tco-maleimide

TCO-Mal这个东西,其实就是反式环辛烯连了个马来酰亚胺,两头都能反应。拿它来做生物标记、给药物送货、改蛋白质的样子,甚至是搞材料科学都挺好用。这是因为它结合了TCO和Maleimide两个活性基团,不光效率高、专一性强,对身体也友好。 先来说说基本情况:英文就叫TCO-Mal或者TCO-Maleimide,中文叫反式环辛烯-马来酰亚胺。有时候大家也叫它Mal TCO。分子量大一点,292.34克每摩尔,看起来是白色的固体。最纯的可以达到95%,基本上能溶在各种有机溶剂里,像二氯甲烷(DCM)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF),甚至在有些情况下还能溶于水。放在-20℃避光的地方放一年也没啥问题。 结构上它是一边一个活性头:这边是反式环辛烯(TCO),那边是马来酰亚胺(Maleimide)。这两个头通过一段连接臂连在一起,保证反应能顺利进行。TCO那边喜欢找四嗪类衍生物下手,做的是逆电子需求狄尔斯-阿尔德反应(iEDDA),这个反应特别快(反应速率大约是10的3次方到4次方 M⁻¹s⁻¹),不用加金属催化剂,在生理条件下(pH 7.0到7.4,室温)几分钟就能搞定,最后生成一个三唑啉-酮结构。 Maleimide那边专门去抓巯基(-SH),做的是迈克尔加成(Michael Addition)。这个反应对硫基有很强的专一性,最好的pH值是6.5到7.5。反应时间稍微长一点,大概30分到2小时,生成的是比较稳定的硫醚键。这两个反应顺序也很灵活,先连哪边都行,互相不干扰。 它最大的优点就是双重特异性:TCO只认四嗪,Maleimide只认硫基,很少会出岔子。反应也特别高效快速:TCO那头几秒钟就能搞定,Maleimide那头一两个小时也就完了。因为不需要铜催化,所以适合用在活细胞里做实验。而且不管是怎么搭配使用都很灵活。 应用方面很广泛。生物标记的时候把它和有巯基的蛋白质或者肽连在一起很方便。做抗体-药物偶联物(ADC)的时候也是个好手:先用Maleimide把TCO定位到抗体的特定位点上,再跟带有四嗪的毒素药混在一起,这样做出来的ADC产品DAR值比较均匀、也很稳定、活性也不错。 做靶向递送的时候也能用它来修饰载体,通过点击化学反应和靶向分子结合起来;或者给蛋白质功能化的时候用它引入TCO基团。在材料科学里还能拿来制备特殊功能的聚合物材料。 用的时候要注意一些事项:得放在-20℃避光的地方保存别来回冻融;操作时戴手套护目镜别碰皮肤或吸进粉尘;溶剂要无水以防水解;最后记得只用于科研别拿来给人治病!相关的产品还有Me-tetrazine-Cyanine3还有Disulfo-Cyanine这类的一堆东西呢。