CY5-聚（4-苯乙烯磺酸钠），CY5-PSS
CY5-聚（4-苯乙烯磺酸钠）（CY5-PSS）是荧光染料CY5与水溶性高分子电解质聚（4-苯乙烯磺酸钠）（PSS）通过共价接枝形成的复合型荧光探针，兼具CY5的高灵敏度荧光特性与PSS的优良理化性能及生物相容性，在生物传感、药物递送、生物膜研究等领域具有广泛应用前景。CY5作为常用荧光染料，发射波长约670nm，荧光量子产率高、光稳定性好，可实现高灵敏度检测；PSS作为一种阴离子型水溶性高分子，具有分子量可调、亲水性极强、生物相容性优异、化学稳定性好及离子结合能力强等特点，其分子链上丰富的磺酸钠基团可与阳离子物质发生静电作用，同时能有效提升探针的水溶性和生物体系适用性，避免传统荧光探针因疏水性导致的聚集淬灭问题。二者通过接枝共聚形成的复合探针，不仅保留了各自的核心优势，还产生了协同效应，拓展了应用场景。
该化合物为蓝色絮状固体，无明显异味，易溶于水，形成均匀透明的蓝色溶液，不溶于甲醇、乙醇、丙酮及各类非极性有机溶剂，在水中的溶解度可达20mg/mL以上。
其稳定性极佳，在宽pH范围（3.0-10.0）内均可保持荧光性能和化学结构稳定，即使在强酸或弱碱环境中，荧光强度波动也不超过15%；同时具有良好的抗光漂白性能，连续强光照射2小时，荧光强度保留率仍超过80%，便于长时间成像观察。储存时建议密封置于阴凉干燥处，室温下可稳定保存6个月，冷冻干燥状态下保质期可延长至1年以上。合成采用自由基聚合后修饰法，该方法可精准控制接枝率，避免聚合过程中荧光染料的荧光性能受损。首先以4-苯乙烯磺酸钠为单体，过硫酸铵为引发剂，在水溶液中进行自由基聚合，制备得到特定分子量（通常为10000-50000Da）的PSS；随后利用碳二亚胺（EDC）活化CY5的羧基，使其生成高活性酯中间体，再将活化后的CY5与PSS按一定比例混合，在室温下避光搅拌反应8-12小时，使CY5通过酯化反应接枝到PSS分子链的羟基上。反应完成后，经透析除杂（透析袋截留分子量为3500Da）、冷冻干燥得到目标产物，接枝率可通过荧光分光光度法测定，通常控制在5%-10%，以兼顾荧光强度和PSS的原有性能。
其应用场景涵盖生物传感、药物载体、膜分离研究及环境检测等多个领域。在生物传感领域，CY5-PSS可作为高灵敏度荧光探针，利用PSS分子链上磺酸钠基团的离子结合能力，特异性识别溶液中的金属阳离子（如Cu²⁺、Fe³⁺）、阳离子蛋白质及多肽等目标物质，结合荧光淬灭或增强效应，实现对目标物质的定量检测，检测限可达纳摩尔级别，且具有良好的选择性，可有效排除其他离子的干扰。在药物载体领域，凭借PSS的阴离子特性，可通过静电作用与阳离子药物、抗菌药物等形成稳定的复合体系，实现药物的高效负载与靶向递送，同时借助CY5的荧光信号，实时追踪药物在体内的分布、转运及释放过程，为药物递送系统的优化提供直观依据。在生物膜通透性研究中，可作为荧光示踪剂，借助荧光信号变化监测PSS在生物膜两侧的转运情况，分析生物膜的通透性及转运机制。此外，该化合物还可用于环境水样中重金属离子的快速检测，具有操作简便、检测速度快、灵敏度高等优势。得益于其优异的生物相容性和多功能特性，CY5-PSS在生物医学领域的应用极具潜力，未来有望进一步拓展至临床诊断及新型药物递送系统开发。
