小分子药物,核苷酸,抗体等,生物素或荧光素标记服务
外显子生物经可以为客户提供药物-生物素,荧光分子,分子偶联等标记服务,将客户目的药物,核苷酸序列、抗体、化药进行标记,以便于对核酸探针,核酸药物、化学药物进行追踪和代谢性分析。
同时,提供质谱质谱分析。案例如下:
【实验方法】某某分子需要标记生物素
【方法原理】
1)底物A-OH + Br-CH₂-C≡CH 在一定条件下生成底物A-O-CH₂-C≡CH
2)底物A-O-CH₂-C≡CH + Biotin-PEG4-alkyne ,在点击化学条件下,生成底物A-O- CH₂-1,2,3-triazole-PEG4-Biotin
【试剂与材料】无水K₂CO₃,炔丙基溴,无水DMF,乙酸乙酯,饱和NaHCO₃溶液,饱和NaCl溶液,无水Na₂SO₄ ,Biotin-PEG4-azide,THPTA(配体), t-BuOH ,CuSO₄·5H₂O,抗坏血酸钠,DMSO,饱和NaHCO₃溶液,饱和食盐水,EDTA。
【主要仪器】 摇床、振荡器,管式离心机,冰箱(海尔)、微量移液枪(10l、100l、1ml)(eppendorf)、15ml离心管、50ml离心管。
【J24分子结构】
【实验步骤】
第一步:炔丙基引入
步骤1:反应体系搭建(10分钟)
1) 将20.0 mg底物称入一个15 mL离心管中(或带搅拌子的5 mL圆底烧瓶)。
2) 加入1.0 mL无水DMF,搅拌至完全溶解(如果溶解慢,可用水浴稍加热至40℃,直到溶液澄清)。
3) 加入16.6 mg无水K2CO3(粉末),搅拌形成白色悬浮液。
步骤2:滴加炔丙基溴(2分钟)
4) 用移液枪吸取6.5 μL炔丙基溴/甲苯溶液。
5) 在室温搅拌下,缓慢将炔丙基溴溶液滴加到反应瓶中(约15秒滴完)。
步骤3:加热反应(2-4小时)
6) 将反应瓶转移到50℃水浴中,搅拌反应。
7) TLC监控:立即取第1个TLC点(0 min),之后每30分钟取样一次。
8) 取样方法:用毛细管蘸取约1 μL反应液,点在TLC硅胶板上。
9) 展开剂:石油醚:乙酸乙酯 = 2:1(可预先筛选)。
10) 显色:UV灯(254 nm)观察吸收,或用香草醛/硫酸加热显色。
11) 反应终点判断:当OH-A原料点基本消失,而OH-B点仍较明显时,停止加热(通常2-4小时)。
12) 如果2小时后OH-A仍有较多剩余,可补加1.0 μL炔丙基溴(约0.25当量),继续反应至完全。
步骤4:后处理(30分钟)
13) 将反应液冷却至室温。
14) 加入5 mL乙酸乙酯稀释。
15) 用5 mL饱和NaHCO₃溶液洗涤一次(洗去K2CO3和未反应的炔丙基溴)。
16) 用5 mL饱和NaCl溶液洗涤一次(进一步水洗,除去DMF)。
17) 收集有机相(上层),加入约0.5 g无水Na2SO4,静置干燥15分钟。
18) 过滤除去干燥剂,用旋转蒸发仪减压浓缩至干(水浴<40℃,避免产物分解),称重。
第二步:Biotin-alkyne 点击反应(CuAAC)
准备工作:溶液配制(提前准备,5分钟)
1) CuSO4储备液(0.1 M):称取4.5 mg CuSO4·5H2O,溶于180 μL去离子水,涡旋溶解(可暂存于4°C)。
2) 抗坏血酸钠储备液(0.1M,现配现用):称取11.9mg抗坏血酸钠,溶于180μL去离子水,立即使用(水溶液不稳定,需新鲜配制)。
3) THPTA储备液(0.2 M):称取15.7 mg THPTA,溶于180 μL去离子水,涡旋溶解(可暂存)。
4) EDTA二钠水溶液(PH 8.0):先配制饱和的EDTA二钠水溶液然后用饱和的碳酸氢钠溶液调PH值为8即可。
步骤1:反应体系搭建(10分钟)
5) 将16.0 mg单炔丙基化J24中间体和17.6 mg Biotin-PEG4-azide一起称入一个15 mL离心管。
6) 加入1.2 mL无水DMSO,搅拌至完全溶解(必要时可稍加热至40°C助溶)。
7) 依次加入:
t-BuOH 0.4 mL
去离子水 0.4 mL
(混合溶剂体积比 DMSO:t-BuOH:H₂O = 3:1:1,若产物溶解性差可调整为DMSO:H₂O = 4:1,不加t-BuOH)
步骤2:加入催化剂体系(顺序重要!)
8) 用移液枪加入:
THPTA储备液150 ul(1.2当量)
CuSO4储备液 150 ul(0.6当量)
(此时溶液变为浅蓝色)
9) 最后加入抗坏血酸钠储备液 150 ul(3.0当量),溶液立即变为浅黄色或无色(说明Cu(II)被还原为活性Cu(I))。
10) 通入氮气或氩气置换1分钟,排除氧气(Cu(I)对氧敏感)。
步骤3:室温搅拌反应(1-3小时)
11) 在室温(20-25°C)下搅拌反应。
12) TLC监控:取反应液(约2 μL)点板,展开剂为DCM:MeOH = 8:1(或EA:MeOH = 5:1)。
预期Rf:原料(炔基中间体)约0.6-0.7;产物(生物素标记物)约0.2-0.4(因PEG链和生物素极性大)。
显色:UV(254 nm)观察;也可用香草醛/硫酸加热显色(生物素和PEG都会显色)。
13) 反应终点:当TLC显示原料点基本消失(或不再变化),停止反应(通常1-3小时,点击反应极快)。
步骤4:后处理(萃取除铜,20分钟)
14) 加入10 mL乙酸乙酯稀释有机相,再加入10ml配制好的 EDTA二钠水溶液(PH 8.0),剧烈震摇2分钟,静置分层。
15) 收集有机相(上层),再用10 mL饱和NaCl溶液洗涤有机相两次,除去残留DMSO和水溶性杂质。
16) 收集有机相用约0.5 g无水Na2SO4干燥15分钟,过滤,减压浓缩至干(水浴<40°C),称重。
【目标分子结构】
标记后:
【质谱图】
1. 理论峰计算(基于 M = 1014.324)
在负离子模式下,含生物素和 PEG 的大分子容易带上两个负电荷。
理论双电荷峰:[M-2H]²⁻ 的 m/z = (1014.324 - 2) / 2 = 506.16
2,代表图