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1-叠氮-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙烷:使用与操作指南

1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane 是一种基于短链PEG的叠氮试剂,广泛用作亲水性间隔臂和反应性基团,适用于铜催化及张力促进的叠氮-炔烃环加成(点击化学)生物偶联工作流程。

CAS号
167961-08-2
分子式
C7H15N3O3
分子量
189.21 g/mol
Aladdin货号
A487268
活性基团
末端叠氮基(–N₃)
溶解性
可与水、DMF、DMSO、DCM及大多数常见有机溶剂混溶
储存条件
于2–8°C避光、避热、惰性气氛下储存

化学特性与理化性质

1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane(货号A487268;CAS 167961-08-2)是一种低分子量、源自三乙二醇的叠氮构建块,分子式为C₇H₁₅N₃O₃,分子量189.21 g/mol。该化合物由末端叠氮基(–N₃)通过三单元环氧乙烷链与远端甲基醚相连构成。

PEG骨架赋予了显著的水溶性,并降低了非特异性疏水相互作用,使该试剂在最终偶联物需保持亲水性的场合尤为有价值。末端叠氮基是在常规条件下唯一的活性官能团,对大多数亲核试剂、亲电试剂和生物官能团保持惰性,直到与适当的亲偶极体(炔烃或环辛炔)反应时才被激活。

关键理化特性:

  • 外观:无色至淡黄色液体
  • 分子量:189.21 g/mol
  • 溶解性:可与水、DMSO、DMF、DCM、THF及醇类混溶
  • 沸点及密度:请查阅产品SDS以获取确认数值

点击化学与生物偶联中的应用

1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane的末端叠氮基参与两种主要的生物正交连接策略:

1. 铜催化叠氮-炔烃环加成(CuAAC)

在Cu(I)催化剂存在下(通常由CuSO₄和抗坏血酸钠原位生成),叠氮基与末端炔烃选择性、定量地反应,形成1,4-二取代1,2,3-三唑键。该反应在室温下于水相或水-有机混合介质中进行,对生物分子中存在的多种官能团具有高度耐受性。

2. 张力促进叠氮-炔烃环加成(SPAAC)

对于无铜、无金属的生物偶联——在活细胞、敏感蛋白质或体内系统中尤为关键——叠氮基可与张力环辛炔(如DIBO、DBCO、BCN)高效反应。这种无铜变体避免了Cu(I)相关的细胞毒性,且完全具备生物正交性。

典型应用

  • 表面功能化:在纳米颗粒、金表面或聚合物支架上引入亲水性叠氮基团,用于后续点击连接
  • PEG化模拟:短链PEG改善小分子药物偶联物的溶解性并降低免疫原性
  • 标记与成像:在荧光基团或亲和标签连接前,将含叠氮PEG间隔臂附接至生物分子
  • ADC和PROTAC中的连接体:作为复杂多步合成中的亲水性系链组件

安全操作与储存规程

低分子量脂肪族叠氮化合物被归类为对冲击和热可能敏感的化合物。尽管由于富氧PEG链的稳定作用,1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane的危险性低于简单烷基叠氮,但任何时候都必须遵守有机叠氮化合物的标准预防措施。

个人防护装备(PPE)

  • 至少佩戴化学防溅护目镜、实验服和丁腈手套
  • 在通风良好的通风橱内操作;避免在开放台面处理
  • 处理较大量或浓缩溶液时使用面罩

操作注意事项

  • 远离明火、火花及一切点火源;该化合物易燃
  • 在无受控反应条件下,避免接触强酸、还原剂和过渡金属催化剂——这些物质可能引发分解或叠氮基的失控还原
  • 不得使纯液体或浓缩溶液接触可能催化分解的金属表面
  • 小量操作;不要在高温下蒸馏或加热纯品

储存

  • 于2–8°C在惰性气氛(氮气或氩气)下密封储存
  • 避光、防潮、避热
  • 远离不相容物:强氧化剂、强还原剂和重金属盐
  • 每次使用前检查容器完整性;若出现变色或沉淀,应丢弃

废弃物处置

依照当地、机构及国家法规处置含叠氮废弃物。不得将纯叠氮试剂倒入金属排水管;用亚硝酸钠水溶液/乙酸淬灭,或咨询所在机构的化学废弃物管理程序。使用前请始终参阅最新安全数据表(SDS)。

