花青素 Cy7 四嗪，Cyanine7 tetrazine的應用
2026-03-21
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Cyanine7 tetrazine 是一種結合了 Cyanine7（Cy7）近紅外熒光染料 和 四嗪（tetrazine）基團 的化合物，具有熒光標記和生物正交反應的雙重功能，廣泛應用于生物成像、分子標記、藥物研發及納米技術等領域。以下是關于 Cyanine7 tetrazine 的詳細介紹：
一、基本信息
中文名稱：花青素 Cy7 四嗪、Cy7-四嗪
英文名稱：Cyanine7 tetrazine、Cy7 tetrazine
分子式：C43H48CIN7O
分子量：714.36
外觀：通常為藍色、綠色或紫紅色固體
溶解性：溶于二氯甲烷（DCM）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亞砜（DMSO）等極性有機溶劑，水溶性較差（但可通過化學修飾如引入磺酸基團提高水溶性）
儲存條件：避光、-20°C 冷凍保存，避免反復凍融，以防止熒光淬滅或降解
二、光學性質
較大激發波長：約 750 nm
較大發射波長：約 773 nm
熒光特性：屬于近紅外（NIR）區域，具有較高的穿透力和低背景噪聲，適合體內成像
光穩定性：具有良好的光穩定性，能夠在長時間照射下保持熒光信號的穩定性
三、反應特性
四嗪基團：是一種高反應活性的官能團，能夠與含有 反式環辛烯（TCO） 或 雙環壬炔（BCN） 的分子發生快速、特異性的逆電子需求狄爾斯-阿爾德反應（IEDDA），生成穩定的三唑環。
反應條件：該反應無需金屬催化劑，可在生理條件下（如水溶液、室溫）快速進行，適合生物體內應用。
四、應用領域
生物成像：
活體成像：利用 Cy7 的近紅外熒光特性，實現深層組織成像，減少自發熒光干擾。
細胞成像：標記細胞或生物分子，利用近紅外熒光進行深層成像。
分子探測：通過與 TCO 標記的目標分子進行特異性反應，提高檢測的準確性和靈敏度。
生物標記：
結合 Cy7 的強熒光與四嗪的點擊化學反應能力，實現高特異性和靈敏度的標記。
標記蛋白質、核酸等生物分子，實現對生物過程的實時監測和成像。
藥物遞送：
用于制備藥物載體，通過熒光標記監測藥物在體內的分布和代謝情況。
設計 pH/酶響應型納米載體，在腫瘤微環境中觸發藥物釋放，同時通過 Cy7-四嗪的熒光信號變化實時反饋釋放效率。
納米技術：
修飾納米顆粒（如脂質體、聚合物膠束）表面，通過四嗪-TCO 偶聯引入靶向分子或藥物。
利用 Cy7 的熒光特性監測納米載體的體內分布與遞送效率。
生物正交化學：
作為熒光探針參與“點擊化學"以外的無銅正交反應，實現對活細胞或活體中特定生物事件（如酶活性、代謝過程）的原位熒光標記與成像。
五、特點
高靈敏度：Cy7 染料通常具有高的摩爾消光系數和良好的熒光量子產率，能產生明亮的熒光信號，從而實現對低豐度目標的高靈敏度檢測。
生物相容性好：反應無需銅催化劑等金屬離子參與，避免了金屬可能帶來的細胞毒性，更適合于活細胞和活體應用。
多功能應用平臺：該分子構建了一個通用平臺，研究人員可以先將 TCO 模塊連接到各種感興趣的生物分子上，再利用 Cy7-tetrazine 進行“即插即用"式的標記與成像。
可衍生化改善性能：例如，Sulfo-Cyanine7 tetrazine（磺化 Cy7-四嗪）通過在染料上引入磺酸基團，顯著提高了分子的水溶性，使其更能適應生理緩沖液環境，減少了在生物體系中因聚集導致的熒光淬滅問題。
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