N-羟基琥珀酰亚胺酯-花青素，Cy5.5-活性酯的化学结构与性质

2025-10-10 分享

N-羟基琥珀酰亚胺酯-花青素（NHS-Anthocyanin，或Cy5.5-活性酯）是一种将荧光染料与活性酯官能团结合的功能性化学探针。它是通过将近红外荧光染料Cy5.5修饰为N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）活性酯，从而能够高效、特异地与含氨基的分子（如蛋白质、肽或多糖）共价结合，生成稳定的标记产物。

化学结构与性质

Cy5.5染料部分

Cy5.5是一种近红外荧光染料，激发波长约675 nm，发射波长约694–700 nm。其长波长荧光减少了生物样品自体荧光干扰，适合体内成像和多色荧光实验。

Cy5.5具有良好的光稳定性和高量子产率，能够提供强烈且清晰的荧光信号。

NHS活性酯部分

N-羟基琥珀酰亚胺酯（NHS）是一种常用的活性酯化试剂，能够与初级氨基反应形成稳定的酰胺键。

NHS-酯的优势在于反应条件温和，水溶性和有机溶剂均可反应，可实现高效的分子标记。

结合形式

Cy5.5通过羧基或其他连接基团与NHS活性酯形成Cy5.5-NHS活性酯分子。

该分子可在碱性条件（pH 7–9）下与蛋白质、肽或含氨基的多糖分子反应，形成稳定的共价标记物，荧光性质不受显著影响。

制备方法

染料活化

将Cy5.5的羧基或衍生物与NHS及碳二亚胺类偶联剂（如EDC）反应，生成Cy5.5-NHS活性酯。

纯化与干燥

通过高效液相色谱（HPLC）或硅胶柱纯化，去除未反应的Cy5.5、NHS和副产物。

纯化后产物可冻干储存，低温避光条件下保持长期稳定性。

物理化学性质

溶解性：Cy5.5-NHS活性酯可溶于DMSO、DMF、乙腈等有机溶剂，水中短期稳定。

荧光性质：激发波长约675 nm，发射波长约694–700 nm，属于近红外荧光，信号强烈且背景低。

稳定性：在干燥和避光条件下可长期保存，水溶液或强酸碱环境可能导致活性酯水解或荧光衰减。

活性：NHS酯可在碱性缓冲液（如PBS pH 7.4–8.5）中高效与氨基反应，形成稳定的酰胺键。

Cy5.5-活性酯

名称：Cy5.5-活性酯

用途：科研

状态：固体/粉末/溶液

保存：冷藏

生物学功能与应用

蛋白质与肽标记

Cy5.5-NHS可与蛋白质或多肽的赖氨酸残基或N端氨基反应，实现稳定的荧光标记。

标记后蛋白质保持生物活性，可用于免疫荧光、蛋白质定位和功能研究。

细胞与组织成像

Cy5.5的近红外荧光波长适合体内成像，能够穿透组织，减少自体荧光干扰。

适用于活体小动物成像、肿瘤定位和细胞追踪。

生物传感器与分子探针

可制备荧光传感器，用于检测氨基化合物、蛋白质浓度或特定生物分子。

与多种生物大分子偶联后，可实现信号放大与特异识别。