DIR-NHS，N-羟基琥珀酰亚胺，花箐染料标记活性酯的应用领域-UDP糖丨MOF丨金属有机框架丨聚集诱导发光丨荧光标记推荐西安齐岳生物

DIR-NHS 是一种以 N-羟基琥珀酰亚胺（N-Hydroxysuccinimide, NHS）活性酯修饰的花箐类荧光染料。DIR是一类长波长、红外近红外荧光染料，具有优异的光学性能，包括高荧光量子产率、良好的光稳定性和深组织穿透能力。通过NHS活性酯化修饰后，DIR-NHS能够与含有氨基（–NH₂）基团的生物分子（如蛋白质、抗体、多肽或其他氨基化小分子）形成稳定的酰胺键，实现高效的共价标记。

化学结构与性质

DIR-NHS 由两部分组成：一部分是 DIR荧光染料核心结构，通常为多环芳香或杂环骨架，能够吸收近红外光并发射远红外光；另一部分是 NHS活性酯，它是一个具有良好亲电性的化学基团，能够特异性地与一阶胺发生反应。其分子一般具有以下特征：

长波长发射：DIR染料吸收峰通常在650–750 nm，发射峰在770–830 nm左右，属于近红外（NIR）荧光范围，有效减少生物组织的自发荧光干扰。

水溶性适中：通过羧基或磺酸基修饰，DIR-NHS可以在有机溶剂和缓冲液中稳定溶解，适合水相标记反应。

高活性：NHS活性酯具有优良的亲核反应活性，在弱碱性环境（pH 7–9）下与氨基高效反应，生成稳定酰胺键。

光化学稳定性：DIR染料在常温、避光条件下长期保存稳定，可适用于多轮荧光实验和体内成像。

标记原理与反应机理

DIR-NHS 的标记反应基于 NHS-酯与一级胺的亲核取代反应。具体步骤如下：

在缓冲体系中（通常为PBS或碳酸盐缓冲液，pH 7.5–8.5），将DIR-NHS与目标氨基化生物分子混合。

NHS活性酯与氨基发生亲核攻击，形成稳定的酰胺键，并释放NHS小分子。

经过适当时间的反应（通常30分钟至2小时），目标分子即被荧光染料标记。

通过透析、凝胶过滤或高效液相色谱（HPLC）可去除未反应的染料，得到高纯度标记产物。

此方法具有反应条件温和、标记效率高且对蛋白功能干扰较小的优点。

应用领域

DIR-NHS 作为近红外荧光标记试剂，广泛应用于生物医学研究、分子成像和药物研发领域，主要包括：

蛋白质与抗体标记：通过DIR-NHS标记抗体，可用于荧光免疫分析、Western Blot、多重免疫染色及体内靶向成像。

细胞追踪：标记细胞表面或胞内蛋白，实现活细胞追踪和迁移研究。

分子成像：利用近红外发射特性，可进行动物体内组织或肿瘤定位，减少自发荧光干扰，提高成像灵敏度。

药物输送研究：将DIR染料标记药物或纳米载体，研究其体内分布、代谢和靶向效果。

多重荧光实验：DIR-NHS可与其他短波长荧光染料组合，进行多通道标记，实现复杂生物样本的同时检测。