Cy3-Glutamic acid，花菁染料CY3标记谷氨酸的反应原理概述

Cy3-Glutamic Acid是一种通过花菁染料Cy3与谷氨酸（Glutamic acid, Glu）共价偶联形成的功能性荧光探针。Cy3染料为典型的花菁类化合物，含有两个芳香环通过多亚甲基共轭链相连，形成高度共轭平面体系，展现出强烈的可见光吸收（约550 nm）和红橙色荧光发射（约570 nm），光学稳定性好，量子产率高。谷氨酸是氨基酸，分子中含有α-氨基、α-羧基及侧链羧基等功能基团，可作为亲核反应位点或偶联对象，实现Cy3的标记。Cy3-Glutamic acid的偶联既保持了谷氨酸的结构特性，又赋予其荧光追踪功能，适用于生物化学研究、分子示踪和细胞成像。

反应原理概述

活性官能团选择

Cy3染料通常以活性衍生物形式参与反应，如Cy3-NHS酯（N-hydroxysuccinimide ester）或Cy3-异硫氰酸酯（Cy3-ITC）。NHS酯结构碳原子电子缺乏，容易被亲核试剂（如氨基或羟基）攻击，形成稳定的共价键。此类活性官能团确保反应具有高选择性和效率。

谷氨酸的亲核位点

谷氨酸分子中存在α-氨基和侧链羧基。在标记反应中，常以α-氨基为主要亲核攻击位点，通过其孤对电子攻击Cy3-NHS酯羰基碳，生成酰胺键。侧链羧基可以先通过保护基（如t-Butyl）保护，以避免多位点偶联或副反应。保护基在偶联完成后可通过温和脱保护条件去除，恢复羧基活性。

亲核取代反应机理

反应开始时，谷氨酸氨基的孤电子对攻击Cy3-NHS酯羰基碳，形成四面体中间体。随后NHS离开，生成稳定的酰胺键，从而完成Cy3与谷氨酸的共价结合。该反应为典型的亲核取代反应（SN2型机理），关键步骤是亲核攻击与离去基团的脱离。反应速率受pH、温度及溶剂性影响，弱碱性缓冲（如pH 7.5–8.5）可增强氨基亲核性，同时避免Cy3染料水解或降解。

溶剂与温度控制

反应通常在性有机溶剂（如DMF或DMSO）与水混合体系中进行，以保证谷氨酸和Cy3活性酯的溶解性。温和的室温反应可程度保持Cy3的光学性能和谷氨酸的化学稳定性。

副反应及选择性控制

可能的副反应包括氨基多位点标记或染料自聚集。通过保护羧基、控制反应物摩尔比、选择性pH条件和加入缓冲剂，可有效减少副反应。反应后产物通常需纯化，通过透析或高效液相色谱（HPLC）去除未反应的Cy3或谷氨酸，保证标记分子的纯度。

稳定性与光学性能

Cy3-Glutamic acid的酰胺键连接稳定，能够在水溶液、细胞内缓冲体系中保持结构和荧光性能。Cy3的共轭体系不受偶联影响，仍具有高量子产率和良好光稳定性，可用于荧光成像和分子追踪研究。

总结

Cy3-Glutamic acid的反应原理核心在于Cy3活性官能团与谷氨酸α-氨基的亲核偶联反应。通过NHS酯活性、适当保护羧基、温和缓冲体系和溶剂条件，实现高效、选择性偶联。产物酰胺键稳定，保持荧光性能，副反应可通过保护基和摩尔比控制。Cy3-Glutamic acid因此成为研究氨基酸代谢、细胞摄取及分子示踪的理想荧光探针，适用于生物化学和细胞成像等多种应用场景。

产品名称：Cy3-Glutamic acid，花菁染料CY3标记谷氨酸

纯度：95%+

性状：固体或液体

储藏条件：-20°C干燥避光保存

包装规格：50mg  100mg  250mg  500mg（按需提供）

厂家：齐岳生物

关于我们

齐岳生物供应近红外荧光花菁染料标记各种官能团的定制服务，如活性酯（NHS酯）、马来酰亚胺（MAL）、叠氮（N₃）、炔基（alkyne）等，便于与蛋白质、肽、多糖、抗体、寡核苷酸、纳米颗粒等共价偶联。可选择多种功能团与目标分子进行精准结合，实现对蛋白质、多肽、抗体、核酸或纳米材料的荧光修饰。此外，齐岳生物还提供定制染料标记服务，包括肽类、蛋白类、小分子、糖类等不同类型标的物，满足用户在科研、成像等多方面的个性化应用。

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