sulfo-Cyanine3 dimethyl 是一种水溶性的荧光染料,属于 Cyanine 染料家族中的 Cyanine3(Cy3)系列,经过磺酸盐(sulfo)基团修饰以增强其水溶性,同时通过双甲基(dimethyl)修饰提高其光学性能和化学稳定性。该染料因其优异的光谱特性、良好的水溶性和生物相容性,在分子标记、生物成像、荧光检测和多色荧光实验中被广泛使用。
一、分子结构与光学性能
Cyanine3 是一类经典的共轭链染料,结构由两个吲哚(indole)或苯并吲哚环通过含有三个碳原子的共轭链连接组成。其激发和发射波长分别位于绿色至橙色区域,具体约为激发波长550 nm,发射波长570 nm,发射颜色明亮的橙红色。
sulfo-Cyanine3 dimethyl 通过引入磺酸盐基团,提升了染料的水溶性,避免了染料在水相中因疏水作用聚集而导致的荧光淬灭;双甲基修饰则增强了其分子结构的刚性,提高了量子产率和光稳定性,使染料更适合长时间成像和检测。
主要光学特性包括:
激发波长:约550 nm
发射波长:约570 nm
高量子产率:使其发射信号强烈明亮
良好光稳定性:适合长时间光照下使用
优良的水溶性:减少非特异性吸附和背景信号
二、水溶性和生物相容性
传统的Cyanine3染料具有一定的疏水性,易在水中聚集,导致荧光淬灭和成像质量下降。sulfo-Cyanine3 dimethyl 通过在分子中引入多个带负电荷的磺酸盐基团,显著增强了染料的水溶性和分散性,避免了聚集效应。
此外,负电荷带来的亲水性降低了染料与细胞膜或蛋白的非特异结合,提高了实验的特异性和信噪比。这使得该染料在细胞标记、免疫染色及体外分子检测中表现出好的生物兼容性,减少细胞毒性。
三、化学修饰与偶联功能
为了适应不同的生物标记需求,sulfo-Cyanine3 dimethyl 通常设计为含有多种活性官能团的衍生物,方便与生物大分子进行共价结合:
NHS酯(N-hydroxysuccinimide ester):与蛋白质或多肽中的氨基反应,形成稳定的酰胺键,广泛用于抗体、酶和受体标记。
Maleimide:特异性与含硫氢基的半胱氨酸残基反应,适合蛋白质定点标记。
叠氮基和炔基:用于“点击化学”反应,实现高效且选择性的偶联。
羧基:可通过活化后与胺基偶联,扩展应用范围。
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