质量、纯度与分析验证

Aladdin Scientific供应的1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane(A487268)附有分析证书(CoA),注明通过适当分析方法测定的纯度。建议研究人员在收货后及关键实验前验证纯度。

推荐分析方法

  • ¹H NMR和¹³C NMR:确认结构特征。关键信号包括叠氮相邻–CH₂–亚甲基质子(通常δ 3.2–3.5 ppm)和末端甲氧基单峰(δ约3.3 ppm)。
  • 红外光谱:约2095–2100 cm⁻¹处的强不对称叠氮伸缩振动是完整–N₃基团的诊断特征。
  • GC-MS或LC-MS:在m/z 189.21(M)或相应加合物处确认分子离子;通过峰面积积分评估纯度。
  • 折射率或密度:物理常数可与文献或SDS数值交叉对比以确认特征。

纯度验收标准

对于大多数合成应用,GC或HPLC面积归一化法测定纯度≥95%是可接受的。对于敏感生物学测定或体内使用,建议纯度≥98%。请查阅每批次附带的CoA以获取确认的纯度值。如有定制纯度需求,请联系Aladdin Scientific技术支持。

稳定性监测

叠氮化合物在长期储存、光照或温度循环后可能降解。监测是否出现黄变、浑浊或红外叠氮伸缩振动强度变化等降解迹象。如怀疑降解,在未重新分析前不要将该试剂用于关键实验。

常见问题

在CuAAC与SPAAC反应中使用该叠氮试剂有何区别?

CuAAC需要Cu(I)催化剂和末端炔烃配对物,反应快速、产率高,但引入的铜具有细胞毒性,需从生物样品中去除。SPAAC使用张力环辛炔(如DBCO、BCN),无需金属催化剂,与活细胞和体内应用相容,但反应速率通常较慢,且环辛炔试剂体积更大、成本更高。

如何配制1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane的工作储液?

开瓶前使小瓶恢复至室温以防止冷凝。将试剂溶于无水DMSO或水中,配制10–100 mM储液。短暂涡旋确保均匀,分装为单次使用量以避免反复冻融,如需长期储存,在惰性气体保护下于–20°C保存分装液。

1-Azido-2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethane与生物缓冲液和细胞培养基相容吗?

是的,该化合物可与水混溶,亲水性PEG骨架确保良好的水相相容性。在生理pH下于PBS和HEPES等常用生物缓冲液中稳定,可直接稀释至细胞培养基中用于基于SPAAC的标记实验。在生物系统中进行CuAAC时,使用铜螯合配体以最大程度降低游离Cu(I)的毒性。

使用该有机叠氮化合物时最关键的安全注意事项是什么?

始终在通风橱内佩戴适当PPE(护目镜、手套、实验服)操作。使试剂远离热源、点火源、强酸和可能引发分解的重金属盐。切勿蒸馏或加热纯品。按照机构法规处置叠氮废弃物,采用适当化学淬灭程序,不得倒入金属排水管。

如何在使用前确认储液中叠氮基团完整?

最快速可靠的方法是ATR-FTIR或透射红外光谱:完整叠氮在约2095–2100 cm⁻¹附近会出现强而尖锐的吸收带。该吸收带缺失或显著减弱表明化合物已降解。使用前也可通过LC-MS确认化合物的分子量和纯度。

参考文献

  1. Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B. Click Chemistry: Diverse Chemical Function from a Few Good Reactions. Angewandte Chemie International Edition. 2001, 40, 2004–2021. doi:10.1002/1521-3773(20010601)40:11<2004::AID-ANIE2004>3.0.CO;2-5
  2. Agard, N. J.; Prescher, J. A.; Bertozzi, C. R. A Strain-Promoted [3 + 2] Azide–Alkyne Cycloaddition for Covalent Modification of Biomolecules in Living Systems. Journal of the American Chemical Society. 2004, 126, 15046–15047. doi:10.1021/ja044996f
  3. Hong, V.; Presolski, S. I.; Ma, C.; Finn, M. G. Analysis and Optimization of Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition for Bioconjugation. Angewandte Chemie International Edition. 2009, 48, 9879–9883. doi:10.1002/anie.200905087

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《1-叠氮-2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙烷:使用与操作指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年9月22日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/1-azido-2-2-2-methoxyethoxy-ethoxy-ethane-handling-guide.html
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