水溶性-CY5-馬來酰亞胺（Sulfo-CY5-Maleimide，簡稱Sulfo-CY5-MAL）是一種結(jié)合近紅外熒光染料CY5與馬來酰亞胺（Maleimide）基團(tuán)的水溶性化合物。其英文名稱中的“Sulfo-”代表磺酸基團(tuán)（-SO?H），賦予分子強(qiáng)水溶性，使其可直接溶于生理緩沖液；“CY5”為核心熒光發(fā)色團(tuán)，發(fā)射波長位于近紅外區(qū)（約670 nm），具有低背景干擾特性；“Maleimide”為巰基（-SH）特異性反應(yīng)基團(tuán)，可與含半胱氨酸的生物分子或材料表面共價結(jié)合。該分子通過化學(xué)修飾平衡了熒光示蹤與化學(xué)錨定的雙重需求，廣泛應(yīng)用于生物標(biāo)記與功能材料設(shè)計領(lǐng)域。

熒光特性與顏色

Sulfo-CY5-MAL的熒光特性源于其CY5核心結(jié)構(gòu)。CY5屬于花菁類染料，通過共軛π電子體系吸收近紅外光（激發(fā)波長約650 nm）并發(fā)射深紅色熒光（發(fā)射波長約670 nm）。這一波長范圍可穿透生物組織（如細(xì)胞、組織切片）并減少自發(fā)熒光干擾，適用于活體或深層樣本成像。與可見光區(qū)染料（如FITC、羅丹明）相比，CY5的熒光信號更穩(wěn)定，光漂白速率更低，且在復(fù)雜體系（如血液、細(xì)胞培養(yǎng)基）中背景噪聲顯著降低，為高信噪比成像提供了理想工具。

結(jié)構(gòu)組成與化學(xué)特性

Sulfo-CY5-MAL的分子結(jié)構(gòu)由三部分組成：CY5熒光發(fā)色團(tuán)、連接臂（通常為短鏈烷基或聚乙二醇）和末端馬來酰亞胺基團(tuán)?；撬峄鶊F(tuán)（-SO?H）通過靜電排斥作用增強(qiáng)分子水溶性，避免疏水聚集；連接臂提供分子柔韌性，減少空間位阻；馬來酰亞胺基團(tuán)含有一個五元環(huán)結(jié)構(gòu)，其雙鍵可與巰基（-SH）發(fā)生親核加成反應(yīng)，形成穩(wěn)定的硫醚鍵。該反應(yīng)具有高選擇性和快速性，常溫下即可完成，且產(chǎn)物在生理?xiàng)l件下穩(wěn)定，適用于生物分子標(biāo)記或材料功能化。

應(yīng)用領(lǐng)域與功能優(yōu)勢

Sulfo-CY5-MAL的核心優(yōu)勢在于其“熒光-反應(yīng)”雙功能特性。在生物領(lǐng)域，其可標(biāo)記含半胱氨酸的蛋白質(zhì)（如抗體、酶）或多肽，實(shí)現(xiàn)熒光免疫檢測、蛋白質(zhì)相互作用研究或細(xì)胞表面受體追蹤；在材料科學(xué)中，可修飾于納米顆粒（如金納米棒、量子點(diǎn)）或聚合物表面，構(gòu)建熒光-磁性雙模態(tài)探針或智能響應(yīng)材料。相較于傳統(tǒng)脂溶性CY5衍生物，Sulfo-CY5-MAL的水溶性簡化了實(shí)驗(yàn)操作（無需有機(jī)溶劑輔助溶解），且磺酸基團(tuán)可減少非特異性吸附，提升標(biāo)記特異性。

理化性質(zhì)與穩(wěn)定性

Sulfo-CY5-MAL在固態(tài)或干燥狀態(tài)下穩(wěn)定，但需避光保存以防止光降解。其溶解性受pH影響較小，在生理pH（6.5-8.0）范圍內(nèi)均可保持高水溶性。該分子對氧化劑（如過氧化氫）敏感，需在惰性氣體（如氮?dú)猓┉h(huán)境中儲存；對還原劑（如二硫蘇糖醇，DTT）亦需謹(jǐn)慎，因其可能破壞馬來酰亞胺基團(tuán)或已形成的硫醚鍵。其熒光強(qiáng)度受溫度影響較小，但在高溫（>60°C）或極端pH（<3或>10）條件下可能發(fā)生不可逆淬滅，因此應(yīng)用時需優(yōu)化反應(yīng)條件以保持活性。