DEL 库构建常用试剂与连接子选择
2026-10-14 · 专业著作 · 百灵威授权转载
DNA 编码化合物库（DEL）把大量化合物与各自的 DNA 标签一一对应，通过亲和筛选一次性考察整个库。库好不好用，很大程度上取决于构建时用的化学，以及那根把化合物与 DNA 连起来的连接子。下面按环节梳理会用到哪几类试剂，以及连接子要权衡什么。
一、构建的基本环节
常见做法是以一段起始 DNA 作为把手，化合物通过连接子接在上面，然后按拆分—合并的方式循环：每一轮把物料分成若干份，分别与不同的构建模块反应，再用酶促连接或延伸为这一步补上对应的编码，合并后进入下一轮。循环次数决定了结构的复杂度，也决定了每步的收率损失会被放大多少。因此每一轮都要做质控，确认反应转化情况，确认编码与化学步骤的对应关系，避免出现有编码没产物或者编码错配。
二、常用试剂的类别
DNA 对反应条件相当敏感，所以 DEL 化学常被称为与 DNA 相容的化学。常见的几类包括：形成酰胺键用的缩合试剂与活化酯；还原胺化用的温和还原剂；芳环取代、烷基化和迈克尔加成等步骤需要的碱与亲核试剂；钯催化偶联反应，通常配合水溶性膦配体以减少金属对 DNA 的损伤；以及含铜或无铜的点击反应体系。
此外还有一批辅助型试剂：把体系调成水与有机溶剂混合相的溶剂、维持 pH 的缓冲盐、用于补上编码的连接酶与聚合酶、脱盐纯化用的磁珠或凝胶过滤材料，以及定量和质控用的试剂。它们的共同要求是：条件不能明显损伤 DNA，避免强酸、强碱、强氧化和长时间高温；金属残留要控制；体系要有足够的均一性，保证每一份反应得差不多。
三、连接子要考虑什么
连接子是化合物与 DNA 之间的那段结构，它要同时满足几个互相牵制的要求。
合成兼容性：整条合成路线中保持稳定，不参与反应、不干扰催化循环，本身又容易接入，最好有成熟的偶联方式。
溶解与相容性：DEL 反应多在水与有机溶剂的混合体系中进行，连接子往往还要承担提高整体溶解性的作用，过于疏水会导致聚集和沉淀。
空间与柔性：要留出足够距离，让 DNA 不干扰化合物与靶点的结合；但连接子过长或过于柔性会带来非特异吸附，也可能让化合物贴着 DNA 折叠。
切割条件：如果后续需要把化合物从 DNA 上切下来做验证或分析，连接子要带可选择性切割的位点，切割条件必须温和到既不破坏 DNA，也不改变化合物。
与筛选读出的兼容性：筛选时连接子仍然连在化合物上，它不能主导与靶点的结合，也不应明显吸附到固相基质或靶蛋白上；若读出方式依赖特定结构，连接子还要与之匹配。
四、实操提醒
建库阶段的交叉污染控制比单个反应更重要，编码错误一旦进入库就难以挽回，建议对每轮产物抽样测序验证。试剂和溶剂做好批次记录，注意 DNA 的保存条件与冻融次数。涉及金属催化剂、有机溶剂和交联剂时按 SDS 操作，废液分类收集，具体要求和限值以当批 SDS、COA 与实验室制度为准。库容量、纯度等指标以实际检测和文献报道为准，不要直接套用其他体系的数字。
五、小结
一句话：DEL 构建的核心是让化学步骤与 DNA 编码严格对应，试剂和连接子都要为这个目标让路。 记住：选连接子看合成兼容性、溶解性、空间长度、切割条件与筛选读出的兼容性，任何一项不满足，都可能让筛选结果失真。
一、构建的基本环节
常见做法是以一段起始 DNA 作为把手，化合物通过连接子接在上面，然后按拆分—合并的方式循环：每一轮把物料分成若干份，分别与不同的构建模块反应，再用酶促连接或延伸为这一步补上对应的编码，合并后进入下一轮。循环次数决定了结构的复杂度，也决定了每步的收率损失会被放大多少。因此每一轮都要做质控，确认反应转化情况，确认编码与化学步骤的对应关系，避免出现有编码没产物或者编码错配。
二、常用试剂的类别
DNA 对反应条件相当敏感，所以 DEL 化学常被称为与 DNA 相容的化学。常见的几类包括：形成酰胺键用的缩合试剂与活化酯；还原胺化用的温和还原剂；芳环取代、烷基化和迈克尔加成等步骤需要的碱与亲核试剂；钯催化偶联反应，通常配合水溶性膦配体以减少金属对 DNA 的损伤；以及含铜或无铜的点击反应体系。
此外还有一批辅助型试剂：把体系调成水与有机溶剂混合相的溶剂、维持 pH 的缓冲盐、用于补上编码的连接酶与聚合酶、脱盐纯化用的磁珠或凝胶过滤材料，以及定量和质控用的试剂。它们的共同要求是：条件不能明显损伤 DNA，避免强酸、强碱、强氧化和长时间高温；金属残留要控制；体系要有足够的均一性，保证每一份反应得差不多。
三、连接子要考虑什么
连接子是化合物与 DNA 之间的那段结构，它要同时满足几个互相牵制的要求。
合成兼容性：整条合成路线中保持稳定，不参与反应、不干扰催化循环，本身又容易接入，最好有成熟的偶联方式。
溶解与相容性：DEL 反应多在水与有机溶剂的混合体系中进行，连接子往往还要承担提高整体溶解性的作用，过于疏水会导致聚集和沉淀。
空间与柔性：要留出足够距离，让 DNA 不干扰化合物与靶点的结合；但连接子过长或过于柔性会带来非特异吸附，也可能让化合物贴着 DNA 折叠。
切割条件：如果后续需要把化合物从 DNA 上切下来做验证或分析，连接子要带可选择性切割的位点，切割条件必须温和到既不破坏 DNA，也不改变化合物。
与筛选读出的兼容性：筛选时连接子仍然连在化合物上，它不能主导与靶点的结合，也不应明显吸附到固相基质或靶蛋白上；若读出方式依赖特定结构，连接子还要与之匹配。
四、实操提醒
建库阶段的交叉污染控制比单个反应更重要，编码错误一旦进入库就难以挽回，建议对每轮产物抽样测序验证。试剂和溶剂做好批次记录，注意 DNA 的保存条件与冻融次数。涉及金属催化剂、有机溶剂和交联剂时按 SDS 操作，废液分类收集，具体要求和限值以当批 SDS、COA 与实验室制度为准。库容量、纯度等指标以实际检测和文献报道为准，不要直接套用其他体系的数字。
五、小结
一句话：DEL 构建的核心是让化学步骤与 DNA 编码严格对应，试剂和连接子都要为这个目标让路。 记住：选连接子看合成兼容性、溶解性、空间长度、切割条件与筛选读出的兼容性，任何一项不满足，都可能让筛选结果失真。
