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二硫蘇糖醇（小分子有機還原劑）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-22

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二硫蘇糖醇

小分子有機還原劑

二硫蘇糖醇（Dithiothreitol，簡稱為DTT）是一種小分子有機還原劑，化學式為C4H10O2S2。其還原狀態(tài)下為線性分子，被氧化后變?yōu)榘?/span>二硫鍵的六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)。二硫蘇糖醇的名字衍生自蘇糖（一種四碳單糖）。DTT的異構(gòu)體為二硫赤糖醇（DTE），即DTT的C3-差向異構(gòu)體。

基本信息

中文名	二硫蘇糖醇
外文名	Dithiothreitol
別名	1,4-二硫蘇糖醇
外觀	白色固體
沸點	364.45℃

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簡介

IUPAC名

(2S,3S)-1,4-Bis-sulfanylbutane-2,3-diol

別名 1,4-二硫蘇糖醇、二硫代蘇糖醇、Cleland試劑

識別

CAS號 3483-12-3

二硫蘇糖醇分子結(jié)構(gòu)式

PubChem 446094 SMILES SC[C@@H](O)[C@H](O)CS

性質(zhì)

化學式 C4H10O2S2

摩爾質(zhì)量 154.253 g·mol?1

外觀白色固體

熔點 42-43 °C

沸點 125-130 °C （2 mmHg壓力下）

在水中的溶解度可溶

若非注明，所有數(shù)據(jù)來自25 °C，100 kPa

還原性

DTT是一種很強的還原劑，其還原性很大程度上是由于其氧化狀態(tài)六元環(huán)（含二硫鍵）的構(gòu)象穩(wěn)定性。它的氧化還原電勢在pH為7時為-0.33伏。二硫蘇糖醇對一個典型的二硫鍵的還原是由兩步連續(xù)的巰基-二硫鍵交換反應(yīng)所組成：

二硫蘇糖醇

其中，第一步反應(yīng)所形成的中間態(tài)很不穩(wěn)定，因為DTT上的第二個巰基趨向于與被氧化的硫原子連接，使中間態(tài)很快被轉(zhuǎn)化為DTT的環(huán)狀氧化結(jié)構(gòu)，從而完成對二硫鍵的還原。

DTT的還原力受pH值的影響，只在pH值大于7的情況下能夠發(fā)揮還原作用。這是因為只有脫去質(zhì)子的硫醇鹽負離子（-S–）才具有反應(yīng)活性，硫醇（-SH）則沒有；而巰基的pKa一般為～8.3。

應(yīng)用

DTT的用途之一是作為巰基化DNA的還原劑和去保護劑。巰基化DNA末端硫原子在溶液中趨向于形成二聚體，特別是在存在氧氣的情況下。這種二聚化大大降低了一些偶聯(lián)反應(yīng)實驗（如DNA在生物感應(yīng)器中的固定）的效率；而在DNA溶液中加入DTT，反應(yīng)一段時間后除去，就可以降低DNA的二聚化。

DTT也常常被用于蛋白質(zhì)中二硫鍵的還原，可用于阻止蛋白質(zhì)中的半胱氨酸之間所形成的蛋白質(zhì)分子內(nèi)或分子間二硫鍵。但DTT往往無法還原包埋于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部（溶劑不可及）的二硫鍵，這類二硫鍵的還原常常需要先將蛋白質(zhì)變性（高溫加熱或加入變性劑，如6M 鹽酸胍、8M 尿素或1% SDS）。反之，根據(jù)DTT存在情況下，二硫鍵還原速度的不同，可以判斷其包埋程度的深淺。

特點

由于容易被空氣氧化，因此DTT的穩(wěn)定性較差；但冷凍保存或在惰性氣體中處理能夠延長它的使用壽命。由于質(zhì)子化的硫的親核性較低，隨著pH值的降低，DTT的有效還原性也隨之降低；而Tris(2-carboxyethyl)phosphine HCl（TCEP鹽酸鹽）可以作為低pH值條件下DTT的替代品，而且也比DTT更為穩(wěn)定。

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