吲哚菁绿(ICG)是一种近红外荧光染料,已被应用于生物成像、药物递送和光热等领域。由于ICG本身的一些限制,如在水溶液中不稳定和体内快速清除,研究人员开发了多种 ICG 衍生物以改善其性能。
ICG NHS ester (ICG N-羟基琥珀酰亚胺酯)
结构与性质:NHS ester是一种活化酯,可以与伯胺(-NH2)基团发生反应,形成稳定的酰胺键。ICG NHS ester 是 ICG 分子上的羧基被 NHS 活化后的产物。
应用:ICG NHS ester 主要用于标记含有氨基的生物分子,如蛋白质、抗体、多肽和氨基修饰的核酸。通过 NHS 酯与氨基的反应,可以将 ICG 共价连接到目标分子上,实现对这些分子的示踪和成像。
反应原理:NHS ester 与氨基的反应通常在 pH 7-9 的缓冲溶液中进行,反应速率受 pH 值、温度和反应物浓度的影响。
标记对象:
蛋白质(如抗体、卵清白蛋白OVA、乳铁蛋白等):蛋白质表面有丰富的赖氨酸(Lys)侧链氨基。
多肽:N末端氨基或赖氨酸氨基。
氨基修饰的寡核苷酸(DNA/RNA)。
氨基修饰的纳米颗粒(如氨基修饰的二氧化硅纳米粒、磁性纳米粒)。
注意事项:
极度怕水:NHS ester遇水会水解失效,必须密封干燥保存。
现配现用:建议用无水DMSO 溶解后立即使用。
避光操作:ICG对光敏感。
ICG-COOH (ICG 羧酸)
结构与性质:ICG-COOH 是 ICG 分子上含有羧基(-COOH)的衍生物。羧基可以与其他化学基团发生反应,如胺基、羟基等,从而实现 ICG 与其他分子的连接。
应用:ICG-COOH 可以通过多种方法与其他分子偶联。例如,可以通过酰胺化反应与氨基连接,或者通过酯化反应与羟基连接。此外,ICG-COOH 还可以用于合成 ICG NHS ester。
反应原理:ICG-COOH 的羧基可以被活化,例如通过与二环己基碳二亚胺 (DCC) 或 N-(3-二甲氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐 (EDC) 等试剂反应,生成活化的中间体,然后与氨基或羟基反应。
ICG-NH2 (ICG 胺)
结构与性质:ICG-NH2 是 ICG 分子上含有氨基(-NH2)的衍生物。氨基可以与多种化学基团发生反应,如羧基、醛基等,从而实现 ICG 与其他分子的连接。
应用:ICG-NH2 可以通过多种方法与其他分子偶联。例如,可以通过酰胺化反应与羧基连接,或者通过席夫碱反应与醛基连接。此外,ICG-NH2 还可以用于合成 ICG 的其他衍生物。
反应原理:ICG-NH2 的氨基可以与活化的羧基发生酰胺化反应,或者与醛基发生席夫碱反应。席夫碱反应通常需要在酸性条件下进行,并且需要使用还原剂(如硼氢化钠)将席夫碱还原成稳定的胺键。
如何选择?
ICG-NHS Ester:“进攻氨基”。用于标记几乎大部分带氨基的生物大分子,是常用的。
ICG-NH₂: “自带氨基,去找羧基”。用于标记带羧基的分子。
ICG-COOH: “需要激活,再去反应”。主要作为合成中间体,灵活性高但步骤多。
以上数据均来自文献/科研资料,星戈瑞暂未进行独立验证, 仅供参考!(以上文中所述仅限于科研实验及实验室环境)