Biotin-PBA，生物素-苯硼酸，苯硼酸-Biotin，生物素-苯硼酸，维生素B7-苯硼酸，小分子维生素标记PBA

一、产品定义

Biotin-PBA，全称为 Biotin-Phenylboronic Acid（生物素-苯硼酸），是一种人工合成的多功能偶联化合物。它由两个关键功能模块通过共价连接组成：生物素（Biotin，又称维生素B7或维生素H）和苯硼酸基团（Phenylboronic Acid, PBA）。生物素是一种小分子维生素，以其与亲和素（Avidin）或链霉亲和素（Streptavidin）之间近乎不可逆的高亲和力结合（KD ~ 10^-15 M）而闻名；而PBA是一种硼酸衍生物，能够特异性地与顺式二羟基结构（如糖类中的1,2-或1,3-二醇）可逆地共价结合，形成稳定的硼酸酯键。因此，Biotin-PBA在化学上被定义为一种双功能探针或交联剂，兼具生物分子标记与糖类特异性捕获的能力。

二、物理化学特性与属性

Biotin-PBA通常以固体形式存在（如粉末或结晶），可溶于水、DMSO、DMF等极性溶剂，其溶解性取决于连接的 spacer（连接臂）长度与结构。其关键化学特性包括：

双重分子识别能力：生物素模块提供与亲和素蛋白的超强结合位点，而PBA模块则作为糖类/二醇类物质的捕获手柄。

pH响应性：PBA与二醇的结合具有pH依赖性，通常在碱性条件（pH > 8.5）下结合较强，酸性条件下可逆解离，这一特性可用于可控捕获与释放。

结构可调性：通过调整生物素与PBA之间的连接臂（如PEG链、烷基链），可优化其空间位阻、柔韧性与水溶性，以适应不同应用场景。

稳定性：在干燥、避光、低温条件下稳定，但硼酸基团对氧化敏感，需避免强氧化环境。

三、主要应用领域与实验作用

Biotin-PBA凭借其双功能特性，在生物化学、分析科学及材料科学中扮演重要角色：

糖蛋白/糖复合物的富集与检测：在糖组学研究中，Biotin-PBA常被固定于链霉亲和素包被的磁珠或板子上，用于从复杂生物样本（如血清、细胞裂解液）中选择性富集带有顺式二醇结构的糖蛋白、糖肽或RNA，进而通过质谱或荧光分析进行鉴定。例如，在糖尿病研究中用于捕获糖化血红蛋白（HbA1c）。

细胞标记与分离：利用PBA与细胞表面糖类（如唾液酸）的结合，可将Biotin-PBA作为标记探针，再通过生物素-亲和素系统连接荧光染料或磁珠，实现特定细胞（如循环肿瘤细胞）的荧光成像或磁性分选。

药物递送与传感：作为智能材料组件，用于构建pH响应型药物递送系统，其中PBA作为“门控”单元，在特定pH下释放负载的药物分子；亦可用于构建电化学或光学传感器，检测葡萄糖等生物分子。

蛋白质固定化工具：在生物芯片制备中，通过PBA模块将糖基化蛋白质定向固定于基质表面，再利用生物素模块引入检测探针，提高检测灵敏度与特异性。

综上，Biotin-PBA作为一种精巧的化学工具，通过融合生物素-亲和素系统的高亲和力与苯硼酸的糖类特异性，极大地拓展了糖生物学的分析技术与生物工程的应用边界。