CY5.5標(biāo)記N-乙酰半胱氨酸，CY5.5-N-Acetylcysteine的合成過程研究

CY5.5-N-乙酰半胱氨酸（NAC）是一種將劑N-乙酰半胱氨酸與近紅外熒光染料CY5.5共價連接的復(fù)合物，常用于活體氧化應(yīng)激監(jiān)測、藥物遞送及細(xì)胞成像研究。其合成過程涉及多個關(guān)鍵步驟，包括活性基團(tuán)選擇、反應(yīng)條件優(yōu)化以及產(chǎn)物純化，是確保終產(chǎn)品質(zhì)量與功能性的關(guān)鍵。

1. 材料及結(jié)構(gòu)特點：

NAC分子結(jié)構(gòu)含有羧基、酰胺基和活潑的硫醇基（–SH）。硫醇基的活性較高，容易氧化成二硫鍵或與其他化合物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。CY5.5染料通常以NHS酯活性形式參與反應(yīng)，靶向羥基或氨基親核位點。

2. 合成策略選擇：

主要反應(yīng)位點：

由于NAC羧基和酰胺基較為穩(wěn)定，標(biāo)記優(yōu)先考慮利用其硫醇基進(jìn)行特異性修飾，或在部分情況下利用氨基參與酰胺鍵形成。

硫醇特異性連接方法：

利用馬來酰亞胺基團(tuán)修飾的CY5.5（CY5.5-maleimide）與NAC硫醇基特異性發(fā)生Michael加成反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硫醚鍵。該方法避免了對羧基或氨基的干擾，提高了偶聯(lián)選擇性。

胺基偶聯(lián)方法：

使用CY5.5-NHS酯與NAC的游離氨基反應(yīng)形成酰胺鍵，但需注意控制反應(yīng)條件避免硫醇氧化。

3. 合成過程步驟：

（1）溶液準(zhǔn)備：

NAC溶解于去氧化的緩沖液（如PBS或磷酸鹽緩沖液，pH約7.0），加入劑（如DTT或TCEP）以保持硫醇基的還原態(tài)。

（2）活性染料準(zhǔn)備：

CY5.5-maleimide或CY5.5-NHS酯溶解于無水有機(jī)溶劑（如DMSO），快速加入NAC溶液中。

（3）偶聯(lián)反應(yīng)：

反應(yīng)在室溫至30°C下進(jìn)行，時間控制在1-4小時內(nèi)。對于maleimide與硫醇的反應(yīng)，pH一般控制在6.5–7.5，避免maleimide水解。對于NHS酯偶聯(lián)，pH一般控制在8.0–8.5。

（4）終止與純化：

反應(yīng)結(jié)束后，采用透析、凝膠過濾或RP-HPLC去除未反應(yīng)的染料和副產(chǎn)物。純品通過冷凍干燥保存。

4. 合成過程優(yōu)化研究：

防止硫醇氧化：

由于硫醇容易自發(fā)氧化成二硫鍵，影響標(biāo)記效率和產(chǎn)物穩(wěn)定性，反應(yīng)體系中加入還原劑非常關(guān)鍵。嚴(yán)格控氧、快速反應(yīng)均可提高產(chǎn)率。

pH調(diào)控的重要性：

pH過高會導(dǎo)致maleimide水解，pH過低則反應(yīng)活性降低。佳pH范圍為6.8–7.4。

反應(yīng)時間與溫度：

適當(dāng)延長反應(yīng)時間可提高偶聯(lián)率，但過長時間可能導(dǎo)致染料降解或副反應(yīng)。溫度過高會加速不良反應(yīng)發(fā)生。

5. 產(chǎn)物表征：

利用UV-Vis吸收、熒光光譜確認(rèn)染料結(jié)合，質(zhì)譜驗證分子量，核磁共振驗證鍵合結(jié)構(gòu)，確保偶聯(lián)成功與純度。

總結(jié)：

CY5.5-NAC的合成過程研究突出反應(yīng)選擇性和條件優(yōu)化，特別是在硫醇基修飾的專一性上，通過maleimide-硫醇偶聯(lián)反應(yīng)實現(xiàn)高效標(biāo)記。整體過程溫和、快速且具有較好重復(fù)性，產(chǎn)物適合多種生物醫(yī)學(xué)研究及成像應(yīng)用。

產(chǎn)品名稱：CY5.5標(biāo)記N-乙酰半胱氨酸，CY5.5-N-Acetylcysteine

純度：95%+

性狀：固體或液體

儲藏條件：-20°C干燥避光保存

包裝規(guī)格：50mg  100mg  250mg  500mg（按需提供）

廠家：齊岳生物

關(guān)于我們

齊岳生物供應(yīng)近紅外熒光花菁染料標(biāo)記各種官能團(tuán)的定制服務(wù)，如活性酯（NHS酯）、馬來酰亞胺（MAL）、疊氮（N?）、炔基（alkyne）等，便于與蛋白質(zhì)、肽、多糖、抗體、寡核苷酸、納米顆粒等共價偶聯(lián)。可選擇多種功能團(tuán)與目標(biāo)分子進(jìn)行精準(zhǔn)結(jié)合，實現(xiàn)對蛋白質(zhì)、多肽、抗體、核酸或納米材料的熒光修飾。此外，齊岳生物還提供定制染料標(biāo)記服務(wù)，包括肽類、蛋白類、小分子、糖類等不同類型標(biāo)的物，滿足用戶在科研、成像等多方面的個性化應(yīng)用。

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