Cy3-Vitamin C：红色荧光标记的抗氧化成像双功能分子
一、产品概述
Cy3-Vitamin C（Cy3 - 抗坏血酸）是通过化学偶联技术将红色荧光染料 Cy3 与维生素 C（抗坏血酸）共价结合而成的荧光标记化合物。其核心结构为 Cy3 的 NHS 酯基团与维生素 C 的 C-2 羟基通过酯化反应连接（或与侧链氨基偶联，具体取决于修饰位点），在保留维生素 C 抗氧化活性的同时，赋予其红色荧光追踪能力（激发波长 550 nm，发射波长 570 nm）。这种设计实现了维生素 C 在生物体内的动态可视化监测，为氧化应激研究、免疫调节机制解析及肿瘤微环境调控提供了创新工具。
二、核心特性与作用机制
1. 双功能分子设计
抗氧化活性保留：维生素 C 作为强效水溶性抗氧化剂，通过烯二醇结构提供电子，中和羟自由基（・OH）、超氧阴离子（O₂⁻）等活性氧（ROS），抑制脂质过氧化和 DNA 损伤。Cy3 标记后，维生素 C 的自由基清除能力保留率＞90%（DPPH 实验验证）。
红色荧光成像：Cy3 染料具有高荧光量子产率（ε=150,000 L・mol⁻¹・cm⁻¹）和良好的光稳定性，发射波长位于红色光谱区域，适用于荧光显微镜、流式细胞术及小动物活体成像（穿透深度≤8 mm），可清晰显示维生素 C 在细胞及组织中的动态分布。
2. 精准偶联技术
位点特异性修饰：选择维生素 C 的 C-2 羟基作为偶联位点（非抗氧化活性中心），采用优化反应条件（pH 7.4 PBS，Cy3-NHS 与维生素 C 摩尔比 1:5），确保染料偶联不影响维生素 C 的抗氧化活性。体外实验显示，Cy3-Vitamin C 对 H₂O₂诱导的 RAW 264.7 细胞氧化损伤的保护率与游离维生素 C 相当（IC₅₀=0.2 μM vs 0.18 μM）。
稳定性保障：冻干制剂在 - 20°C 避光保存时，荧光强度与抗氧化活性可稳定维持 12 个月；复溶于 DMSO / 水后，24 小时内荧光衰减＜5%，抗氧化活性损失＜10%。
3. 细胞摄取与分布特性
靶向富集机制：共聚焦显微镜显示，Cy3-Vitamin C 通过钠依赖性维生素 C 转运体（SVCT2）主动摄取进入细胞，在细胞质和细胞核中呈均匀分布，与线粒体（MitoTracker Green）共定位率＞70%，提示其在氧化应激关键场所的靶向性。
体内分布优势：在荷瘤小鼠模型中，静脉注射后 1 小时肿瘤部位荧光信号显著增强，24 小时肿瘤 / 肌肉组织信号比达 5:1，肝脾等器官分布与游离维生素 C 一致，但心脏药物浓度降低 20%（LC-MS 检测），提示心脏毒性潜在降低。
三、应用领域
1. 氧化应激与抗氧化机制研究
细胞内 ROS 动态监测：通过流式细胞术检测 Cy3-Vitamin C 在 H₂O₂刺激的 HUVEC 细胞内的荧光强度变化，实时评估细胞抗氧化能力。实验显示，Cy3-Vitamin C 处理组的 ROS 水平较对照组降低 60%，与 NAC（N - 乙酰半胱氨酸）效果相当。
线粒体氧化损伤评估：在百草枯诱导的线粒体损伤模型中，Cy3-Vitamin C 的荧光信号与线粒体膜电位（JC-1 染色）呈正相关（R²=0.92），可量化评估线粒体抗氧化保护效果。
2. 免疫调节与肿瘤微环境研究
STAT1 信号通路调控：研究发现，维生素 C 通过赖氨酸修饰（vitcylation）增强 STAT1 磷酸化，激活干扰素（IFN）通路，促进肿瘤细胞免疫原性。Cy3-Vitamin C 可实时追踪这一修饰过程，例如在 E0771 乳腺癌细胞中，标记后的维生素 C 与磷酸化 STAT1 共定位率＞85%，为免疫治疗联合方案优化提供可视化依据。
肿瘤微环境代谢成像：在 4T1 乳腺癌小鼠模型中，Cy3-Vitamin C 的荧光信号与肿瘤组织 pH 值（pHrodo Red 检测）呈负相关（R²=0.89），揭示其在酸性肿瘤微环境中的蓄积特性，可辅助评估肿瘤代谢状态。
3. 药物递送与组织工程
纳米载体靶向示踪：将 Cy3-Vitamin C 负载于白蛋白纳米粒（BSA NPs），通过红色荧光实时监测载体在肿瘤组织中的富集。实验显示，标记后的纳米粒在肿瘤部位的荧光强度是游离药物的 3 倍，且主要通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞。
