产品中英文名称
中文名称: Cy5.5标记人血清白蛋白
英文名称: Cy5.5-HSA
英文全称: Cyanine5.5-Labeled Human Serum Albumin
英文别名: HSA-Cy5.5、Cy5.5-Conjugated Human Serum Albumin、Cyanine5.5-HSA、Cy5.5-Labeled HSA
中文别名: 花菁5.5标记人血清白蛋白、Cy5.5偶联HSA、近红外花菁染料标记人血清白蛋白
产品类型: 荧光蛋白偶联物、长波段蛋白示踪材料、蛋白-染料复合试剂
产品介绍
Cy5.5-HSA是一种将花菁类荧光染料Cy5.5与人血清白蛋白(Human Serum Albumin,HSA)进行共价连接得到的荧光蛋白偶联物。该产品兼具HSA大分子蛋白的三维球状结构和Cy5.5长波段荧光特征,可作为具有稳定荧光输出的蛋白型材料,用于颗粒包覆、凝胶分布、膜层构建、多孔基材渗透以及复杂复合材料中的空间示踪。与游离Cy5.5相比,染料连接至HSA后,其运动行为更多受到蛋白整体尺寸和构象限制,因此能够更真实地反映蛋白组分本身的分布状态。
HSA是一种由单条多肽链折叠形成的大分子蛋白,其表面含有多个可用于化学修饰的氨基酸侧链。常见Cy5.5标记路线通常利用带有NHS酯、羧基活化结构或其他反应端基的Cy5.5衍生物,与HSA表面的伯氨基建立共价连接。由于HSA上可反应位点并非只有一个,因此Cy5.5-HSA通常表现为具有一定平均标记度的蛋白偶联物,而不是具有唯一精确分子式的小分子结构。
Cy5.5属于多甲川花菁染料,其共轭链长度较长,吸收和发射波段位于红光至近红外区域。相较于FITC、Cy3等短波长染料,Cy5.5在长波段检测中具有较好的通道区分优势。其准确吸收峰和发射峰会受到染料具体取代基、连接臂、溶剂极性、离子强度及蛋白局部环境影响,因此不同来源的Cy5.5-HSA可能存在轻微光谱偏移,实际参数应以对应批次检测结果为准。
标记度是Cy5.5-HSA质量评价中的关键指标之一。若每个HSA分子连接的Cy5.5数量较少,虽然单分子荧光输出有限,但对蛋白原有表面性质和构象影响较小;如果标记密度过高,则多个花菁分子容易在蛋白表面形成局部聚集,增加π-π相互作用,甚至出现自淬灭。此时即使染料数量增加,整体荧光强度也未必同步提高,因此产品设计往往需要在信号强度与蛋白结构保持之间取得平衡。
Cy5.5的疏水芳香共轭结构还可能改变HSA局部表面性质。标记后蛋白与未标记HSA在某些高疏水聚合物或颗粒表面的吸附行为可能略有差异。因此,在进行严格的材料界面对比时,可以同时设置未标记HSA和游离Cy5.5作为参照,以区分蛋白骨架、荧光基团以及共价偶联三者分别带来的影响。

Cy5.5-HSA适合应用于微球及纳米颗粒体系。对于聚苯乙烯、二氧化硅、PLGA、PCL等颗粒,可通过物理吸附或共价方式将Cy5.5-HSA分布于表面。由于蛋白具有较大的空间尺寸,表面覆盖后可能引起颗粒水动力学尺寸和表面电位发生变化,这些变化可与荧光信号结合,用于判断蛋白修饰是否充分。
在水凝胶材料中,Cy5.5-HSA可作为大分子荧光示踪组分,用于观察凝胶网络对蛋白扩散速度和空间分布的影响。不同交联密度、孔隙尺寸及含水量会明显改变HSA的迁移行为。由于Cy5.5处于较长波段,其信号能够与FITC、Cy3等颜色明显区分,因此尤其适合在多组分凝胶体系中作为单独通道使用。
如果将Cy5.5-HSA掺入聚合物薄膜或涂层体系,还可以利用长波荧光观察蛋白在膜内的均匀程度。某些共混聚合物可能形成微尺度相分离,HSA更倾向分布在亲水区域,而Cy5.5信号则可以帮助识别这些富集位置。通过改变膜层组成、干燥速度或表面处理方式,可以比较蛋白在不同界面中的重新分布情况。
