FITC-D-Alanine，荧光素标记D-丙氨酸的化学反应机理

FITC-D-Alanine（荧光素标记D-丙氨酸）是由荧光素异硫氰酸酯（FITC, Fluorescein isothiocyanate）与D-丙氨酸偶联得到的荧光氨基酸衍生物。FITC是一类使用的荧光染料，具有较高的量子产率和光稳定性，激发波长约495 nm，发射波长约520 nm，便于在常规荧光显微镜或流式细胞术条件下检测。D-丙氨酸是一种存在的D-构型氨基酸，分子中含有一个伯氨基和一个羧基，FITC通常与其氨基反应形成稳定的共价衍生物。通过结合FITC的荧光特性与D-丙氨酸的分子骨架，FITC-D-Alanine常被用于分子探针、荧光标记及分子识别研究。

从化学反应机理来看，FITC-D-Alanine的合成依赖于异硫氰酸酯基团（–N=C=S）的高反应活性。在温和碱性环境（pH 8–9）下，D-丙氨酸分子上的伯氨基（–NH2）部分去质子化，电子云密度增大，亲核性增强。当FITC分子引入体系后，其异硫氰酸酯碳原子由于与氮和硫相连而处于强电子缺陷状态，表现出明显的亲电性。在亲核加成过程中，D-丙氨酸氨基的孤对电子进攻FITC的–N=C=S碳原子，形成中间加成物。随后，该中间体经重排稳定为硫脲结构（–NH–C(=S)–NH–）。这一硫脲键不仅牢固，而且具有较强的化学稳定性，因此保证了FITC与氨基酸之间的共价连接。

在具体反应条件方面，常使用碳酸氢盐缓冲液或磷酸盐缓冲液维持pH在8.5左右，以增强氨基的亲核性。反应多在室温或轻微升温（25–37 ℃）下进行，以避免FITC发生光降解。由于FITC对光敏感，整个反应过程通常在避光条件下进行。溶剂上，FITC可先溶解于少量DMSO或DMF，再缓慢加入到含D-丙氨酸的水溶液中，以保证反应物充分接触。反应时间一般为数小时至过夜。产物可通过透析或HPLC等方法去除未反应的FITC，获得高纯度的FITC-D-Alanine。

该反应机理体现了典型的异硫氰酸酯-伯胺偶联特征，核心步骤在于氨基亲核攻击以及硫脲结构的稳定化。由于D-丙氨酸的羧基在反应条件下并不参与亲核作用，因此主要的修饰位点是其α-氨基。这种选择性确保了标记产物的结构清晰，便于后续研究和应用。

从应用角度看，FITC-D-Alanine作为荧光氨基酸衍生物，可以掺入到人工合成的多肽或细胞培养体系中，用于追踪小分子氨基酸的分布和转运。它还可作为探针分子，用于研究D-氨基酸在细胞壁合成、代谢路径或蛋白质识别中的作用。由于硫脲键的稳定性，FITC-D-Alanine在不同的化学或生物实验条件下都能保持良好的荧光性能，从而提供稳定的信号。

综上所述，FITC-D-Alanine的制备基于异硫氰酸酯与伯胺的偶联反应，其反应机理可归纳为亲核加成-硫脲键生成的经典过程。该产物将D-丙氨酸的结构特征与FITC的荧光性能结合，不仅在分子标记和追踪实验中具有重要价值，也为研究氨基酸衍生物的化学生物学功能提供了可靠工具。

产品名称：FITC-D-Alanine，荧光素标记D-丙氨酸

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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仅供科研，不能用于人体实验AXC.2025.09