Biotin Azide Plus（2669097-31-6）：自螯合铜催化型生物素-叠氮双功能探针

Biotin Azide Plus（叠氮生物素Plus），是集成铜螯合系统、亲水PEG间隔、生物素亲和标签与叠氮点击基团的新一代多功能生物素化探针。核心突破在于分子内自带铜催化单元，无需额外添加铜离子即可高效驱动CuAAC反应，兼具高反应活性、低毒性、高水溶性、强特异性，是低丰度蛋白/糖蛋白标记、点击化学偶联、链霉亲和素富集、蛋白质组学分析的工具试剂。

一、基础信息

中文名称：叠氮生物素Plus；生物素-PEG-叠氮（自螯合铜型）

英文名称：Biotin Azide Plus；Biotin-PEG-Azide（Cu-chelating）

CAS号：2669097-31-6

分子式：C₂₄H₄₂N₁₀O₅S

分子量：582.72

外观：白色至类白色粉末

纯度：≥95%（HPLC），规格≥98%

溶解性：易溶于DMSO、DMF、甲醇；水溶性良好（PEG间隔链）

储存条件：-20℃密封、避光、干燥保存；溶液现配现用，避免反复冻融

核心定位：自催化点击探针、低丰度生物分子标记、生物素化偶联、亲和纯化、高灵敏度成像

二、分子结构与创新设计

Biotin Azide Plus为模块化四嵌段结构，四大功能单元协同，实现“反应-催化-亲和-水溶性"一体化，显著优于传统Biotin-Azide。

1. 生物素端（Biotin）

功能：高特异性亲和标签，与**链霉亲和素（Streptavidin）/亲和素（Avidin）**结合（Kd≈10⁻¹⁵ M）

作用：标记后可通过链霉亲和素磁珠/树脂高效富集目标分子，或用于荧光/酶联检测

2. 亲水PEG间隔链

组成：短链PEG（乙二醇单元）

功能：提升水溶性、降低空间位阻、减少非特异吸附、增强柔性，确保生物素与链霉亲和素无障碍结合

3. 自螯合铜系统（核心创新）

结构：分子内集成多齿铜螯合配体（如三氮唑/胺基组合）

机制：可自发结合溶液中微量铜离子，形成高活性铜配合物，**无需额外加Cu⁺/Cu²⁺**即可催化CuAAC反应

优势：降低铜毒性、减少试剂用量、简化操作、提升生物相容性

4. 叠氮端（-N₃）

活性：高特异性点击反应基团

核心反应：

CuAAC（铜催化叠氮-炔环加成）：与**炔烃（Alkyne）**生成稳定三唑环；

SPAAC（无铜点击）：与DBCO/BCN直接反应，无需铜催化

三、核心优势（对比传统Biotin-Azide）

1. 自催化革命：无需额外铜，低毒高效

vs 传统Biotin-Azide：传统需外加铜离子（CuSO₄+抗坏血酸钠），易导致蛋白变性、细胞毒性、背景干扰；

Biotin Azide Plus：分子内自带铜螯合系统，仅需微量内源铜即可催化，毒性极低、生物兼容、背景干净。

2. 超高反应活性：稀溶液中极速反应

自螯合铜配合物活性，稀释条件下（nM–μM）仍可瞬时反应，二级速率常数提升10–100倍；

适配低丰度蛋白、痕量代谢物、微量核酸的高效标记，信噪比（S/N）显著提升。

3. 水溶性与稳定性双优

PEG间隔链增强水溶性，可直接在PBS/缓冲液中反应，无需高比例有机溶剂；

分子结构稳定，叠氮与生物素不易水解，储存期长、实验重复性好。

4. 双点击模式：兼容CuAAC与SPAAC

既可自催化CuAAC（炔烃标记），也可无铜SPAAC（DBCO/BCN标记）；

适配**活细胞/体内（无铜）与体外高活性（铜催化）**等多场景应用。

5. 强特异性+低非特异结合

叠氮仅与炔/DBCO/BCN反应，不干扰氨基/羟基/巯基；

PEG链减少疏水相互作用，非特异吸附降低70%+，富集纯度更高。

四、核心应用场景

1. 低丰度蛋白/糖蛋白高灵敏度标记（核心）

机制：先通过代谢标记/化学修饰引入炔基（如炔基糖、炔基氨基酸），再用Biotin Azide Plus自催化点击标记；

应用：低丰度膜蛋白、分泌蛋白、糖基化蛋白的特异性标记，灵敏度达pg级，远超传统生物素化方法。

2. 蛋白质组学：靶向富集与鉴定

流程：标记→链霉亲和素磁珠富集→洗脱→酶解→质谱鉴定；

优势：低丰度蛋白富集效率提升5–10倍，显著提高质谱检出率，适配癌症标志物、信号通路蛋白、翻译后修饰蛋白研究。