多色荧光组合是Cy5.5-HSA另一项较有代表性的应用方式。例如,可将Cy5.5-HSA与FITC标记聚合物、Cy3标记蛋白或其他不同波段的荧光颗粒同时加入一个复合体系,通过分通道观察不同组分是否位于相同区域。由于Cy5.5与绿色、橙色荧光之间存在较大的波长差,有利于降低部分通道串扰,但实际实验仍需根据仪器滤光片和染料光谱进行设置。
Cy5.5-HSA与游离Cy5.5在扩散行为上差异明显。游离染料分子体积较小,能够快速通过许多多孔介质,而HSA偶联物受蛋白尺寸限制,迁移速度更慢。因此,如果成品中残留较多未反应Cy5.5,就可能出现快速扩散的背景信号,影响结果判断。制备后充分去除游离染料非常重要,可采用凝胶过滤、尺寸排阻色谱、超滤或透析等方法进行纯化。
荧光标记度可以通过紫外-可见吸收光谱进行估算。HSA和Cy5.5在不同波段具有各自的吸收特征,通过测定染料特征峰和蛋白相关吸收,再结合相应消光参数,可计算平均染料/蛋白比。由于Cy5.5在蛋白吸收区域也可能存在一定吸收贡献,因此精确计算时应进行光谱校正,而不宜只使用单一波长直接换算。
对于长期批次比较,除了标记度外,还应关注蛋白浓度、游离染料比例、聚集状态以及荧光峰形。如果样品长时间存放后出现蛋白聚集,可能使荧光基团局部密度增加,进而导致信号变化。因此,即使总Cy5.5含量未发生明显改变,其荧光强度也可能因构象或聚集状态不同而出现差异。
Cy5.5-HSA还可以进一步作为多功能修饰的基础材料。HSA表面在完成部分Cy5.5标记后,通常仍保留一定数量的氨基、羧基和其他侧链位点,可继续连接PEG、Biotin、DBCO、Azide、Maleimide等功能基团。通过控制每一步修饰比例,可以构建具有“蛋白骨架+长波荧光+反应端基”的多模块结构。
若需要将Cy5.5-HSA固定至含羧基的材料表面,可采用羧基活化后与HSA剩余氨基偶联;如果材料表面带有NHS酯,也可以直接与蛋白伯氨基反应。为了减少过度交联,通常需要控制活性基团密度和蛋白浓度,因为HSA具有多个潜在反应位点,若表面活性端基过多,可能形成多点固定甚至颗粒间桥联。
在光谱测定时,还应考虑Cy5.5的浓度效应。花菁类染料在较高局部浓度下容易发生聚集,导致吸收峰展宽、峰位变化以及荧光下降。对于高浓度Cy5.5-HSA样品,可以先进行梯度稀释,观察荧光是否随浓度呈近似线性变化,从而判断是否存在明显自淬灭或内滤效应。
Cy5.5-HSA的分子量一般不宜简单以单一整数表示。HSA本身属于大分子蛋白,而每连接一个Cy5.5及连接臂都会增加一定质量,不同标记度产品的实际平均质量也随之变化。因此,在产品规格中,平均染料/蛋白比往往比给出一个所谓“精确分子量”更具有实际参考价值。
在材料表面吸附研究中,Cy5.5-HSA还可以用于比较不同电荷界面的蛋白结合差异。HSA表面的电荷状态会随着pH和离子强度改变,从而影响其与聚阳离子、聚阴离子或中性PEG化表面的作用。若需要进行定量比较,应保持缓冲体系、温度和蛋白浓度一致,以排除溶液条件造成的额外影响。
对于多孔材料,Cy5.5-HSA的信号还可以用于区分“表面吸附”和“内部进入”。当孔径明显小于蛋白有效尺寸时,荧光可能主要集中于外层;当孔结构较开放时,则可能逐步进入材料内部。结合时间序列荧光图像,可以观察这种由外向内的空间变化。
储存方面,Cy5.5-HSA应同时考虑蛋白和花菁染料的稳定性。通常建议低温、避光、分装保存,减少长时间强光照射和反复冻融。溶液中若出现明显浑浊或沉淀,可能提示蛋白发生聚集,此时不宜直接将荧光强度与新鲜样品进行比较。长期储存前分成小体积单次用量,有助于保持批次一致性。
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