N-Hydroxysuccinimide CAS 6066-82-6

N-Hydroxysuccinimide(NHS) là một hợp chất hữu cơ đa năng có công thức hóa học C4H5NO3. Nó tồn tại chủ yếu dưới dạng chất rắn kết tinh màu trắng và được công nhận rộng rãi với vai trò là một este hoạt động trong các phản ứng sinh hóa. NHS đóng vai trò là chất trung gian quan trọng trong quá trình tổng hợp este hoạt hóa, rất quan trọng để liên hợp các phân tử sinh học như protein, peptide và oligonucleotide.

Cấu trúc của NHS có vòng succinimide được thay thế bằng nhóm hydroxyl ở nguyên tử nitơ. Cấu trúc độc đáo này mang lại cho NHS những đặc tính phản ứng cụ thể, cho phép nó hình thành liên kết amit ổn định với các amin trong điều kiện ôn hòa. Khả năng phản ứng này làm cho các dẫn xuất NHS có giá trị cao trong các kỹ thuật liên hợp sinh học, trong đó chúng được sử dụng để liên kết các phân tử sinh học khác nhau với nhau trong khi vẫn bảo tồn hoạt động sinh học của chúng.

Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của NHS là điều chế este NHS. Các este này có thể phản ứng với các amin bậc một để tạo thành các liên kết amit ổn định, một quá trình thường được sử dụng trong các thí nghiệm dán nhãn bằng thuốc nhuộm huỳnh quang, đồng vị phóng xạ hoặc các phân tử báo cáo khác. Hơn nữa, các hợp chất kích hoạt NHS{2}}được sử dụng để cố định các phân tử sinh học trên các chất mang rắn, chẳng hạn như hạt hoặc phiến kính, để sử dụng trong các xét nghiệm và sắc ký ái lực.

Các điều kiện phản ứng nhẹ cần thiết cho liên hợp qua trung gian NHS{0}}, cùng với hiệu suất và tính đặc hiệu cao, khiến nó trở thành lựa chọn ưu tiên trong các ứng dụng công nghệ sinh học và dược phẩm. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là các hợp chất NHS phải được xử lý cẩn thận do khả năng gây kích ứng và phản ứng của chúng. Tóm lại, nó đóng vai trò là nền tảng trong lĩnh vực liên hợp sinh hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho việc gắn các phân tử khác nhau vào các phân tử sinh học với độ chính xác và hiệu quả.

Có hai quy trình sản xuất HOSU. Một là phương pháp dung dịch nước, hòa tan muối hydroxylamine trong nước, thêm bazơ vô cơ để tạo ra không có hydroxylamine, sau đó thêm anhydrit succinic để phản ứng tạo ra H0SU. Phương pháp này được báo cáo trong Bằng sáng chế Hoa Kỳ 5.426.190. Trong phương pháp này, hydroxylamine sulfate với giá cao được sử dụng làm nguyên liệu thô để thu được sản phẩm HOSU thông qua ba bước kiềm hóa, phản ứng và tách. Quá trình này phức tạp và hiệu suất được báo cáo là dưới 72%.

• Đình chỉ hydroxylamine hydrochloride trong dung môi hữu cơ ether, kiểm soát phạm vi nhiệt độ trong khoảng - 10~30 độ C, nhỏ dung dịch metanol của bazơ vô cơ với nồng độ trong khoảng 5 ~ 30% dưới sự bảo vệ của nitơ, sau đó lọc muối rắn NaCl được sản xuất dưới sự bảo vệ của nitơ, thêm chất xúc tác anhydrit succinic và axit tổng hợp vào dịch lọc ở nhiệt độ phòng và tiến hành phản ứng tăng nhiệt độ. Trong phản ứng tăng nhiệt độ, đầu tiên metanol bay hơi, sau đó tăng lên 105 ~ 130 độ C. Thời gian phản ứng phải được kiểm soát trong khoảng I-20 giờ và dung môi hữu cơ ete sẽ được bay hơi dưới áp suất giảm để thu được sản phẩm thô HOSU; Tỷ lệ trọng lượng của hydroxylamine hydrochloride và dung môi hữu cơ ether là 1:5-1:20; Dung môi hữu cơ ete là một trong những dioxan, butyl ete, diethylene glycol metyl ete hoặc tetrahydrofuran; Chọn NaOH hoặc KOH làm bazơ vô cơ và tỷ lệ mol của bazơ vô cơ và hydroxylamine hydrochloride là 1:1; Tỷ lệ mol của anhydrit succinic với hydroxylamine hydrochloride là 0,6-1,2: 1,0; Chất xúc tác axit tổng hợp ít nhất là một trong số axit sunfuric, axit photphoric, axit axetic và axit propionic, và lượng bổ sung là I-10% trọng lượng của anhydrit succinic;
• Thêm axit axetic axit axetic vào HOSU thô thu được ở bước a, đun nóng và đưa trở lại HOSU thô để hòa tan, sau đó lọc khi còn nóng để loại bỏ một lượng nhỏ chất rắn không hòa tan, làm nguội đến 15 độ C ~ 10 độ C, sản phẩm kết tinh và lọc để thu được sản phẩm HOSU cần thiết; Tỷ lệ giữa lượng etyl axetat bổ sung với trọng lượng của sản phẩm thô HOSU là I-10: I.

