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5-Carboxyfluorescein，5-羧基荧光素的化学特性与多领域应用

2026-05-13 分享

5-Carboxyfluorescein，中文名5-羧基荧光素，CAS号76823-03-5，是荧光素家族中很重要的羧基化衍生物之一。其分子式为C₂₁H₁₂O₇，分子量376.32，InChI Key为NJYVEMPWNAYQQN-UHFFFAOYSA-N。该化合物呈橘黄色固体，*大吸收波长λmax为492 nm，激发/发射波长Ex/Em为490 nm/520 nm，与488 nm氩离子激光线高度匹配，是绿色荧光通道的"黄金标准"标记试剂。

5-FAM的核心化学特征在于其5位（或6位）的羧基官能团。这一羧基可通过碳二亚胺（EDC/NHS）活化后，与生物分子上的伯氨基（-NH₂）发生酰胺化反应，生成稳定的共价键。正是这一反应特性，使5-FAM成为标记肽、蛋白质和核苷酸的首选荧光试剂。在核酸标记领域，5-FAM修饰的寡核苷酸引物被广泛应用于PCR扩增、测序和荧光原位杂交（FISH）实验中；在蛋白质标记领域，5-FAM-NHS酯（活性酯形式）可在温和条件下（pH 8.5，室温，30分钟）高效标记抗体和酶分子，标记效率通常可达95%以上。

从物理化学参数来看，5-FAM具有多个pKa值（3.3、4.6、6.4、7.0），其荧光强度对pH高度敏感——在弱酸性环境（pH 6.0）下呈微弱绿色荧光，而在中性至弱碱性环境（pH 7.2）下荧光强度显著增强。这一特性使5-FAM不仅是标记试剂，还可作为pH传感器使用。其LogP为3.36，拓扑分子极性表面积（TPSA）为113.29，表明该分子具有适中的亲水性，可溶于水及极性有机溶剂。

在工业与环境检测领域，5-FAM同样展现出独特价值。例如，在真菌荧光染色液的开发中，5-FAM被用于标记几丁质结合探针，相较于传统的非特异性荧光染料，5-FAM标记的探针具有更高的信号稳定性和更低的背景干扰。此外，5-FAM还被用于病原体检测、心血管风险因子分析等分析化学场景。

储存方面，5-FAM粉末在-20°C可稳定保存3年，4°C保存2年；溶于溶剂后需在-80°C保存，6个月内使用完毕。安全信息显示其GHS分类为警告级（H315-H319），操作时需佩戴防护装备。

5-Carboxyfluorescein（CAS 76823-03-5）以其优异的光学性能、成熟的偶联化学和广泛的适用性，堪称生物荧光标记领域基础、可靠的工具分子。

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