实验方案（Protocols）

CPPO化学发光实验方案：制备与应用指南

· · 发布于 2026年10月16日 · 更新于 2026年10月16日 ·

Bis[3,4,6-trichloro-2-(pentyloxycarbonyl)phenyl] Oxalate(CPPO) 是一种高活性过草酸酯化学发光试剂，在荧光团存在下与过氧化氢反应，无需外部激发即可产生强烈且可调谐的发光信号。

化学名称: 双[3,4,6-三氯-2-(戊氧基羰基)苯基]草酸酯
常用缩写: CPPO
产品编号: B152265
化学发光机制: 过草酸酯机制：CPPO与H₂O₂反应生成高能二氧杂环丁二酮中间体，将能量转移至共溶荧光团，从而触发光子发射
主要应用: 化学发光分析、H₂O₂传感、体外及体内荧光/化学发光成像
溶解性: 可溶于乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃等常见有机溶剂；在水中溶解度低

概述与化学发光机制

双[3,4,6-三氯-2-(戊氧基羰基)苯基]草酸酯（CPPO，货号：B152265）是一种过草酸酯，广泛应用于化学发光（CL）研究。在过氧化氢（H₂O₂）和适宜荧光团存在的条件下，CPPO的草酸酯键受到H₂O₂的亲核攻击，生成瞬态高能中间体1,2-二氧杂环丁二酮（CO₂)₂。该中间体通过化学诱导电子交换发光（CIEEL）机制将激发能量转移至荧光团，使其无需外部光源即可发光。

发射波长完全由所选荧光团决定，使CPPO成为在可见光至近红外光谱范围内产生化学发光信号的通用平台。常用荧光团搭档包括苝、红荧烯以及各种BODIPY或罗丹明衍生物。苯环上的三氯取代基具有强吸电子效应，提高了羰基碳的亲电性，使CPPO成为反应活性最高的过草酸酯试剂之一，即使在低H₂O₂浓度下也能实现高效发光。

材料与储备液制备

所需材料：

CPPO（B152265），储存于2–8 °C或按产品标签说明保存，避光防潮
无水有机溶剂：乙酸乙酯、乙腈或四氢呋喃（推荐HPLC级）
所选荧光团（如苝、红荧烯或商品化近红外染料）
过氧化氢溶液（30% w/v储液，稀释至工作浓度）
棕色玻璃瓶、微量移液器、分析天平，以及处理吸湿性溶液时所需的惰性气氛（N₂或Ar）

储备液制备步骤：

在通风橱中将所需量的CPPO称量至干燥洁净的棕色玻璃瓶中。
加入无水有机溶剂，将CPPO溶解至10–50 mM浓度。轻柔涡旋至完全溶解。请勿使用水性缓冲液，因为CPPO在水中会迅速水解。
在同一有机溶剂中单独配制荧光团储备液（通常为1–10 mM）。
将两种储备液分装，条件允许时在惰性气体保护下密封，于−20 °C避光储存。使用新鲜配制或刚解冻的分装液可获得最佳效果。

注意：CPPO储备液解冻后应在同一工作日内使用，反复冻融及暴露于潮湿环境会导致其活性降低。

化学发光分析分步操作方案

以下方案描述了使用CPPO与荧光团检测或定量H₂O₂的标准体外过草酸酯化学发光分析方法。

配制反应混合液：在所选有机溶剂中将CPPO储备液与荧光团储备液混合，配制至工作浓度（典型范围：CPPO 0.1–1 mM；荧光团 0.01–0.1 mM）。轻柔混匀。
平衡至分析温度：将反应混合液在室温（或生理实验条件下37 °C）平衡5分钟。
启动反应：将H₂O₂溶液（用水性缓冲液或纯水配制）加入CPPO/荧光团混合液中。水性H₂O₂与有机混合液的体积比应根据您的体系进行优化；常用起始比例为1:9（v/v）。用移液器快速混匀。
检测化学发光：立即将混合液转移至发光计比色皿或微孔板孔中。使用发光计或IVIS成像系统，在与荧光团匹配的发射波长下随时间记录发光强度。动力学曲线通常呈快速上升后衰减的形态；可使用总积分信号或峰值强度进行定量。
绘制标准曲线：用一系列已知H₂O₂浓度重复步骤1–4，建立定量分析标准曲线。
对照设置：每次实验均应设置无H₂O₂空白对照（背景对照）和无荧光团对照。

