CY5.5-E2,花菁染料CY5.5标记雌二醇的合成思路
CY5.5-E2 是一种将甾体激素雌二醇(E2, 17β-estradiol)与花菁染料CY5.5偶联得到的近红外荧光探针。雌二醇分子为甾体骨架,分子式C18H24O2,具有典型的甾体四环结构,并含有C3和C17位置的两个羟基官能团,具有较强的亲核性和化学修饰潜力。CY5.5则是具有强烈近红外荧光发射的花菁染料,激发波长在675 nm左右,发射波长约695–710 nm,具有较低自发荧光干扰和较高组织穿透能力。通过将雌二醇与CY5.5偶联,得到的CY5.5-E2兼具甾体分子的结合特性与光学可视化能力,可作为雌激素相关研究中的光学示踪探针。
合成思路
由于雌二醇含有两个羟基,其中C3位苯环上的酚羟基活性更高,常作为偶联位点。CY5.5常以活泼酯(如CY5.5-NHS ester)或其他衍生化形式提供反应活性基团。合成思路主要有两条:
直接将雌二醇的羟基与CY5.5活泼酯反应,形成酯键或碳酸酯键;
通过引入中间接头(如琥珀酸酐、PEG linker)先对雌二醇羟基进行修饰,再与CY5.5-NHS偶联。第二种方式常用于提高水溶性与空间灵活性。
合成步骤概述
雌二醇活化修饰
称取适量雌二醇,溶于无水吡啶或DMF溶液中。
向反应液中滴加琥珀酸酐(Succinic anhydride)及催化剂(如DMAP),在室温或略升温(25–40 ℃)条件下反应数小时,使C3位羟基被修饰生成雌二醇-半琥珀酸酯(E2-succinate)。
粗产物经乙酸乙酯萃取后,用硅胶柱纯化得到带有羧基的E2衍生物。该步骤的关键是选择性地修饰C3羟基,而保留C17羟基的完整性。
雌二醇-活化酯制备
将E2-succinate溶于无水DMF中,加入EDC·HCl与NHS,反应数小时以将末端羧基转化为活泼酯(E2-succinate-NHS ester)。
该步骤生成的中间体具有较高的反应活性,需在无水、避光条件下短期使用,避免水解失活。
与CY5.5偶联
将CY5.5-amine 或 CY5.5带有伯胺基团的衍生物溶于DMF,缓慢加入E2-succinate-NHS ester溶液,在碱性缓冲(如DIPEA存在下)反应。
通过酰胺键连接实现雌二醇与CY5.5的共价偶联。此反应通常需搅拌12–24小时,保持避光条件以防止染料光漂白。
反应结束后,粗产物经旋蒸去除溶剂,再溶解于甲醇/水混合液,进行初步除盐处理。
纯化
将粗产物经反相C18柱层析或制备型HPLC纯化,使用水(含0.1%三氟乙酸)/乙腈梯度洗脱。
CY5.5强烈的近红外吸收特性可在675 nm检测产物峰。纯化后收集对应组分,冻干得到CY5.5-E2固体粉末,通常呈深红或紫红色。
表征
UV-Vis光谱:出现CY5.5特征吸收峰(~675 nm)与雌二醇紫外吸收峰(~280 nm),说明二者结合。
荧光光谱:激发波长675 nm,发射在695–710 nm之间,保持CY5.5特性。
质谱(MALDI-TOF或ESI-MS):分子离子峰对应理论分子量,确认偶联成功。
NMR(¹H, ¹³C):雌二醇骨架的甾体信号与染料芳香信号均可检测到,C3位羟基质子信号消失,说明偶联发生。
HPLC分析:单一峰证明纯度>95%,适合生物实验使用。
总结
CY5.5-E2的制备主要分为三个阶段:雌二醇羟基的琥珀酰化修饰、羧基的NHS活化以及与CY5.5的酰胺键偶联。该合成路线不仅保证了甾体骨架的完整性,还通过引入柔性连接臂提升了探针的稳定性和水溶性。纯化依赖于制备型HPLC,表征结合光谱学和质谱,终获得高纯度的CY5.5-E2,为研究雌激素结合过程与分布提供可视化工具。
产品名称:CY5.5-E2,花菁染料CY5.5标记雌二醇
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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