Một phương pháp khác là sử dụng hệ dung môi hữu cơ để sản xuất H0SU. Phương pháp này được báo cáo trong bằng sáng chế CN2008.1020.1278 của Đại học Fudan. Trong bằng sáng chế này, pyridin, triethylamine và các bazơ hữu cơ khác được sử dụng để trung hòa (giá thấp hơn) hydroxylamine hydrochloride sau khi được thêm vào anhydrit succinic để phản ứng. Rất khó để tách hydrochloride bazơ hữu cơ được tạo ra khỏi sản phẩm HOSU, sản phẩm này cần một lượng lớn etyl axetat để chiết nhiều lần (gấp 90 lần lượng sản phẩm) nên không phù hợp cho sản xuất công nghiệp.

N-Hydroxysuccinimide, thường được gọi là NHS, giữ một vị trí quan trọng trong lĩnh vực hóa học peptide và tổng hợp hữu cơ. Lịch sử nghiên cứu của nó đã có từ hơn nửa thế kỷ trước, với sự đóng góp quan trọng của nhóm Anderson, những người đầu tiên đề xuất sử dụng nó để điều chế các este hoạt tính vào những năm 1960.

NHS là chất trung gian được sử dụng rộng rãi để điều chế các este hoạt hóa khác nhau của axit acylamino. Các este này rất quan trọng để thúc đẩy phản ứng ghép đôi với các nucleophile, đặc biệt là trong quá trình liên hợp của fluorophores với các gốc amin của protein. Khả năng phản ứng thuận lợi, độ ổn định tương đối đối với quá trình thủy phân, khả năng kết tinh tốt và độc tính thấp của este NHS đã khiến chúng không thể thiếu trong các ứng dụng sinh hóa.

Việc tổng hợp và ứng dụng NHS đã trải qua nhiều nghiên cứu sâu rộng trong nhiều năm qua. Sự hình thành este NHS liên quan đến phản ứng của các nhóm axit cacboxylic với NHS, thường được hỗ trợ bởi dicyclohexylcarbodiimide. Phản ứng này thường được sử dụng để chuẩn bị các chất liên hợp cho các xét nghiệm miễn dịch chất gây ô nhiễm, do tính ổn định của este hoạt động trong điều kiện axit, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tinh chế và bảo quản.

Este NHS đã tìm thấy các ứng dụng đa dạng, từ liên hợp protein đến peptide và dán nhãn chúng bằng thẻ huỳnh quang, cho đến đóng vai trò là thuốc thử chính trong quá trình tổng hợp peptide, kháng sinh, axit amin và protein. Khả năng phản ứng với các amin trong điều kiện pH kiềm nhẹ mà không cần kích hoạt carbodiimide đã mở rộng hơn nữa tiện ích của chúng.

Tóm lại, lịch sử nghiên cứu củaN-Hydroxysuccinimidegiới thiệu một hành trình từ đề xuất ban đầu của nó với tư cách là tiền chất este hoạt động cho đến khi thành lập nó như một thuốc thử linh hoạt trong hóa học peptit, liên hợp sinh hóa, v.v. Với những tiến bộ không ngừng trong việc tổng hợp và ứng dụng, NHS tiếp tục là nền tảng trong lĩnh vực nghiên cứu hữu cơ và sinh hóa.

N-Hydroxysuccinimide (NHS) đã củng cố vị trí của mình như một chất phản ứng linh hoạt và không thể thiếu trong hóa học và công nghệ sinh học. Khả năng hình thành liên kết amit ổn định thông qua phản ứng với các amin bậc một đã mang lại những bước đột phá trong liên hợp sinh học, tổng hợp peptit và khoa học vật liệu. Từ dán nhãn protein bằng thuốc nhuộm huỳnh quang đến vật liệu sinh học liên kết ngang cho kỹ thuật mô, NHS tiếp tục thúc đẩy đổi mới trên các lĩnh vực khoa học đa dạng. Khi nghiên cứu tiến triển, sự phát triển của các dẫn xuất NHS mới và các phương pháp lai hứa hẹn sẽ mở rộng ứng dụng của nó hơn nữa, củng cố vai trò của nó như một nền tảng của hóa học hiện đại.

Chú phổ biến: n-hydroxysuccinimide cas 6066-82-6, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán