CY3-Glycyrrhizin,花菁染料CY3标记甘草甜素的反应机制概述
Cy3-Glycyrrhizin是一种通过花菁染料Cy3与甘草甜素(Glycyrrhizin)偶联得到的功能性荧光探针。Cy3是一类典型的花菁染料,由两个芳香杂环(如吲哚或苯并吲哚环)通过共轭的多亚甲基链相连,形成高度共轭的平面体系,具有强烈的可见光吸收(λmax约550 nm)和红橙色荧光发射(λem约570 nm),光学稳定性良好。甘草甜素是一种三萜类糖苷,由甘草酸和两分子葡萄糖构成,具有多羟基和羧基功能团,化学性质温和且水溶性较好。将Cy3标记于甘草甜素上,既保留了染料的荧光性能,又赋予甘草甜素可追踪性,实现生物体系中分子示踪和研究应用。
反应机制概述
Cy3-Glycyrrhizin的构建通常依赖于Cy3活性官能团(如NHS酯、异氰酸酯或异硫氰酸酯)与甘草甜素分子上的氨基、羟基或羧基的共价偶联反应。典型的反应机制可以描述为以下几个步骤:
活化与亲核攻击
当使用Cy3-NHS酯标记时,NHS酯活性基团在缓冲条件下呈电子缺陷状态,易受亲核试剂攻击。甘草甜素分子上的游离羟基或氨基作为亲核试剂,与NHS酯碳原子发生亲核取代反应,形成稳定的酰胺键或酯键,同时释放N-羟基琥珀酰亚胺离子。这一步是偶联反应的关键决定步骤,其速率受pH、温度及溶剂性影响。
空间位阻与选择性
甘草甜素分子结构较大且多羟基,这些羟基分布在糖苷残基上,通过形成氢键和分子内环绕可能产生空间位阻。因此,偶联反应通常优先发生在较暴露、空间障碍小的羟基或氨基位置。柔性连接链设计(如PEG或短烷基桥)有助于Cy3标记的顺利进行,降低立体阻碍,提高反应效率。
共价键形成与稳定化
经过亲核攻击,形成酰胺键或酯键后,Cy3与甘草甜素实现共价连接,分子结构得到稳定。此共价连接不仅保证荧光团与甘草甜素的牢固结合,还允许在水溶液或生物体系中维持稳定的光学信号。
反应条件与催化
偶联反应通常在弱碱性缓冲液(pH 7–8)中进行,以保持甘草甜素羟基和氨基的亲核活性,同时避免Cy3染料的降解。对于羧基活化型偶联(如EDC/NHS体系),EDC首先与甘草甜素羧基形成O-酸酯中间体,再被NHS取代生成活性NHS酯,终与Cy3胺基反应形成稳定酰胺键。整个过程温和,兼容水相体系,适合生物分子标记。
副反应与控制
Cy3-Glycyrrhizin反应过程中可能存在副反应,如染料自聚集、非特异性羟基反应或多位点标记。为控制副反应,通常采用低浓度反应物、适当缓冲体系以及适度反应时间,同时可通过透析或凝胶色谱纯化标记产物。
总结
Cy3-Glycyrrhizin的反应机制核心在于Cy3活性官能团与甘草甜素羟基或氨基的亲核共价偶联。整个反应在温和条件下进行,通过酰胺键或酯键形成稳定的共价连接,使得荧光标记既牢固又保持Cy3的光学特性。反应选择性受空间位阻、亲核活性和缓冲条件调控,副反应可通过优化条件和后续纯化控制。Cy3-Glycyrrhizin因此成为研究甘草甜素在生物体系中分布、转运及作用机制的有效荧光探针,为药物递送、活体成像及生物化学研究提供重要工具。
产品名称:CY3-Glycyrrhizin,花菁染料CY3标记甘草甜素
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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