Fluo-4 AM,Ca荧光探针,钙离子荧光探针的化学结构
Fluo-4 AM 是一种广泛应用于细胞钙离子研究的荧光探针,其结构设计基于荧光染料 Fluo-4 并通过乙酰氧甲基(AM, acetoxymethyl)酯化改性,实现细胞膜透过性和活性钙离子响应能力。Fluo-4 激发峰约为 494 纳米,发射峰约为 516 纳米,呈绿色荧光,其荧光强度随游离 Ca²⁺ 浓度变化而显著增强,因此被广泛用于活细胞钙动态检测、信号传导研究及神经元活动监测。Fluo-4 AM 的分子结构包含荧光核心、钙离子配位结构以及可水解的 AM 酯基,使其能够在细胞内实现活性化并与 Ca²⁺ 高选择性结合。
在化学结构上,Fluo-4 AM 基于 fluorescein 核心,通过在羟基或邻位引入氨基羧酸类配体形成钙离子结合位点,这一结构使 Fluo-4 对 Ca²⁺ 的结合高度特异,并且结合后荧光量子产率显著增强。AM 酯基则通过酯化反应将羧酸官能团保护,使探针分子带有中性、疏水性修饰,提高细胞膜渗透性,能够通过脂双分子层进入细胞内。在细胞内,非特异性酯酶可水解 AM 酯,将 Fluo-4 释放出来,恢复带负电的羧酸结构,从而获得对细胞内钙离子的高灵敏响应。
Fluo-4 AM 的合成过程通常包括三个主要步骤。首先,构建 fluorescein 核心并引入羟基或氨基位点,为后续钙离子结合配体提供官能团。该步骤可通过苯酚或邻苯二酚衍生物与羧酸或氨基酸衍生物缩合实现,形成荧光活性骨架,同时保持芳香共轭体系以确保荧光性能。其次,通过引入氨基羧酸类配体(如 BAPTA 类衍生物)在 fluorescein 骨架的适当位置形成钙结合位点,实现对 Ca²⁺ 的特异性识别和配位。配体的空间构型和电子效应设计对于钙离子结合亲和力和荧光增强效率至关重要。
第三步为 AM 酯化修饰。Fluo-4 的羧酸官能团通过与溴代乙酰氧甲基或氯代乙酰氧甲基反应形成酯键,将带负电的羧酸临时屏蔽。该步骤通常在有机溶剂体系中进行,如 DMF 或 DMSO,反应条件温和(室温或轻微加温)以保持荧光核心稳定。AM 酯化不仅提高了分子疏水性,利于细胞膜透过,也保证了进入细胞后通过酯酶水解释放活性 Fluo-4,实现钙离子荧光响应。
合成完成后,Fluo-4 AM 通常需要经过纯化和表征,以确保产物结构完整、荧光性能稳定。纯化方法包括硅胶柱层析或高效液相色谱(HPLC),去除未反应中间体和副产物。表征手段主要包括紫外-可见光谱和荧光光谱,用于确认激发和发射波长以及量子产率;质谱可验证分子量,核磁共振(NMR)可确认酯化和配体连接情况。纯化和表征保证探针在细胞实验中具有高稳定性、膜透过性和钙离子响应性。
总体而言,Fluo-4 AM 是一种基于 fluorescein 荧光核心、带钙结合配体并通过 AM 酯化修饰的细胞膜可透过荧光探针。其合成步骤包括荧光核心构建、钙离子配体引入及 AM 酯化修饰,保证分子在细胞内能够被酯酶激活,实现对 Ca²⁺ 的高灵敏检测。Fluo-4 AM 的设计兼顾荧光性能、细胞膜渗透性和钙选择性,使其成为细胞信号研究、钙动态监测和神经科学实验中可靠的荧光工具。
产品名称:Fluo-4 AM
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

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