CY5.5-MAL，CY5.5-马来酰亚胺的反应机理

CY5.5-MAL是一种在CY5.5荧光染料基础上引入马来酰亚胺（Maleimide, MAL）官能团的衍生物。CY5.5属于类瑜珈染料（cyanine dyes）家族，核心结构为由长共轭碳链连接的氮取代吡啶或吡咯环组成的多共轭体系，具有吸收峰约在675–680 nm、发射峰约695–710 nm的近红外荧光特性。CY5.5-MAL在保留原有光学性能的基础上，通过末端马来酰亚胺提供高反应活性位点，可与含巯基（–SH）的生物分子如半胱氨酸残基形成稳定的共价偶联。

马来酰亚胺末端体积小、化学选择性高，可在温和条件下实现高效率偶联，同时CY5.5的近红外光谱性质降低生物体系自发荧光干扰，使其广泛应用于蛋白质、多肽、抗体标记、细胞及组织成像，以及纳米材料功能化构建。

反应机理

CY5.5-MAL与巯基的反应机理基于典型的迈克尔加成（Michael addition）机制，其核心步骤如下：

1. 巯基的活化

• 在中性或弱碱性环境（pH 6.5–7.5）下，生物分子上的自由巯基（–SH）部分去质子化生成巯负离子（–S⁻），增强亲核性。

• 该活化过程是反应的关键，因为巯负离子具有高亲核性，可攻击马来酰亚胺的双键碳原子。

2. 迈克尔加成反应

• 马来酰亚胺包含活性α,β-不饱和碳-碳双键，是典型的电子受体。

• 巯负离子作为亲核试剂进攻马来酰亚胺的β-碳，形成碳-硫键（C–S），同时π电子转移到α-碳，最终生成稳定的硫醚（thioether）结构。

• 该反应温和、快速且高选择性，巯基是主要的反应位点，而氨基、羧基或羟基等官能团通常不参与反应，确保偶联的特异性。

3. 硫醚键的稳定性

• 生成的C–S硫醚键具有良好的热力学和化学稳定性，可在生物体系中长期保持。

• 该稳定性使CY5.5-MAL标记的蛋白质或多肽在细胞成像、荧光探针或纳米材料功能化过程中可靠持久。

反应条件与优化

• pH条件：最佳pH为6.5–7.5。过低pH会降低巯基亲核性，过高pH可能导致马来酰亚胺水解。

• 溶剂体系：可在水或缓冲液中进行（如PBS、HEPES），需避免含巯基的还原剂（如DTT或β-巯基乙醇），以免竞争反应。

• 温度：室温即可完成大部分反应，避免高温以防染料降解或马来酰亚胺水解。

• 摩尔比：通常CY5.5-MAL略过量（1.2–2倍），保证巯基标记完全，同时便于后续纯化。

应用特点

1. 蛋白质与抗体标记
   CY5.5-MAL通过巯基特异性偶联标记蛋白质和抗体，保留蛋白质功能，同时提供稳定的近红外荧光信号。

2. 多肽及小分子标记
   适用于含半胱氨酸残基的多肽或小分子标记，实现荧光探针构建或功能化分子追踪。

3. 纳米材料功能化
   可与含巯基的纳米颗粒表面或聚合物共价连接，构建多功能荧光材料，用于生物成像和传感器开发。

产品名称：CY5.5-MAL

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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