Bz-(Me)Tz-NHS Ester是一种功能性化学试剂,结合了苯基四嗪(Benzyl-methyl-tetrazine, Bz-(Me)Tz)与NHS活性酯(N-hydroxysuccinimide ester)两个高度活泼的官能团,通过化学偶联实现生物分子或材料的特异性修饰。其独特的化学结构使其在化学修饰、生物正交反应、分子探针设计以及材料功能化领域具有广泛应用。
化学结构与组成
Bz-(Me)Tz-NHS Ester分子由三部分组成:
苯基四嗪(Bz-(Me)Tz)端
四嗪(Tetrazine)是一类含氮芳香环化合物,具有强烈的电子缺陷特性,使其能够与烯烃或炔烃类官能团进行逆电子需求Diels-Alder反应(Inverse Electron-Demand Diels-Alder, IEDDA)。苯基四嗪通过甲基修饰提高了分子的稳定性与反应速率,并通过苯基取代提供额外的疏水性和空间调控功能。这一结构使Bz-(Me)Tz在与炔烃或环炔化合物反应时,既快速又高度选择性,实现生物正交偶联。
NHS活性酯(N-hydroxysuccinimide ester)端
NHS酯是一种经典的羧基活化形式,能够与蛋白质或多肽中的氨基(–NH2)官能团发生高效的酰胺化反应。NHS酯端使Bz-(Me)Tz-NHS Ester可以在温和条件下与目标分子共价偶联,形成稳定的酰胺键,从而将四嗪官能团引入目标分子上,便于后续与炔烃官能团的快速点击偶联。
连接桥与空间结构
苯基四嗪与NHS酯之间通常通过短链连接桥连接,使两端官能团在空间上保持一定的独立性,避免立体阻碍影响反应效率,同时确保四嗪端能够自由参与IEDDA反应。
英文名Bz-(Me)Tz-NHS
CAS号1454558-58-7
分子量412.40
状态:固体/粉末/溶液
保存:冷藏
供应:西安齐岳生物科技有限公司
化学性质与反应特性
高选择性
Bz-(Me)Tz-NHS Ester的四嗪端专一性地与烯烃或炔烃反应,而NHS酯端专一性地与氨基反应,使其在复杂体系中实现双端选择性偶联。两种官能团互不干扰,确保偶联反应的高效性和可控性。
快速反应性
四嗪端的IEDDA反应速率极高,通常在室温和水溶液条件下即可完成,反应几分钟到十几分钟即可生成稳定环加成产物。NHS酯端与氨基的酰胺化反应也在温和条件下高效完成,保证了整体偶联过程快速且温和。
水溶性与稳定性
虽然Bz-(Me)Tz具有一定疏水性,但整体分子设计保证在有机溶剂或缓冲体系中具有良好的溶解性。NHS酯在干燥、避光条件下稳定,避免水分或湿气可以长期保存。四嗪端在低温避光条件下同样保持活性,保证偶联效率。
多功能偶联能力
Bz-(Me)Tz-NHS Ester可以先通过NHS酯端与目标蛋白、多肽或小分子结合,将四嗪端引入目标分子,再通过IEDDA反应与炔烃或环炔官能团偶联,实现多功能分子构建和化学修饰。
应用领域
生物分子功能化
Bz-(Me)Tz-NHS Ester可用于蛋白质、多肽、抗体等氨基官能团的定向修饰,将四嗪引入分子上,方便后续与炔烃或TCO官能团的点击偶联。这种方法在蛋白质标记、探针设计和分子功能化研究中非常重要。
生物正交点击化学
通过四嗪端与环炔或TCO基团的IEDDA反应,能够实现快速、选择性和正交的分子偶联。无需催化剂,反应温和,非常适合在生物体系中应用,如分子探针构建、蛋白质修饰或纳米颗粒表面功能化。
荧光探针与分子标记
Bz-(Me)Tz-NHS Ester可与荧光染料结合,通过NHS酯端偶联荧光标记蛋白或多肽,四嗪端提供后续点击偶联位点,实现双功能探针的设计,应用于生物成像、追踪和分析研究。
材料与纳米颗粒功能化
在纳米材料或功能性聚合物修饰中,Bz-(Me)Tz-NHS Ester可通过NHS酯端连接到材料表面,引入四嗪官能团,便于后续点击偶联,实现功能化材料、智能载体或自组装体系的构建。
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