Biotin-LPS脂多糖，生物素标记脂多糖，Biotin-LPS，生物素标记革兰氏阴性细菌外膜组分

中文名称：生物素标记脂多糖

英文名称：Biotin-LPS

Biotin-LPS脂多糖（英文名：Biotin-conjugated Lipopolysaccharide；CAS号通常依来源菌株而定，如大肠杆菌O111:B4来源LPS的Biotin衍生物）是一种通过化学偶联将生物素分子定点或随机接枝到天然脂多糖骨架上的功能化复合物。其商品名常见于Sigma-Aldrich、InvivoGen等生命科学试剂供应商，常标注为“Biotin-LPS from E. coli O111:B4”等形式，明确指示LPS的细菌来源与血清型。

分子组合机制与化学路径

Biotin-LPS的合成依赖于生物正交化学或经典酰胺偶联反应。主流策略包括：（1）利用LPS分子中核心寡糖区域的游离氨基（如Kdo残基）与N-羟基琥珀酰亚胺活化的生物素（Biotin-NHS）反应，形成稳定的酰胺键；（2）若LPS缺乏可用氨基，则可通过氧化O-抗原末端糖单元生成醛基，再与肼基或氨基氧基功能化的生物素进行缩合。近年来，点击化学（Click Chemistry）也被用于更精准的位点特异性标记，例如在代谢工程改造的细菌中引入叠氮化糖，再通过铜催化的叠氮-炔环加成（CuAAC）连接炔基生物素。

标记效率与结构完整性权衡

关键挑战在于维持LPS的免疫活性结构——尤其是脂质A的六酰基构型——的同时实现高效生物素化。过度修饰可能导致TLR4识别位点遮蔽或聚集状态改变，从而削弱其促炎能力。因此，优化反应摩尔比、pH值及温度至关重要。典型产品中，每个LPS分子平均偶联1–3个生物素分子，既保证检测灵敏度，又保留生物学功能。最终产物经透析、超滤纯化后，可通过MALDI-TOF质谱验证修饰程度，并通过HEK-Blue™ TLR4细胞报告系统验证其功能性。

综上，Biotin-LPS的构建是一门融合有机合成、糖化学与免疫学的交叉技术，其分子设计逻辑体现了“功能导向型生物材料”的现代研发范式。