Cyanine5-PEG-BOC-hydrazide，CY5-聚乙二醇-基甲酸叔丁酯染料的合成路线概述

Cyanine5-PEG-BOC-hydrazide，CY5-聚乙二醇-基甲酸叔丁酯染料采用模块化装配策略——先制备一端带可与Cy5偶联的PEG中间体（通常为末端胺或羟基），另一端引入Boc 保护的联氨/肼基（Boc-hydrazide）；随后以活化的 Cy5 衍生物（如 Cy5-NHS）与 PEG-胺发生酰胺化，得到目标的 Cy5-PEG-Boc-hydrazide。关键在于保护基与活化基团的选择以避免相互串扰并保证产物稳定。

前体设计与合成路线概述

• 选择单端功能化 PEG（线性 PEG、分子量视用途而定），常用 PEG-NH2 或 PEG-NH2·HCl。

• 将 PEG 的另一端改造为 Boc-保护的肼端（Boc-NH-NH2）或通过醋酸酐/活化酸酯将肼接入并立即用 Boc 保护，得到 Boc-hydrazide-PEG-NH2（或先装胺端后装肼端，顺序可调）。

• 将商业或自制的 Cy5-NHS（或 Cy5-succinimidyl ester）与 PEG-NH2 端在适宜条件下偶联，生成 Cy5-PEG-Boc-hydrazide（若先与 Cy5 偶联，再引入 Boc-hydrazide 亦可，但要避免 Cy5 在强酸/强碱或高温条件下退化）。

关键反应机理与条件要点

• 酰胺化（Cy5-NHS + PEG-NH2）：NHS 酯被胺亲核进攻，形成四面体中间体并释放 NHS，生成稳定的酰胺键。反应在干燥的有机溶剂或混合溶剂（DMF、DMSO 或含少量碱性缓冲）中进行，pH/碱度受控以避免 Cy5 水解。低温（0–25°C）可减少副反应。

• 肼引入与 Boc 保护：肼与活化酸（如酸氯化物或活化酯）反应生成肼酰化物，然后用 t-BuOCOCl（或 Boc2O）进行 Boc 保护或直接利用 Boc-hydrazide 试剂进行接枝。Boc 在弱酸性条件相对稳定，但在强酸（TFA）存在下易脱保护。

纯化策略与表征

• 纯化：对低分子量 PEG 衍生物可用 RP-HPLC（C18）分离回收；对较大 PEG 或多分散样品优先采用透析（适当 MWCO）、凝胶渗透色谱（GPC/SEC）或反相制备柱。反应完成后先去除未反应的 Cy5（强吸光）与低聚杂质，再聚焦在目标峰回收。

• 表征：MS（ESI-MS 或 MALDI-TOF）确认分子量与同位素峰；1H/13C NMR（若 PEG 信号重叠，可关注末端基团和 Boc 的 t-Bu 峰）确认官能团；HPLC（UV 与 荧光检测并用）评估纯度与标记度；UV-Vis/荧光光谱测定 Cy5 的吸收/发射特性以检测是否发生猝灭或光谱位移。FT-IR 可用于识别酰胺 C=O 与 Boc 特征振动。

常见问题与优化建议

• Cy5 水解/降解：避光、低温、尽量无水条件下操作，选择缓和碱（DIPEA）而非强碱；反应后迅速纯化去除游离试剂。

• 交叉反应/自缩合：控制试剂当量（胺为 limiting 或 1.2–1.5 eq 的 Cy5），并使用短时间、低温反应以降低多接枝或交联。

• Boc 保护兼容性：若后续需脱保护以暴露肼进行进阶偶联（如与醛或酮构建肼键），用 TFA 进行脱保护，但需事先评估 Cy5 在 TFA 中的稳定性；可考虑使用可温和脱除的保护基或先偶联后再保护/脱保护的顺序变体。

• 溶剂与溶解性：Cy5 与 PEG 溶解性差异大，常用 DMF/DMSO 与少量水或甲醇共溶以保证反应均相进行；纯化时注意溶剂兼容性以避免染料在柱上滞留或洗脱分散。

产品名称：Cyanine5-PEG-BOC-hydrazide，CY5-聚乙二醇-基甲酸叔丁酯染料

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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