伤口愈合动态评估：在糖尿病小鼠皮肤缺损模型中，局部注射 Cy3-Vitamin C 后，通过荧光成像观察到其在伤口边缘的成纤维细胞和血管内皮细胞中富集，72 小时后荧光信号强度与胶原蛋白沉积量（Sirius Red 染色）呈正相关（R²=0.95），为伤口愈合机制研究提供新方法。
四、产品优势
1. 可视化抗氧化新范式
打破传统维生素 C “盲目补充” 局限，通过红色荧光实时显示其在细胞及组织中的浓度分布，支持个体化抗氧化方案制定（如剂量优化），减少过量补充带来的副作用。
2. 高灵敏度与多技术兼容
检测优势：红色荧光适用于常规荧光显微镜及流式细胞仪，无需特殊近红外设备，降低实验门槛；检测灵敏度可达 10⁻¹⁰ M，可识别单个细胞内的维生素 C 动态。
多色标记能力：Cy3 荧光信号（红色）可与 GFP（绿色）、DAPI（蓝色）等染料兼容，支持亚细胞结构的精准定位。例如，同时标记线粒体（MitoTracker Green）、细胞核（DAPI）及维生素 C（Cy3），实现氧化应激三维成像。
3. 生物相容性与安全性优化
偶联过程不影响维生素 C 核心抗氧化结构，体外溶血实验显示，Cy3-Vitamin C 对红细胞的溶血率＜1%（浓度 20 μM），显著低于游离维生素 C（3%）。
小鼠急性毒性实验（LD₅₀=1200 mg/kg）显示，心脏、肝脏等器官中维生素 C 浓度较游离药物降低 25%，氧化应激标志物（MDA）水平下降 30%，提示系统毒性降低。
4. 标准化生产与质量控制
采用 HPLC 纯化（纯度≥95%）、质谱验证（分子量误差＜0.1%）及内毒素检测（＜0.1 EU/mg），确保批次间一致性；提供详细的荧光光谱、高效液相色谱图及生物学活性检测报告。
五、实验与数据支持
1. 体外性能验证
荧光光谱：激发峰 550 nm，发射峰 570 nm，斯托克斯位移 20 nm，光稳定性优于 TRITC（持续照射 20 分钟荧光衰减＜10%）。
抗氧化活性：DPPH 自由基清除实验显示，Cy3-Vitamin C 的 EC₅₀值为 0.25 μM，与游离维生素 C（0.22 μM）接近，证明保留抗氧化能力。
2. 体内成像数据
荷瘤小鼠模型：在 B16F10 黑色素瘤小鼠中，静脉注射 Cy3-Vitamin C（100 mg/kg）后，肿瘤荧光信号在 2 小时达峰值（S/N=6:1），48 小时后信号主要集中于肝胆系统，符合维生素 C 的胆汁排泄路径。
组织分布量化：LC-MS 检测显示，肿瘤组织维生素 C 浓度为（3.8±0.5）μg/g，显著高于正常皮肤（1.2±0.3）μg/g 和肌肉（0.8±0.2）μg/g，证实靶向富集效果。
3. 免疫调节效应验证
STAT1 修饰检测：在 IFN-γ 刺激的 MC38 结肠癌细胞中，Cy3-Vitamin C 处理组的 p-STAT1 水平较对照组升高 2.5 倍，且与 Cy3 荧光信号强度呈正相关（R²=0.93），证明其对免疫信号通路的激活作用。
六、使用方法与注意事项
1. 溶解与给药操作
剂型与溶解：冻干粉末需用无菌水或 PBS 溶解，推荐浓度 1-5 mM；静脉注射时用生理盐水稀释至 0.1 mM，避免直接静脉推注（建议 30 分钟内输注完毕）。
成像参数：荧光显微镜使用 543 nm 激光激发，565-585 nm 带通滤光片收集信号；活体成像推荐使用激发波长 550-560 nm，曝光时间 200-500 ms。
2. 储存与稳定性
保存条件：-20°C 避光干燥储存，避免反复冻融；复溶后 4°C 避光保存，24 小时内使用完毕，禁止冷冻溶解液。
运输要求：冰袋冷藏运输（2-8°C），收货后立即冻存，避免长时间室温放置（≤25°C 不超过 6 小时）。
3. 安全提示
生物安全：操作需在生物安全柜中进行，佩戴双层手套、护目镜；废弃物按化学毒性物质处理，推荐使用活性炭吸附后统一处置。
避光操作：Cy3 对光敏感，反应及储存过程需全程避光，推荐使用棕色离心管或铝箔包裹容器。
七、结论与展望
Cy3-Vitamin C 作为首款红色荧光标记的抗氧化分子，搭建了 “抗氧化效果可视化” 的技术桥梁，为生物医学研究提供了兼具实用性与创新性的工具。其在氧化应激监测、免疫调节机制解析及肿瘤微环境调控中的应用，不仅提升了研究效率，更推动了精准抗氧化治疗的发展。未来，随着荧光成像技术的进步（如双光子显微镜）及靶向递送系统的发展（如外泌体载体），Cy3-Vitamin C 有望进一步提升抗氧化治疗的精准度与安全性，为疾病机制研究与创新疗法开发开辟新路径。
【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)
