花菁染料CY5.5标记肝素 Cy5.5-Heparin
花菁染料CY5.5标记肝素(Cy5.5-Heparin)是一种将近红外荧光染料CY5.5与天然硫酸化糖胺聚糖肝素通过共价键偶联形成的功能性生物材料,兼具肝素的天然生物活性与CY5.5的优良近红外荧光性能,广泛应用于生物医学、药物研发等领域的药物递送示踪、靶点监测、血栓研究、血管成像等科研实验。该产品将肝素的抗凝、抗炎、肿瘤靶向等特性与CY5.5的深层组织成像优势相结合,为科研工作者提供了一种可实时追踪肝素在体内外行为的高效工具。
理化特性方面,Cy5.5-Heparin的分子结构由两部分组成:核心部分为肝素分子链,属于天然硫酸化糖胺聚糖,分子量范围为5kDa~30kDa,分子中含有大量硫酸基团与羧基,具有强负电性;功能部分为CY5.5荧光染料,通过稳定的共价键(如酰胺键、酯键)与肝素分子链偶联,偶联率通常为0.5~2个CY5.5分子/条肝素链,可根据应用需求进行调控。该产品外观呈深蓝色粉末,易溶于水与极性缓冲液,不溶于氯仿、正己烷等非极性有机溶剂。
光学性能上,Cy5.5-Heparin继承了CY5.5染料的优良特性,激发波长约为675 nm,发射波长约为694 nm,处于生物组织近红外光学窗口,穿透组织能力强,可有效避开生物体内自发荧光的干扰,成像信噪比高(可达20:1以上)。其消光系数约为198000 L·mol⁻¹·cm⁻¹,荧光量子产率约为0.20,光稳定性优良,在连续激光照射(740nm激发)下,荧光半衰期约为30~60min,可满足长时间成像与动态追踪需求。此外,在浓度范围0.1~10μmol/L内,其荧光强度与浓度呈良好线性关系,可用于肝素在体内的药代动力学定量分析。
生物活性与化学稳定性方面,Cy5.5-Heparin在偶联过程中严格控制反应条件,确保肝素分子的天然生物活性不受破坏,仍具有优良的抗凝、抗血栓、抗炎及肿瘤靶向性能,可与带正电的蛋白质(如白蛋白、生长因子)、阳离子脂质体等发生静电相互作用,实现靶向结合。化学稳定性上,该产品在pH 5.0~8.0范围内结构稳定,荧光强度无明显衰减;在强酸(pH<4.0)或强碱(pH>9.0)条件下,肝素糖苷键易水解,偶联键可能断裂,导致荧光活性下降;室温储存6个月荧光活性保留>90%,≤-20℃冷冻避光保存,有效期可达2年,高温(>60℃)处理会导致荧光团降解。
合成工艺上,Cy5.5-Heparin的制备主要分为两步:首先对肝素分子进行活化处理,通过碳二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化肝素分子中的羧基,使其具备与氨基反应的活性;随后,将氨基修饰的CY5.5染料与活化后的肝素分子在中性缓冲液体系中发生酰胺化反应,通过共价键将两者偶联,反应条件温和(室温、避光),避免破坏肝素的生物活性与CY5.5的荧光性能;最后,通过透析、凝胶过滤层析、高效液相色谱(HPLC)等纯化手段,去除未反应的CY5.5染料与活化试剂,获得纯度≥95%(HPLC检测)的目标产物,确保产品的均一性与稳定性。
应用领域上,Cy5.5-Heparin的核心应用在于肝素相关的生物医学研究与药物递送追踪,凭借其荧光特性与生物活性,可实现肝素在体内外的行为监测与功能研究。具体应用场景包括:血管成像与血栓研究,标记肝素后,可通过近红外成像实时观察血管形态,监测血栓形成与溶解过程,评估抗凝药物的治疗效果;药物递送示踪,肝素具有良好的生物相容性与肿瘤靶向性,可作为药物载体,Cy5.5的标记可实时追踪药物载体在体内的分布、代谢与排泄过程,评估递送效率;肿瘤研究,肝素可与肿瘤细胞表面的受体结合,Cy5.5-Heparin可用于肿瘤组织的靶向成像,辅助肿瘤诊断与治疗效果评估;此外,还可用于肝素的药代动力学研究,通过荧光定量分析,测定肝素在血液、组织中的浓度变化,为临床用药提供参考。

储存与使用注意事项:Cy5.5-Heparin需密封、避光、冷冻保存,储存温度为-20℃,建议分装成小规格(1mg、5mg)保存,避免反复冻融导致荧光活性与生物活性下降。使用时需在无菌、避光条件下操作,佩戴手套、护目镜等防护用品;可直接溶于水或PBS缓冲液,无需助溶剂,稀释后立即使用;避免高盐浓度(如1mol/L NaCl)环境,以免压缩肝素分子的电荷层,引起分子聚集,影响荧光稳定性;高浓度(>20μmol/L)时可能发生荧光团聚集,导致荧光淬灭,实验中需优化工作浓度;该产品仅供科研使用,禁止用于人体实验、临床诊断或工业应用。
总之,花菁染料CY5.5标记肝素(Cy5.5-Heparin)凭借其优良的近红外荧光性能、保留完整的肝素生物活性及良好的生物相容性,在血管成像、血栓研究、药物递送、肿瘤研究等领域具有独特的优势,为科研工作者开展肝素相关的基础研究与转化医学研究提供了可靠的工具,具有重要的科研价值与应用潜力。
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