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BC‑NH₂,双环 [6.1.0] 壬炔‑氨基;BC Succinimidyl Ester 即 BC NHS 酯,双环 [6.1.0] 壬炔‑N‑羟基琥珀酰亚胺酯,二者是 BCN 环丙烷环辛炔母核最基础的两类小分子官能化砌块,不带有 PEG 间隔链,分子骨架精简,是绝大多数 BCN 衍生试剂的起始母核原料,二者可以通过简单有机转化实现互相衍生,在点击化学合成源头占据重要地位。
BC‑NH₂分子母核为张力双环 [6.1.0] 壬炔,末端携带伯氨基,伯氨基可以和羧酸、NHS 活性酯发生酰胺化反应;环炔部分保留 SPAAC 无铜点击化学反应活性。该小分子不含亲水 PEG 链,脂溶性较强,更适合纯有机溶剂反应体系。伯氨基容易发生氧化,需要隔绝氧气低温保存,在中性、弱碱性条件下参与酰胺缩合反应,能够与各类羧基、活性酯底物偶联,生成大量 BCN 标记衍生物。
BC NHS 酯(BC Succinimidyl Ester),是 BC 母核的活化酯衍生物,属于现成高活性酰化试剂,无需现场缩合剂活化,可直接与伯氨基发生酰胺反应,释放 NHS 离去基团,构建酰胺键。该试剂对水分十分敏感,遇水快速水解失活,固态密封低温保存,反应优先选用无水有机溶剂;可以直接对氨基小分子、氨基高分子进行 BCN 炔基标记,一步完成 BCN 功能引入,省去羧基活化步骤,简化合成操作。
两类砌块可以相互转化:BC‑NH₂可以和二羧酸类底物反应得到羧酸中间体,再活化制备 BC NHS 酯;BC NHS 酯和过量氨源反应,又可以得到 BC‑NH₂。因为缺少 PEG 亲水链,这两种母核小分子水溶性弱,大多在 DMF、DMSO、二氯甲烷等有机溶剂开展合成,适合有机合成阶段引入 BCN 基团;后续再进一步偶联 PEG 链、多肽、荧光基团,得到各类带间隔臂的 BCN 成品试剂。
作为母核原料,它们是整个 BCN 点击试剂家族的源头中间体。对比带 PEG 链的 BCN 衍生物,无间隔臂母核分子量小,结构简单,合成副产物少,便于后续纯化。BC‑NH₂适合多步有机合成路线,BC‑NHS 酯适合快速一步氨基修饰。熟练掌握这两种基础砌块的转化路径,就能够自主搭建各类定制化 BCN 功能分子,为点击化学试剂的自制衍生提供基础工具,广泛用于有机合成、砌块制备、定制功能分子合成等研究场景。

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