Cy3-PE，花菁染料CY3标记磷脂酰乙醇胺的反应机理

Cy3-PE是将花菁染料Cy3共价偶联至磷脂酰乙醇胺（Phosphatidylethanolamine, PE）形成的荧光标记磷脂，用于膜生物学、纳米载体研究及细胞膜成像。磷脂酰乙醇胺是细胞膜中常见的磷脂类组分，由甘油骨架、两个脂肪酸链和磷酸乙醇胺头基组成，具有两性亲水性和疏水性结构，可自组装形成脂质体、脂质双分子层或脂质纳米颗粒。Cy3是一种红橙色荧光染料，具有高吸光系数（λmax约550 nm）、高量子产率和良好光稳定性，通过与PE的头基偶联形成Cy3-PE，可在保持脂质膜性质的同时赋予荧光示踪功能。

反应机理

反应类型

Cy3-PE的偶联通常采用NHS酯形式的Cy3染料（Cy3-NHS）或异硫氰酸酯形式（Cy3-ITC）与磷脂酰乙醇胺的氨基发生亲核取代反应，生成稳定的共价酰胺键或巯基键衍生物。该反应属于亲核取代反应（nucleophilic substitution），氨基作为亲核试剂攻击Cy3活性酯碳原子，从而实现荧光染料的共价连接。

氨基活性与pH条件

磷脂酰乙醇胺的头基含游离伯胺，其氨基在适当pH条件下（pH 7.5–8.5）去质子化，表现出较强的亲核性。NHS酯的碳基碳原子带有部分正电荷，易受到氨基的亲核攻击形成酰胺键。在酸性条件下，氨基质子化降低亲核性，反应效率下降；在过碱条件下，NHS酯水解加快，生成非活性羧酸，降低偶联效率。

反应机理步骤

活化：Cy3-NHS酯处于溶液中时，NHS（N-羟基琥珀酰亚胺）作为离去基团，为碳原子提供活化，使其易受亲核攻击。

亲核攻击：PE分子头基的伯胺氮对NHS酯碳原子发生亲核进攻，形成过渡态。

离去基离开：NHS作为离去基团脱离，生成稳定的酰胺键，使Cy3共价结合至PE头基。

该机理确保Cy3染料与PE形成稳定共价键，同时不会破坏脂肪酸链及甘油骨架结构。

溶剂与分散条件

反应通常在性有机溶剂或混合溶剂体系（如氯仿/甲醇或DMSO/缓冲液）中进行，以保证Cy3-NHS酯溶解良好，同时PE分子可均匀分散，避免自聚或沉淀。水相反应时常采用脂质体悬浮液形式，确保氨基暴露于溶液中以进行反应。

温度与时间

反应在室温或轻度升温条件下（25–37℃）进行，持续1–4小时可完成大部分偶联。温度过高可能导致脂质氧化或染料光降解，因此通常需避光操作。轻度搅拌可确保溶液均一，促进反应充分进行。

产物稳定性

生成的Cy3-PE分子中，酰胺键稳定，不易水解，荧光性能保持良好。纯化后可在有机溶剂或脂质体体系中长期保存，适用于膜体系重构和纳米颗粒标记。

实验意义

通过Cy3标记，PE分子可在脂质双层、脂质体或脂质纳米颗粒中可视化，便于膜融合、膜动力学、纳米载体分布及细胞膜成像研究。反应机理明确且操作条件温和，可保证脂质化学性质和荧光性能兼顾，为生物化学和纳米医学研究提供可靠工具。

总结

Cy3-PE通过Cy3活性酯与磷脂酰乙醇胺头基氨基发生亲核取代反应形成稳定酰胺键，实现荧光标记。反应机理包括NHS活化、亲核攻击和离去基脱离步骤，需在pH 7.5–8.5缓冲体系下低温轻搅拌进行，确保PE分子和Cy3染料结构完整。生成的Cy3-PE应用于膜生物学、纳米药物载体研究及细胞膜成像，为化学反应机制解析和功能化脂质标记提供了重要实验平台。

产品名称：Cy3-PE，花菁染料CY3标记磷脂酰乙醇胺

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。

推荐产品：

CY7.5-Glucose

CY7.5人血清白蛋白

CY7.5-HSA

CY7.5乳铁蛋白

CY7.5-lactoferrin

CY7.5十九氟癸酸

CY7.5-Perfluorodecanoic Acid

仅供科研，不能用于人体实验AXC.2025.09