优化提示：反应动力学、总发光量及灵敏度取决于溶剂极性、水相pH值、温度以及所用荧光团的种类。建议在定量实验前对上述参数进行系统优化。

储存、操作与安全注意事项

储存：将CPPO（B152265）储存于2–8 °C、密封容器中，避光防潮。如需长期储存，建议在惰性气氛下保存于−20 °C。请查阅产品批次检验报告（CoA）获取特定批次的储存条件和有效期信息。

操作注意事项：

CPPO是活性酯，使用前避免接触水、强亲核试剂和氧化剂。
在通风良好的通风橱中操作。佩戴适当的个人防护装备：丁腈手套、护目镜和实验室工作服。
避免吸入粉尘或气溶胶。如皮肤或眼睛接触，立即用大量清水冲洗并就医。
与CPPO配合使用的过氧化氢是强氧化剂；操作和处置时须遵循所在机构的全部安全规定。

废弃物处置：按照所在机构的化学废物法规处置CPPO溶液及反应混合物。未经中和处理及确认符合当地法规前，请勿将其倒入下水道。

常见问题排查

化学发光信号低或无信号：

确认H₂O₂存在且有活性；用新鲜H₂O₂标准液进行验证。
确认CPPO储备液未因受潮或长期储存而降解；重新配制新鲜储备液。
确保荧光团浓度适宜，且其光谱与检测通道匹配。
检查反应混合液中是否含有强碱或强亲核试剂，这些物质会在CPPO与H₂O₂反应前将其迅速水解。

本底发光过高：

尽量减少CPPO溶液对环境光的暴露，确保所有玻璃器皿清洁干燥。
使用无H₂O₂空白对照从样品读数中扣除背景。

动力学重复性差：

标准化混合速度和时间；条件允许时使用自动移液设备。
确保各重复组的温度保持一致。
对比实验中使用同一批次的新鲜试剂。

CPPO溶解性差：

适当加热溶剂（不超过40 °C），必要时短暂超声处理。
尝试使用四氢呋喃或乙腈等其他无水溶剂。

常见问题

CPPO在研究中的用途是什么？

CPPO主要用作化学发光体系中的过草酸酯组分。与H₂O₂和荧光团组合使用时，无需外部激发即可产生发光，因此在H₂O₂检测分析、化学发光成像（包括活体小动物成像）以及光激活药物递送系统的开发中具有重要价值。

为什么CPPO必须溶于有机溶剂而非水？

CPPO含有活性草酸酯键，在水的存在下会迅速水解，导致化合物在参与预期化学发光反应之前即被破坏。使用无水有机溶剂（如乙酸乙酯、乙腈或四氢呋喃）可保持试剂的反应活性。

CPPO可以与任何荧光团配合使用吗？如何选择荧光团？

CPPO可与多种荧光团配合使用，化学发光体系的发射波长完全由所选荧光团决定。应根据所需发射波长、与检测仪器的兼容性以及在所用有机溶剂中的稳定性来选择荧光团。对于深层组织成像应用，优先选择近红外荧光团，以最大程度减少组织吸收和自发荧光的干扰。

如何储存CPPO以保持其反应活性？

将CPPO密封于气密容器中，在2–8 °C条件下避光防潮保存。如需长期储存，建议在惰性气体（N₂或Ar）保护下于−20 °C保存。冷冻前分装为单次用量，以避免反复冻融。

使用CPPO时需要采取哪些安全预防措施？

在通风橱中操作CPPO，佩戴丁腈手套、护目镜和实验室工作服。在进行预期反应前，避免接触水分、强碱和氧化剂。CPPO分析中使用的H₂O₂是强氧化剂，必须按照机构安全规程进行操作。所有废弃物须按当地化学废物法规处置。

参考文献

Stevani CV, Silva SM, Baader WJ. Studies on the mechanism of the excitation step in peroxyoxalate chemiluminescence. Eur J Org Chem. 2000;4001–4009.
Lee D, Khaja S, Velasquez-Castano JC, et al. In vivo imaging of hydrogen peroxide with chemiluminescent nanoparticles. Nat Mater. 2007;6(10):765–769.
Baumes JM, Gassensmith JJ, Gibber J, et al. Storable, thermally activated, near-infrared chemiluminescent dyes and dye-stained microparticles for optical imaging. Nat Chem. 2010;2(12):1025–1030.

产品仅供科研与开发使用，不用于人体、动物、诊断或治疗。

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探索主题：化学发光荧光成像分析试剂 CPPO 过草酸酯 H2O2检测

Da — 若无特别说明，分子量单位默认为道尔顿。 Mw — 重均分子量。 Mn — 数均分子量。