验室要求。
五、主要应用领域
1. 代谢研究
利用生物素-3-羟基丁酸,可以研究机体酮体代谢途径,检测代谢状态变化,揭示糖尿病、肥胖症、神经退行性疾病中的代谢机制。
2. 靶标识别
通过生物素-亲和素系统捕获与3-羟基丁酸结合的靶蛋白,辅助药物靶点的发现与验证。
3. 生物传感器开发
作为标记分子,参与电化学、生物光学传感器的设计,实现3-羟基丁酸的高灵敏检测。
4. 分子成像
结合荧光标记的链亲和素,可用于细胞和组织中3-羟基丁酸的定位和动态观察。
六、使用说明与保存条件
储存条件
建议产品干燥避光,-20℃冷冻保存,避免反复冻融。
溶解建议
优先溶于DMSO或乙醇,配制后可稀释于缓冲液中使用。
反应条件
标记偶联反应推荐在pH 7.0-8.5缓冲液体系,常温反应1-4小时,确保反应充分。
安全注意事项
佩戴实验室标准防护装备,避免吸入粉尘及与皮肤长时间接触。
七、产品规格示例
产品名称 规格 纯度 储存条件
生物素-3-羟基丁酸 (Biotin-3-hydroxybutyric acid) 1 mg / 5 mg / 10 mg ≥95% -20℃避光保存
八、总结
生物素-3-羟基丁酸是一种功能性标记分子,整合了3-羟基丁酸在代谢调控中的重要生理作用与生物素的高亲和性,极大地拓展了3-羟基丁酸在分子生物学、代谢研究及生物传感等领域的应用范围。它不仅方便了代谢物的靶向检测和成像,也为新型生物传感器及药物开发提供了创新工具。未来,生物素-3-羟基丁酸有望在代谢疾病研究、临床诊断和精准医疗中发挥越来越重要的作用。
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