水溶性花青素-马来酰亚胺（CY5-MAL/Maleimide）是一类功能化荧光探针，结合了花青素（Cyanine 5, CY5）的优异光学特性与马来酰亚胺（Maleimide）特异性反应性，使其在化学标记、荧光追踪及分子探针开发中具有广泛应用。此类化合物通常具有较高的水溶性，便于在生物体系或水相环境中使用，同时保留了CY5分子稳定、明亮且近红外的荧光性能。

1. 化学结构与基本特性

CY5是一类长波长荧光染料，结构上属于花青素家族，通常表现为具有共轭双键体系的苯并吡咯环结构，使其能够吸收近红外光（通常在640–670 nm）并发射红光至近红外光（660–680 nm）。CY5染料的显著优势包括高量子产率、较低光漂白率以及较强的分子稳定性，这使其在长时间成像和精细检测中表现优异。

马来酰亚胺是一种常用的生物功能性基团，能够特异性与含巯基（-SH）的化合物发生Michael加成反应生成稳定的硫醚键。通过将马来酰亚胺引入CY5分子末端，形成CY5-MAL，可以实现对蛋白质、肽类及含巯基小分子的高选择性偶联。

2. 水溶性特点

传统CY5染料通常疏水性较强，易聚集或沉淀，而水溶性CY5-MAL通过在染料分子结构中引入亲水基团，如磺酸盐或聚乙二醇链（PEG），显著提高其水溶性和生物相容性。这种改良不仅使其能够在水相或缓冲液中稳定存在，而且减少了荧光自淬灭的可能性，保证了在生物体系中的信号稳定性。

产品名称：CY5-MAL

用途：科研

状态：固体/粉末/溶液

保存：冷藏

供应：西安瑞禧生物科技有限公司

3. 偶联反应机制

水溶性CY5-MAL的核心功能是其马来酰亚胺基团。该基团能够在温和条件下与巯基反应生成稳定的共价连接，反应特征如下：

选择性：马来酰亚胺优先与自由巯基（如半胱氨酸残基）发生反应，几乎不与胺基或羟基反应。

反应温和：通常在pH 6.5–7.5缓冲液中进行，无需高温或有机溶剂，适合敏感生物分子。

高稳定性：生成的硫醚键在常规生物实验条件下极为稳定，不易水解或断裂。

这种特性使CY5-MAL成为研究蛋白质功能、制备荧光标记肽或药物载体的重要工具。

4. 光学性能

水溶性CY5-MAL具有典型的花青素荧光特性：

吸收峰：约在640–650 nm，适合红外激光器激发。

发射峰：约在660–680 nm，适合红光及近红外成像。

高亮度：由于改良后的水溶性结构，减少了聚集诱导的猝灭，荧光信号强且稳定。

耐光性：在长时间曝光或成像实验中，光漂白效应明显降低，可用于动态追踪和实时检测。

5. 应用领域

水溶性CY5-MAL主要应用于生化和材料科学领域，包括：

蛋白质及多肽标记：可特异性标记含巯基的蛋白质或肽类，生成荧光探针，用于蛋白质定位、活性检测或相互作用研究。

荧光成像：利用其近红外荧光，可进行体外或体内的高灵敏度成像，适用于细胞或组织水平的追踪。

分子传感器：通过将CY5-MAL偶联到功能分子上，可开发荧光响应型传感器，实现对化学物质或环境变化的实时监测。

纳米材料功能化：可与纳米颗粒表面巯基结合，实现荧光标记纳米载体，应用于材料科学及药物递送系统。

6. 操作注意事项

使用水溶性CY5-MAL时需注意以下几点：
避免强酸或强碱环境，以免马来酰亚胺水解。

建议在避光条件下储存，防止荧光衰减。

在偶联反应中，应控制巯基与马来酰亚胺的摩尔比，以获得最佳标记效率。

偶联产物可通过凝胶过滤或高效液相色谱（HPLC）进行纯化，以去除未反应的染料。

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