二硫蘇糖醇

二硫蘇糖醇
	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
PubChem	446094
ChemSpider	393541
SMILES	C([C@H]([C@@H](CS)O)O)S;
InChI	1/C4H10O2S2/c5-3(1-7)4(6)2-8/h3-8H,1-2H2/t3-,4-/m1/s1;
InChIKey	VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMBU
ChEBI	42170
DrugBank	DB04447
性質
化學式	C4H10O2S2
摩爾質量	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）
溶解性（水）	可溶
	若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

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。其還原狀態下為線性分子，被氧化後變為包含二硫鍵的六元環狀結構。二硫蘇糖醇的名字衍生自蘇糖（一種四碳單糖）。DTT的異構體為二硫赤糖醇（DTE），即DTT的C3-差向異構體。

還原性

DTT是一種很強的還原劑，其還原性很大程度上是由於其氧化狀態六元環（含二硫鍵）的構象穩定性。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的巰基-二硫鍵交換反應所組成：

其中，第一步反應所形成的中間態很不穩定，因為DTT上的第二個巰基趨向於與被氧化的硫原子連接，使中間態很快被轉化為DTT的環狀氧化結構，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值大於7的情況下能夠發揮還原作用。這是因為只有脫去質子的硫醇鹽負離子（-S^–）才具有反應活性，硫醇（-SH）則沒有；而巰基的pKa一般為～8.3。

應用

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於形成二聚體，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反應實驗（如DNA在生物感應器中的固定）的效率；而在DNA溶液中加入DTT，反應一段時間後除去，就可以降低DNA的二聚化。

DTT也常常被用於蛋白質中雙硫鍵的還原，可用於阻止蛋白質中的半胱氨酸之間所形成的蛋白質分子內或分子間雙硫鍵。但DTT往往無法還原包埋於蛋白質結構內部（溶劑不可及）的雙硫鍵，這類雙硫鍵的還原常常需要先將蛋白質變性（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DTT存在情況下，雙硫鍵還原速度的不同，可以判斷其包埋程度的深淺。

特點

由於容易被空氣氧化，因此DTT的穩定性較差；但冷凍保存或在惰性氣體中處理能夠延長它的使用壽命。由於質子化的硫的親核性較低，隨着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更為穩定。

參考文獻

^ Merck Index, 11th Edition, 3382.

Cleland WW. (1964) "Dithiothreitol, A New Protective Reagent for SH Groups", Biochemistry, 3, 480-482.
Ruegg UT and Rudinger J. (1977) "Cleavage of disulfide bonds in proteins", Methods Enzymol., 47, 111.

[1] Merck Index, 11th Edition, 3382.

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