还原剂---抗体工程中的“分子剪刀”
在IVD检测与抗体药物偶联(ADC)中,二硫键的精准操控是核心技术之一。强还原可能导致抗体结构崩塌,弱还原则无法释放活性巯基。如何根据实验需求,在DTT、巯基乙醇、TCEP、2-MEA四大还原剂中做出最优选择?
1.1. DTT
中文名称:二硫苏糖醇,1,4-二硫苏糖醇,二硫代苏糖醇,Cleland试剂
英文名称:DL-Dithiothreitol
CAS号:3483-12-3
化学式:C4H10O2S2,含两个巯基(-SH)的线性分子
分子量:154.25 g/mol
外观:白色固体
溶解性:易溶于水
储存条件:-20℃
1.2. 巯基乙醇(β-ME)
中文名称:2-巯基乙醇,巯基乙醇,β-巯基乙醇
英文名称:2-Mercaptoethanol
CAS号: 60-24-2
化学式:C2H6OS,单巯基短链醇。
分子量:78.13。
外观:无色透明液体
溶解性:能与水、乙醇、乙醚和苯以任意比例混溶
储存条件:2~8℃,密封储存,防潮
还原机理:通过巯基与二硫键交换,但还原能力较弱,需较高浓度。适合pH 8-9。 可能残留部分二硫键。
1.3. TCEP•HCl
中文名称:三(2-羧乙基)膦盐酸盐,三羧基乙基膦盐酸盐
英文名称:Tris (2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride
CAS号:51805-45-9
化学式:C9H15O6P,含膦基(PH₃)的三羧酸化合物
分子量: 286.65
外观:白色粉末
溶解性:易溶于水
存储条件:-20℃或4℃保存
还原机理:直接通过亲核攻击还原二硫键,不依赖巯基,在酸性至中性(pH 1.5-8.5)均有效。无副反应(如二硫键重排)。
1.4. 2-MEA
中文名称:2-巯基乙胺盐酸盐,半胱胺盐酸盐
英文名称:2-Aminoethanethiol hydrochloride
CAS号:156-57-0
化学式:C2H8ClNS,含巯基和氨基的乙胺衍生物
分子量:113.61
外观:结晶粉末或颗粒
溶解性:在水中溶解良好
存储条件:4℃干燥保存
还原机理:巯基参与还原,氨基可能辅助结合或调节pH,适合碱性条件(pH >8)。 常用于温和条件或辅助其他反应。
图1 常用4种还原剂的结构
2.1. 还原能力与选择性
DTT/巯基乙醇:广泛用于完全还原(如SDS-PAGE),但破坏所有二硫键。
TCEP:最强还原力,适用于低pH或长期反应。
2-MEA:唯一可选择性剪切铰链区二硫键,保留抗体功能。
图2 用2-巯基乙胺(2-MEA)选择性还原IgG(免疫球蛋白G)铰链区的二硫键
2.2. 稳定性与毒性
PART 03
强还原需求:首选TCEP(高效稳定)或DTT(完全还原)。
常规低成本:巯基乙醇(注意通风防护)。
精准剪切抗体铰链区:仅2-MEA可胜任(搭配EDTA与脱盐步骤)。
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