PLA-CY3.5
PLA-CY3.5:融合红光成像与生物可降解性的智能材料
一、产品概述
PLA-CY3.5 是一种将生物可降解高分子聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)与荧光染料 CY3.5(Cyanine 3.5)通过共价键连接而成的功能性高分子材料。该材料结合了 PLA 的优良生物相容性和可降解性,以及 CY3.5 染料出色的荧光成像能力,在可视化药物递送、组织工程、细胞示踪、生物材料追踪等领域具有广泛的应用价值。
CY3.5 荧光染料是介于 Cy3 和 Cy5 之间的羰菁类染料,发出橙红至红色荧光,激发/发射波长分别约为 581/596 nm。相比传统的 Cy3,CY3.5 荧光强度更高、光漂白更慢、信噪比更优,尤其适合对比成像及中波长荧光需求的生物成像场景。
二、结构与组成
1. 聚乳酸(PLA)骨架
PLA 是一种典型的脂肪族聚酯,通常由 L-乳酸或 DL-乳酸单体开环聚合形成。其具有:
良好的热塑性;
生物相容性高;
在体内水解降解为乳酸,终代谢为 CO₂ 和 H₂O。
2. CY3.5 染料结构
CY3.5 是一种共轭结构的羰菁荧光染料,常以 NHS 酯、马来酰亚胺(maleimide)或羧基等活性形式存在。
其荧光特性:
激发峰 λ_ex ≈ 581 nm;
发射峰 λ_em ≈ 596 nm;
橙红光,高灵敏,低自发荧光干扰。
3. 接枝方式
PLA-CY3.5 的合成通常有以下两种策略:
末端修饰法:通过 PLA-NH₂ 与 CY3.5-NHS 反应,形成稳定的酰胺键;
侧链接枝法:在 PLA 中嵌入反应性侧基(如胺或羟基)后与 CY3.5 偶联。
三、理化性质
性质 参数范围或说明
外观 橙红色至红色粉末
分子量 Mw 通常为 5k–50k Da,可定制
荧光激发/发射峰值 λ_ex ≈ 581 nm / λ_em ≈ 596 nm
溶解性 可溶于氯仿、DMSO、二氯甲烷、DMF,不溶于水
光稳定性 良好,适合共聚焦显微镜及体内示踪
生物可降解性 在生理条件下分解为乳酸
荧光量子产率 高于普通Cy3染料
四、合成方法
1. 材料准备
PLA-NH₂ 或 PLA-OH 末端的聚合物;
CY3.5-NHS 或 CY3.5-COOH;
活化剂如 EDC/NHS(若需);
有机溶剂如 DMSO、DMF、氯仿。
2. 合成步骤
将 CY3.5-NHS 与 PLA-NH₂ 溶于无水 DMSO;
加入碱性缓冲液调节 pH 至 8–9;
搅拌反应数小时至完成;
采用透析(MWCO > 3kDa)或柱层析除去未反应染料;
冷冻干燥或旋蒸后获得固态产物。
3. 表征手段
¹H-NMR:验证 CY3.5 偶联的结构峰;
UV-Vis:检测 λ_ex ≈ 581 nm;
荧光光谱:确认 λ_em ≈ 596 nm;
GPC:分析分子量与分布。
五、产品特点与优势
✅ 高荧光亮度与信噪比:适合高分辨率、定量成像;
✅ 优异生物相容性:PLA 基体无毒、可降解;
✅ 灵活结构可控:分子量、标记度可根据应用调整;
✅ 多平台适配性:适用于纳米粒、微球、水凝胶、膜等多种递送平台;
✅ 低自发荧光干扰:相较 FITC、Cy3,更适合细胞/组织荧光示踪。
六、应用场景
应用方向 实现内容
纳米药物追踪 用于可视化递送系统的体内分布与细胞摄取
细胞示踪 长时间跟踪细胞摄取、胞内运动、释放情况等
荧光成像分析 共聚焦、流式细胞术等分析手段中作为明亮的荧光标记物
组织工程支架材料 在PLA支架中加入CY3.5标记,实现支架降解和组织生长可视化
智能载体设计 与功能基团如 RGD、FA、PEG 等联用实现靶向性与多重成像功能的整合
七、表征方法
技术 说明
UV-Vis 光谱 检测 CY3.5 的大吸收峰(约581 nm)
荧光光谱 发射波长(约596 nm)验证荧光性能
NMR 光谱 分析染料与主链连接结构,评估修饰成功率
GPC 测定聚合物分子量和多分散性
共聚焦显微镜 在细胞实验中直观展示 CY3.5 标记纳米粒的摄取行为
DLS / TEM 若制备粒子后可分析粒径和分布特征
八、使用建议
溶解建议:PLA-CY3.5 溶于 DMSO、DMF、氯仿等,建议先在小体积中溶解再稀释;
操作注意:避光使用,尤其在溶液状态下防止光漂白;
保存方式:–20°C,避光密封干燥保存,可分装冷冻避免反复冻融;
浓度建议:标记浓度根据系统需求控制在0.1–5 wt%;
pH条件:避免强酸碱环境,以防PLA酯键或荧光基团降解。
九、可定制服务
提供以下定制支持:
分子量定制:如 PLA-CY3.5(5k, 10k, 20k);
嵌段结构开发:如 PLA-PEG-CY3.5;
多染料标记物合成:如 PLA-CY3.5-Cy5 双通道功能;
同步修饰:PLA-CY3.5-FA、PLA-CY3.5-RGD 等靶向功能复合材料。
十、总结
PLA-CY3.5 是一种功能与生物相容性兼备的高分子材料,特别适合于生物成像和载药系统的示踪研究。其稳定的荧光特性和优良的体内降解特性,使其在药物递送、细胞跟踪、组织工程和纳米技术等多个科研方向中展现出广阔前景。对于需要长期可视化追踪的实验而言,PLA-CY3.5 是理想的标记材料选择。
西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质的PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)、PLA(聚乳酸)及PCL(聚己内酯)等生物可降解高分子材料,广泛应用于药物控释载体、组织工程支架、微球制备、缓释注射剂、纳米颗粒等前沿生物医药和科研领域。公司产品具备分子量可控、乳酸/羟基乙酸比例精准、可按需功能化改性等特点,支持定制羧基(-COOH)、氨基(-NH₂)、巯基(-SH)等活性基团,满足不同实验或产业化应用需求。齐岳生物始终坚持质量为本、创新驱动,致力于为国内外科研院所和企业提供稳定、可靠的高分子材料解决方案。欢迎咨询订购或定制服务。
厂家:西安齐岳生物科技有限公司
用途:科研
状态:固体/粉末/溶液
产地:西安
温馨提醒:仅供科研,不能用于人体实验!
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