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2025年11月12日 11:50 来源：
在生物医学研究与临床诊断领域，CY5-甘氨酸作为一种新型近红外荧光标记化合物，通过将花青素类荧光染料CY5与天然氨基酸甘氨酸共价结合，实现了对生物分子的高灵敏度、低背景干扰的实时追踪。该材料凭借其独特的光学特性与生物相容性，成为蛋白质组学、细胞成像及疾病标志物检测的重要工具。
CY5-甘氨酸的化学结构由两部分构成：
1. CY5染料：属于花青素类荧光分子，分子中含共轭多甲川链与含氮杂环，激发波长为647 nm，发射波长660 nm，消光系数高达250,000 M⁻¹cm⁻¹，在近红外区（650-900 nm）发光，可穿透组织深度达10 mm以上。
2. 甘氨酸：最简单的α-氨基酸（C₂H₅NO₂），侧链为氢原子，具有强亲水性与无手性特征，广泛参与蛋白质合成及代谢调控。
其化学名称可表述为N-（5-羧基戊基）-4-[（5-羧基戊基）氨基]甲基-1,1'-二乙基-3,3,3',3'-四甲基吲哚菁-5,5'-二磺酸甘氨酸酯，商业名称包括CY5-Glycine、花青素5-甘氨酸等。
1. 高灵敏度生物标记：CY5的荧光量子产率（Φ=0.28）使其在纳米级浓度下仍可被检测，适用于单分子水平分析。例如，标记抗体后用于流式细胞术，可区分细胞表面10³个抗原分子。
2. 低背景干扰成像：近红外发射波长避开生物组织自发荧光（主要在400-600 nm），信噪比提升3-5倍。在肿瘤成像中，CY5-甘氨酸标记的肽段可特异性富集于胃癌细胞（CD44v6受体），荧光强度较传统FITC标记提高8倍。
3. 动态追踪能力：通过时间分辨荧光技术，可实时监测药物载体在体内的分布与代谢。例如，标记脂质体后，其血液循环半衰期延长至12小时，肿瘤组织蓄积量增加40%。
1. 活化CY5染料：将CY5-NHS酯（含活性羧基）溶解于无水DMF，加入三乙胺调节pH至8.5，生成高反应性中间体。
2. 甘氨酸偶联：在冰浴条件下，将甘氨酸（0.1 M）缓慢滴加至活化染料溶液，4℃反应12小时，通过酰胺键形成稳定共价结构。
3. 纯化验证：采用C18反相色谱柱去除未反应原料，质谱检测确认分子量（理论值：CY5-甘氨酸=785.2 Da，实测值785.1 Da），纯度＞98%。
在阿尔茨海默病研究中，CY5-甘氨酸标记的β-淀粉样蛋白探针可穿透血脑屏障，实现脑内斑块的高分辨率成像（分辨率＜50 μm），为早期诊断提供依据。其模块化设计还支持多模态成像，例如同时连接磁性纳米颗粒，实现MRI-荧光双模态示踪。
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