交联剂选择指南

正在为您的生物共轭研究寻找完美的交联剂？

部分概述

什么是交联剂？
交联器选择参考表
交联器可用于何处？
选择交联剂时的特殊考虑

什么是交联剂

在化学生物学和生物共轭中，交联剂是通过形成共价键连接两个或多个分子的重要化合物。这些交联剂在许多应用中起着关键作用，包括生物共轭物的创建、蛋白质-蛋白质相互作用的探索以及生物材料的开发。交联剂有多种类型，每种交联剂都具有针对不同应用的特定功能。

交联剂选择参考表

Crosslinker	活性基团	间隔臂长度	水溶性	可压缩性	交联效率	稳定性	毒性/生物相容性
DSS	NHS 酯（胺）	11.4 Å（刚性）	低	Non-Cleavable	High	稳定，对湿气敏感	中等毒性
Sulfo-SMCC	NHS 酯（胺），马来酰亚胺（硫醇）	11.6 Å（刚性）	高	非可压缩性	高	生理条件下稳定，对光敏感	毒性低，适用于体内
EDC<	碳二亚胺（羧基/胺）	零长度	高	在酸性条件下可溶解	高	在酸性条件下稳定	毒性低，适用于体内
BS3	NHS 酯（胺）	11.4 Å（刚性）	高	不可裂解	高	稳定，对湿气敏感	中等毒性
DTSSP	NHS 酯（胺），二硫化物（硫醇）	12.0 Å（刚性）	高	在还原条件下可溶解	高 <	稳定，还原剂可裂解	低毒性。毒性低，适用于体内
Sulfo-NHS-LC-Biotin	NHS 酯（胺）	22.4 Å（柔性）	高	Non-Cleavable	High <	稳定，对湿气敏感	低毒性
BMH	马来酰亚胺（硫醇）	16.1 Å（柔性）	低	Non-Cleavable	High <	稳定，感光	中等毒性
DMP	NHS 酯（胺）	9.2 Å（刚性）	低	Non-Cleavable	Moderate<	稳定	中等毒性
MBS	NHS 酯（胺），马来酰亚胺（硫醇）	10.2 Å（刚性）	低	Non-Cleavable	High	生理条件下稳定，对光敏感	中等毒性
PEG 化交联剂<	NHS酯（胺）	变量（取决于 PEG 长度）	高		高	稳定，可根据 PEG 长度定制	低毒性，适合活体

注意事项：

DSS（辛二酸二琥珀酰亚胺酯）是一种常用的均双官能团交联剂，具有高反应活性和中等毒性。
Sulfo-SMCC 是一种广泛使用的杂双官能团交联剂，具有高溶解性和低毒性，适合体内应用。
EDC（1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺）是一种零长交联剂，以高效和低毒著称。
BS3（双[磺基琥珀酰亚胺基]辛二酸酯）与 DSS 相似，但水溶性更高。
DTSSP（3,3'-二硫代双[磺基琥珀酰亚胺基丙酸酯]）可在还原条件下裂解。
Sulfo-NHS-LC-生物素用于生物素化，具有灵活的间隔臂。
BMH（双马来酰亚胺己烷）具有马来酰亚胺基团的灵活性，可进行硫醇反应。
DMP（二甲基嘧啶亚胺）不太常用，但在特定应用中很有效。
MBS（间马来酰亚胺苯甲酰基-N-羟基琥珀酰亚胺酯）是另一种具有特殊用途的杂双官能团选择。
PEG 化交联剂提供可定制的间隔长度，具有高度的生物相容性。

交联剂如何工作？

交联剂通过与分子上的特定官能团发生反应来工作。胺反应基团（如 NHS 酯和异氰酸酯）会与蛋白质或其他生物大分子上的伯胺发生反应。巯基反应基团（包括马来酰亚胺和吡啶基二硫化物）会与半胱氨酸残基上的硫醇基团发生反应，而羧基反应基团（如碳二亚胺）则会激活羧基，从而与胺形成酰胺键。

交联剂可用于何处？

交联剂的应用广泛且多样。交联剂可稳定蛋白质之间的瞬时相互作用，从而有助于蛋白质-蛋白质相互作用研究，随后可使用质谱或 Western 印迹等技术对其进行分析。在生物共轭方面，交联剂可将药物、荧光标签或其他探针附着到生物分子上，从而促进治疗开发和诊断。在材料科学领域，交联剂有助于在水凝胶和其他生物材料中形成可模拟生物组织的网络。此外，交联剂还能将酶或抗体等生物大分子固定在固体支持物上，从而提高各种检测的稳定性和重复使用性。同双功能交联剂

同双功能交联剂两端具有相同的活性基团，用于连接相似的分子，例如连接具有相同功能基团的两种蛋白质。例如辛二酸二琥珀酰亚胺酯（DSS），它具有两个 N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）酯基。相比之下，杂双官能团交联剂的每一端都有不同的反应基团，因此非常适合连接不同的分子，如蛋白质和小分子，每种分子都能与不同的官能团发生反应。Sulfo-SMCC 的一端是 NHS 酯，另一端是马来酰亚胺基团，就是这种类型的典范。

选择交联剂时的特殊考虑因素

选择合适的交联剂涉及几个关键的考虑因素。特异性至关重要，因为交联剂必须针对相关分子上的特定官能团。交联剂中间隔臂的长度会影响连接分子之间的距离，从而影响共轭物的功能和稳定性。水溶性交联剂是生物应用的首选，以确保与水环境的兼容性。此外，有些交联剂在特定条件下可被裂解，从而控制连接分子的释放。