生物素-缬氨酸（Biotin-Val, Biotin-缬氨酸）是一种由天然小分子氨基酸缬氨酸（Valine, Val）与生物素（Biotin）通过共价偶联形成的功能性分子。缬氨酸是一种天然支链氨基酸，结构中包含一个 α-氨基、羧基和疏水性异丙基侧链，参与蛋白质合成和代谢调节。生物素是一种广泛应用于生物化学研究的维生素类分子，含有内酰脲环和羧基官能团，能够高选择性地结合链霉亲和素（Streptavidin）或亲和素修饰载体。通过偶联形成 Biotin-Val，分子在保持氨基酸化学活性的基础上，获得高亲和力识别能力，使其在化学标记、分子捕获及生物分析中具有广泛应用潜力。

化学组成与结构特点方面，Biotin-Val 分子主要由三部分组成：缬氨酸核心、连接桥及生物素末端。缬氨酸核心保留 α-氨基和羧基功能，为化学偶联提供活性位点。连接桥通常为羰基、酰胺键或短链柔性片段，用于将缬氨酸与生物素末端分隔开，以避免两部分功能互相干扰。生物素末端保留内酰脲环和羧基官能团，为偶联分子提供高选择性结合能力和生物识别功能。整体分子亲水性较好，同时侧链疏水性有助于在蛋白或载体表面形成稳定结合。

反应活性方面，Biotin-Val 的偶联主要依赖缬氨酸 α-氨基或羧基与生物素活化官能团的亲核反应：

1. 生物素活化：生物素的羧基通过 N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）或碳二亚胺（EDC）活化，生成生物素-NHS 酯或活化中间体，增强羧基的亲电性，为缬氨酸 α-氨基的亲核攻击提供反应条件。

2. 缬氨酸 α-氨基亲核攻击：缬氨酸 α-氨基作为亲核试剂攻击活化生物素的羧基碳中心，形成稳定的酰胺键。该过程为典型的亲核取代反应，伴随离去基团释放，实现高效偶联。

3. 反应条件可控：偶联反应通常在弱碱性缓冲体系（pH 7–8）中进行，以增强 α-氨基的亲核性，同时避免氨基酸或生物素的降解。温度一般控制在室温或略高温（25–37°C），反应时间 12–24 小时，以确保偶联效率和分子完整性。

4. 连接桥作用：若分子设计中引入柔性短链连接桥，可进一步增加分子空间独立性，减少缬氨酸核心与生物素末端的立体干扰，同时维持高结合效率和功能完整性。

5. 反应特点：该偶联反应温和、选择性高、效率可控。形成的酰胺键具有良好化学稳定性，可在水溶液和缓冲体系中保持分子完整，同时保持缬氨酸的疏水性和生物活性。

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CY5-Angiopep-2 CY5标记Angiopep-2
CY5-Azide  CY5叠氮
CY5-Baicalein CY5黄芩素
CY5-Bilirubin CY5修饰胆红素
CY5-BSA CY5标记牛血清白蛋白
CY5-c，RGDfK，； 花菁染料CY5标记环肽c，RGDfK，