Sulfo-CY5-TCO，水溶性花菁染料CY5标记反式环辛烯的合成步骤概述

Sulfo-Cy5-TCO 是一种水溶性近红外花菁染料衍生物，其结构由 Cy5 荧光核心与反式环辛烯（trans-cyclooctene, TCO）官能团通过共价连接形成。Cy5 核心具有吸收波长约 650 nm、发射波长约 670 nm 的光学特性，具备高量子产率、良好光稳定性及低自发荧光背景，适合用于生物成像、分子标记及活体追踪。为了提高水溶性和生物相容性，Cy5 染料骨架常在苯环或吲哚环上引入磺酸基（–SO₃⁻），形成 Sulfo-Cy5-TCO，可在 PBS、HEPES、Tris 等水性缓冲液中稳定溶解，同时减少非特异性吸附和聚集。TCO 官能团是一种应力环烯烃，可与叠氮或四氮杂环（tetrazine）发生高速生物正交 Diels–Alder 反应，实现无需金属催化的特异性偶联，是生物正交化学和活细胞标记中的理想反应基团。

分子结构特点

Cy5 核心：提供近红外荧光信号，是分子探针的光学活性中心。

磺酸基团：赋予分子水溶性和负电荷，降低非特异性结合，提高生物相容性。

TCO 官能团：应力环烯烃结构可与 tetrazine 高效发生 inverse electron-demand Diels–Alder (IEDDA) 反应，实现快速、特异、金属自由的生物正交偶联。

合成步骤概述

Sulfo-Cy5-TCO 的制备主要包括以下关键步骤：

Cy5 核心功能化

从水溶性 Cy5 核心出发，通过羧基或 NHS 酯引入活化端基。

常用 NHS 酯或碳二亚胺（EDC）活化羧酸的方法，使染料在温和条件下可与亲核胺或醇反应。

TCO 衍生物准备

反式环辛烯通常通过有机合成制备含活性末端的 TCO 衍生物，例如 TCO-NH₂ 或 TCO-PEG-NH₂。

PEG 链可用于增加水溶性，改善生物相容性，并提供空间位阻以减少染料与生物分子间的相互干扰。

Cy5 与 TCO 偶联

通过酰胺化反应：Cy5-NHS 或活化羧酸与 TCO-NH₂ 在缓冲液（pH 7–8）中反应，形成稳定的酰胺键。

反应条件温和，通常在室温下 1–2 小时完成，以保持 Cy5 核心光学性能和 TCO 结构完整性。

纯化步骤

反应后体系包含 Sulfo-Cy5-TCO、未反应的 Cy5 和 TCO 及副产物，需要通过 HPLC、凝胶过滤或透析进行分离。

纯化确保终产物具有高荧光信号、良好水溶性及生物正交反应活性。

表征确认

UV-Vis 光谱：吸收波长 650 nm，吸收峰清晰，显示 Cy5 核心完整。

荧光光谱：发射波长 670 nm，确认荧光性能。

质谱（ESI-MS 或 MALDI-TOF）：确认分子量符合 Sulfo-Cy5-TCO 理论值。

NMR（¹H NMR）：观察 Cy5 核心与 TCO 偶联特征峰，验证分子结构。

应用价值

Sulfo-Cy5-TCO 通过 TCO 与 tetrazine 的高速 IEDDA 反应，可实现生物正交标记和活细胞成像，无需铜催化，避免金属问题。其水溶性和光稳定性使其在蛋白质标记、纳米载体功能化及分子探针开发中具有应用价值，同时可用于实时追踪分子动力学和药物分布研究。

产品名称：Sulfo-CY5-TCO，水溶性花菁染料CY5标记反式环辛烯

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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