ICG-NHS,吲哚菁绿-NHS酯的使用指南
一、化合物简介
ICG-NHS(Indocyanine Green N-hydroxysuccinimide ester,吲哚菁绿-NHS酯)是一种活性荧光染料衍生物,属于近红外(NIR, 700–900 nm)区域荧光标记分子。其母体化合物ICG(吲哚菁绿)具有良好的生物相容性和组织穿透能力,而NHS酯(N-hydroxysuccinimide ester)活化结构则赋予其与含氨基官能团(–NH₂)快速、高效的共价偶联能力。ICG-NHS常用于制备荧光标记蛋白、肽、多糖、纳米颗粒或药物载体,能够实现体内外成像、药物分布追踪和靶向递送研究。
二、储存与溶解
储存条件:
ICG-NHS为对光和湿度敏感的活性化合物,应在避光、干燥环境下于−20°C以下储存。
避免反复冻融,建议分装成小份使用。
溶解建议:
可使用**无水DMSO(或DMF)**溶解,浓度一般为1–10 mg/mL。
若需进行偶联反应,应现配现用,以避免NHS酯基团水解失活。
溶液使用时可适当用PBS(pH 7.4)或碳酸盐缓冲液稀释。
三、反应机理与偶联条件
ICG-NHS可通过NHS活化酯与生物分子中的伯胺(–NH₂)基团反应,形成稳定的酰胺键。典型的反应对象包括赖氨酸残基、蛋白N端氨基、氨基修饰的聚合物或纳米载体表面。
推荐反应条件:
pH范围: 7.5–8.5(碱性环境利于氨基去质子化,提高反应效率)
反应温度: 室温(20–25°C)
反应时间: 30分钟至2小时
摩尔比建议: 1:2~1:10(目标分子:ICG-NHS),可根据目标氨基数量调整
注意事项:
反应溶液中避免存在伯醇、水分或强碱,以免导致NHS酯水解。
若反应体系为水溶性生物大分子(如蛋白),可先以DMSO溶解ICG-NHS后,缓慢滴加至反应液中。
四、纯化与保存
反应完成后通常需去除未反应的ICG-NHS及游离染料,以避免背景干扰。常用纯化方法包括:
透析法: 适用于蛋白或高分子偶联物;选择MWCO 10–20 kDa的透析袋,在PBS或去离子水中透析24小时以上;
凝胶过滤(如Sephadex G-25): 适用于快速纯化蛋白偶联物;
离心过滤法: 适用于纳米颗粒体系(使用Amicon超滤管)。
纯化后产物应避光储存于4°C(短期)或−20°C(长期),并在惰性气体下密封保存。
五、应用领域
生物荧光成像:
ICG-NHS标记的蛋白或抗体可用于体内外近红外荧光成像,实现对组织、肿瘤或靶向受体的可视化追踪。
药物递送系统:
可将ICG-NHS共价修饰在纳米载体(如脂质体、聚合物纳米颗粒、蛋白纳米球)表面,实现可视化药物输送与光热/光动力治疗结合研究。
诊断与外科导航:
ICG-NHS标记探针可用于肿瘤切除术中导航成像、淋巴结追踪、血流成像及器官功能监测。
多模态探针构建:
ICG-NHS可与磁性或金属纳米材料结合,制备具备光学成像与磁共振/CT成像的多功能复合探针。
六、安全与注意事项
操作过程中应避免光照与潮湿,建议在暗室或红光下操作。
使用时佩戴防护手套,避免吸入粉尘或接触皮肤。
废液和未反应ICG-NHS应按化学废弃物规范处理。
总结
ICG-NHS是一种结构活性高、标记效率高的近红外荧光标记试剂,通过与含氨基的生物分子共价结合,可用于多种生物成像与药物输送研究。其操作核心在于控制反应pH、使用无水溶剂、避光条件下进行,并在反应后及时纯化与妥善保存。经过合理优化的ICG-NHS标记体系,能够实现高信号、低背景、稳定可靠的荧光检测和体内成像效果。
【星戈瑞stargraydye】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)