5-FAM Hydrazide HCl:性质、用途与常见问题解答
5-FAM Hydrazide HCl:性质、用途与常见问题解答
5-FAM hydrazide HCl是一种羰基反应性绿色荧光标记试剂,可在温和水性条件下将荧光素荧光团选择性共价偶联至醛基、酮基及氧化糖链。
- 货号
- F595960
- 荧光团
- 5-羧基荧光素(5-FAM)
- 反应基团
- 酰肼基(–CONHNH₂),与醛基和酮基反应形成腙键
- 激发/发射波长
- 约492 nm激发 / 517 nm发射(兼容荧光素滤光片组)
- 溶解性
- 溶于水和DMSO;建议在DMSO或弱酸性至中性pH缓冲液中配制储备液
- 储存条件
- 于−20 °C避光防潮保存;避免反复冻融
- 主要应用
- 糖链标记、氧化生物分子检测、羰基生物偶联、流式细胞术、荧光显微镜
什么是5-FAM Hydrazide HCl?
5-FAM hydrazide HCl(Aladdin货号F595960)是5-羧基荧光素酰肼的盐酸盐,是一种基于成熟荧光素骨架的羰基选择性荧光探针。其酰肼官能团(–CONHNH₂)在温和、接近生理的条件下可与醛基(–CHO)和酮基(–C=O)选择性、高效地反应,形成稳定的腙键(–C=N–NH–)。
由于该试剂携带5-FAM荧光团,其偶联物可使用标准FITC/荧光素光学配置(激发约492 nm,发射约517 nm)进行检测,与现代生命科学实验室中绝大多数荧光显微镜、酶标仪和流式细胞仪兼容。
主要科研应用
糖链与碳水化合物标记:多糖和糖蛋白可用高碘酸钠(NaIO₄)氧化,在邻二醇位点生成醛基。5-FAM hydrazide随后与这些醛基反应,生成适用于流式细胞术、共聚焦显微镜或凝胶检测的荧光标记糖缀合物。
氧化生物分子检测:活性氧(ROS)可氧化脂质和蛋白质,引入羰基。5-FAM hydrazide可对氧化损伤提供荧光读数,作为传统使用二硝基苯肼(DNPH)的羰基化分析的补充方法。
通用生物偶联:任何含醛基或酮基的靶分子——包括小分子、肽、蛋白质、寡核苷酸或固相表面——均可使用本试剂进行位点选择性荧光标记,从而实现示踪、定量和成像研究。
操作、溶解性与储存指南
溶解性:5-FAM hydrazide HCl可溶于水和DMSO。在水相应用中,可直接溶于PBS或弱酸性缓冲液(pH 5–7)。可配制DMSO储备液(如10–50 mM),在使用前立即稀释至反应缓冲液中。应避免强碱性条件,以防酰肼水解或荧光猝灭。
储存:将固体试剂于−20 °C密封避光防潮保存。建议首次开封时进行分装,以减少反复冻融次数。在推荐条件下,产品预期至少可稳定保存12个月,但用户应以具体批次的有效期为准。
安全性:请将其视为潜在刺激物处理;穿戴适当的个人防护装备(丁腈手套、实验服、护目镜)。如需完整的危害分类和废弃物处置指南,请参阅产品安全数据表(SDS)。
反应方案概述
以下概述了将5-FAM hydrazide HCl偶联至含醛基靶分子的通用方案,请针对每种具体应用进行优化。
- 靶分子制备:若标记糖蛋白或多糖,在4 °C避光条件下用1–10 mM NaIO₄氧化30–60分钟,随后用乙二醇淬灭,并通过缓冲液置换去除高碘酸根。
- 配制试剂储备液:将5-FAM hydrazide HCl溶于DMSO或水性缓冲液,配制至所需浓度(如10 mM)。
- 偶联反应:在弱酸性至中性缓冲液(pH 5–7,如50 mM醋酸钠缓冲液pH 5.5或PBS pH 7.0–7.2)中,将靶分子与染料按摩尔过量比例混合(通常为醛基的5–20倍当量)。在室温下避光轻柔振荡孵育1–4小时。
- 纯化:根据靶分子大小,通过尺寸排阻色谱、透析或离心脱盐柱去除未反应的游离染料。
- 表征:通过测量约492 nm处吸光度并结合蛋白质/核酸定量来确认标记效果。根据需要计算标记度(DOL)。
常见问题排查
标记效率低:确认靶分子上的醛基密度是否充足(如适用,可增加高碘酸氧化时间或浓度)。确保反应pH处于最优范围(pH 5–6有助于腙键形成动力学)。可提高染料与靶分子的摩尔比或延长反应时间。
纯化后背景荧光高:游离染料去除不彻底。重复纯化步骤或更换新的离心脱盐柱。确认柱子或透析膜的截留分子量适合您的靶分子。
荧光信号随时间减弱:腙键在酸性水性条件下可发生可逆断裂。可考虑用氰基硼氢化钠(NaBH₃CN)还原腙键,将其转化为稳定的胺键。将标记偶联物于4 °C避光保存。
溶解性差:若水溶性不足,可适当提高DMSO共溶剂比例(在最终反应体系中保持低于10% v/v,以避免蛋白质变性),或轻微加热以助溶解。
常见问题
5-FAM hydrazide HCl通过何种化学反应标记生物分子?
5-FAM hydrazide HCl通过其酰肼基团(–CONHNH₂)与靶分子上的醛基或酮基羰基反应,形成共价腙键。这种羰基选择性化学反应尤其适用于标记高碘酸氧化的糖链、氧化脂质以及带有非天然酮基的蛋白质。
5-FAM hydrazide HCl与标准FITC荧光滤光片组兼容吗?
是的。作为基于荧光素的染料,5-FAM hydrazide HCl的激发和发射峰分别约为492 nm和517 nm,与标准FITC滤光片组及常用激光线(如488 nm氩离子激光或固态激光)高度匹配。因此,它与大多数配备荧光素检测模式的荧光显微镜、流式细胞仪和酶标仪兼容。
酰肼–醛基偶联反应的最适pH是多少?
酰肼与醛基之间的腙键形成在弱酸性条件下反应速率最快,最适pH范围约为5.0–6.0。接近中性的pH(6.5–7.2)也可使用,但可能需要更长的反应时间或更高的染料用量。应避免强碱性条件,因为这会降低反应效率并可能影响荧光素的光物理性质。
如何储存5-FAM hydrazide HCl以最大限度延长保质期?
将固体试剂于−20 °C密封避光防潮保存。建议首次开封时进行分装,以避免反复冻融加速降解。DMSO储备液同样应于−20 °C密封避光保存。
5-FAM hydrazide HCl可用于检测蛋白质羰基化吗?
是的。蛋白质羰基化由氧化应激引起的氨基酸侧链修饰(尤其是Pro、Arg、Lys、Thr)产生醛基或酮基,这些基团可直接与5-FAM hydrazide反应产生荧光信号。该方法为经典DNPH羰基化分析提供了荧光替代方案,可实现基于凝胶或微孔板的氧化蛋白损伤检测。
参考文献
- Zeng, Y. et al. (2009). Synthetic study of hydrazide–aldehyde bioconjugation for site-selective protein modification. General reference on hydrazone chemistry in bioconjugation. No specific DOI available from source material.
- Hermanson, G. T. (2013). Bioconjugate Techniques, 3rd ed. Academic Press. Chapter on hydrazide chemistry and carbonyl-reactive probes.
- Levine, R. L. et al. Carbonyl assays for determination of oxidatively modified proteins. Methods Enzymol. General reference; specific volume and page numbers not confirmed from source material.
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