Biotin-HPDP，生物素-HODP，生物素-N-[6-(生物素氨基)己基]-3'-(2'-吡啶二硫代)丙酰胺，生物素标记吡啶二硫代

一、化合物基础定义

Biotin-HPDP是一种常用的巯基反应性生物素衍生物，属于功能性生物标记试剂，核心用于生物分子的特异性标记与后续分离纯化。其标准中英文名称及相关标识如下：英文全称N-(6-(Biotinamido)hexyl)-3'-(2'-pyridyldithio)propionamide，中文全称N-(6-(生物素胺)己基)-3-(2-吡啶二硫)丙酰胺，常用别名包括生物素-二硫吡啶、HPDP-生物素等，CAS号为129179-83-5，是实验室及生物制药领域中重要的化学工具试剂。

二、化学分子结构及物理化学特性

Biotin-HPDP的分子结构由三部分核心单元构成：双环生物素环（维生素H核心）、六碳柔性间隔臂（1,6-二氨基己烷），以及末端的巯基反应性基团（3-(2-吡啶二硫)丙酰胺），分子式为C₂₄H₃₇N₅O₃S₃，分子量约为539.78，间隔臂长度约29.2 Å，这种结构设计可减少标记后的位阻效应，提升结合效率。

理化特性方面，该化合物常态下为白色至浅黄色粉末晶体，纯度通常不低于95%；难溶于水，易溶于二甲基亚砜（DMSO）、二甲基甲酰胺（DMF）等有机溶剂，溶解时可适当温和加热辅助；熔点、沸点具有固定范围，储存需在-20℃干燥避光条件下，常温运输即可保持稳定性，避免高浓度还原剂或强酸强碱环境影响其活性。

三、核心优势及使用特点

Biotin-HPDP的核心优势集中在特异性、可逆性和实用性上。其一，特异性极强，仅与生物分子中的游离巯基（-SH）发生反应，不与氨基等其他基团作用，可实现目标分子的精准标记；其二，反应可逆，标记形成的二硫键可被二硫苏糖醇（DTT）等还原剂裂解，释放原始未修饰的生物分子，无需使用强酸等苛刻试剂；其三，膜通透性良好，可穿透细胞膜标记胞内目标分子，适配多种实验场景。

使用上具有便捷性，反应无需金属催化剂，条件温和，在pH 7左右的缓冲体系中反应效果最佳；反应过程可监测，释放的吡啶-2-硫酮在343 nm处有特征紫外吸收峰，可用于追踪反应进度；过量未反应试剂可通过脱盐柱、透析等简单方法去除，降低后续实验干扰。

四、实验原理及反应特性

Biotin-HPDP的核心实验原理是基于巯基-二硫键交换反应：其末端的2-吡啶基二硫基团与目标分子（蛋白质、肽段等）上的游离巯基发生反应，形成稳定的二硫键，同时释放吡啶-2-硫酮；标记后的生物分子可通过生物素与链霉亲和素、抗生物素蛋白的高亲和力结合，实现分离、纯化或检测；后续若需回收目标分子，加入还原剂即可裂解二硫键，恢复其原始结构。

反应过程中需注意，反应缓冲液需不含巯基和二硫化物还原剂，若需还原蛋白质二硫键以暴露巯基，可使用适量DTT或TCEP溶液处理后脱盐，避免目标蛋白因过度还原而失活。

五、功能应用及拓展领域

该化合物主要应用于生物化学、分子生物学及相关领域。在蛋白质研究中，可用于标记蛋白质的半胱氨酸残基，实现蛋白质的纯化、检测及相互作用分析；在蛋白组学中，可结合亲和层析富集巯基蛋白，辅助质谱鉴定；在生物传感器与诊断试剂研发中，作为标记试剂提升检测灵敏度。

拓展领域包括细胞分选与成像（标记细胞表面受体）、药物研发（追踪药物与生物分子的结合过程）、S-亚硝基化蛋白检测（生物素开关实验核心试剂）等，是连接化学标记与生物实验的关键工具，广泛服务于科研探索与生物制药研发。