实验方案(Protocols)

AF594 NHS活化酯用于抗体荧光标记的操作指南

AF594 NHS 活化酯产品概述

        AF594 NHS 活化酯(Alexa Fluor 594 NHS Ester / AF594 NHS Ester)是一种红区荧光染料的活性酯形式,可在温和弱碱性条件下与蛋白质、抗体、多肽等分子上的伯胺(–NH₂)发生反应,形成稳定酰胺键,是常用的蛋白/抗体荧光标记试剂。

基本信息:

(1) 产品名称: AF594 NHS 活化酯

(2) 英文名称: Alexa Fluor 594 NHS Ester / AF594 NHS Ester

(3) CAS 号: 295348-87-7

(4) 分子式: C₃₉H₃₇N₃O₁₃S₂

(5) 分子量: 819.85 Da

(6) 外观: 蓝紫色至紫红色固体粉末

(7) 光谱性质: 激发峰约590 nm,发射峰约617 nm,呈橙红色荧光

(8) pH 适用范围: 在pH 4–10范围内荧光信号基本不受pH变化影响

主要特点:

(1) 亮度高、光稳定性好,适合细胞成像、流式细胞术、免疫荧光、ELISA等应用;

(2) 染料磺化结构带来良好亲水性及较低非特异结合,可在较高染料/蛋白比下标记而不过度自猝灭;

(3) 与561 nm / 594 nm等常用激光线兼容,便于多色联合使用。

存储与使用建议:

· 固体试剂:

(1) 建议-20 ℃、干燥、避光、密封条件下长期保存,避免频繁开盖吸潮。

· DMSO储备液:

(2) 推荐用无水DMSO配制高浓度储备液(如 10 mM);

(3) 分装小管后置-20 ℃避光保存,避免反复冻融;

(4) 建议在1–2周内使用完毕,以保证活性。

提示:AF594 NHS活化酯易被水解失活,所有溶液配制和标记操作应尽量快速、避光完成。


抗体标记的基本原则

使用AF594 NHS活化酯标记抗体时,建议遵循以下原则:

1. 反应 pH:

(a) 适宜pH一般为8.0–8.5:pH过低反应缓慢,pH过高则NHS酯快速水解。

(b) 常见做法:抗体先溶于pH 7.2–7.4 的1× PBS,再加入少量1 M NaHCO₃ 或碳酸盐缓冲液,将体系 pH 调至约 8.3。

2. 缓冲体系:

(a) 推荐:1× PBS(pH 7.2–7.4) + 适量碳酸氢钠或碳酸盐缓冲液升pH;

(b) 避免:含Tris、glycine等带伯胺的缓冲液,以及高浓度硫酸铵、乙酸铵等铵盐,它们会与NHS酯竞争反应。

3. 抗体制剂要求:

(a) 尽量使用不含BSA、明胶等蛋白稳定剂的抗体制剂;

(b) 避免含有叠氮钠、硫柳汞等防腐剂,必要时通过透析或脱盐柱脱除;

(c) 为获得良好标记效率,推荐抗体浓度范围2–10 mg/mL,低于 1–2 mg/mL时偶联效率明显下降。

4. 染料/抗体摩尔比(Dye/Protein):

(a) 常用起始摩尔比为5–10 : 1(染料 : 抗体);

(b) 实验中可根据信号强度和抗体活性优化至合适DOL(一般推荐3–8)。

5. 反应条件:

(a) 通常在室温(20–25 ℃)下轻柔混匀反应30–60 min;

(b) 全程避光操作。


AF594 DMSO储备液的配制示例

以配制10 mM DMSO储备液为例,假设一次称取1 mg AF594 NHS活化酯:

(1) 分子量:819.85 g/mol

(2) 物质的量:

 

(3) 为制备10 mM(0.01 mol/L)溶液,需要体积:

 

操作建议:

1. 固体试剂回温至室温后开瓶;

2. 加入约120–125 µL无水DMSO,轻轻吹打或涡旋混匀至完全溶解;

3. 分装成若干小管(如 10–20 µL/管),-20 ℃避光保存。


山羊抗小鼠IgG与AF594 NHS活化酯标记示例方案

以下以1 mg山羊抗小鼠IgG为例,可按比例放大或缩小。

1 抗体溶液准备(溶液A)

1. 确保山羊抗小鼠IgG溶解在1× PBS(pH 7.2–7.4)中,且不含BSA/明胶/Tris/甘氨酸等成分;

2. 调整抗体浓度至1 mg/mL,取1.0 mL(即含1 mg 抗体)至1.5 mL离心管;

3. 加入100 µL 1 M NaHCO₃(pH 8.3–8.5),混匀,使体系pH升至约8.3。

(a) 此时体积约为1.1 mL,抗体浓度略降,但仍适合标记。

IgG分子量约150 kDa

1 mg 抗体的物质的量约为:

 

2 染料储备液(溶液 B)

(a) 使用前从-20 ℃取出一支10 mM AF594 DMSO储备液分装管,室温短暂回温至完全融解;

(b) 使用后立刻放回-20 ℃保存。

3 染料用量计算与加样

以10倍摩尔过量染料为起始条件:

(a) 抗体量:约6.7 nmol

(b) 染料量(10×):约67 nmol

(c) 所需10 mM染料体积:

 

操作:

1. 向上述1.1 mL 抗体溶液(溶液 A)中加入约6.7 µL 10 mM AF594 DMSO溶液;

2. 轻轻吹打或短暂涡旋混匀,避免剧烈震荡起泡。

为优化条件,可并行设置例如 5×、10×、15× 染料过量组:

(A) 5×:约 3.3 µL(10 mM)

(B) 10×:约 6.7 µL(10 mM)

(C) 15×:约 10 µL(10 mM)

4 共轭反应

1. 将反应混合液置于室温(20–25 ℃);

2. 轻柔摇床或旋转孵育30–60 min;

3. 全程避光(可用锡箔纸包裹离心管);

4. 反应结束后立即进行纯化去除游离染料。


共轭物的纯化:去除游离AF594

为降低背景并提高标记一致性,建议在反应结束后去除游离AF594染料。

1 使用脱盐柱(推荐)

可选用Sephadex G-25或同类预装脱盐柱/离心柱:

1. 按说明书用1× PBS(pH 7.2–7.4)预平衡柱子;

2. 将标记反应液(约1.1 mL)加载至柱上;

3. 再加入适量PBS洗脱,收集最先洗出的淡黄色/蛋白峰组分(通常为标记抗体);

4. 可简单测定其和 ,确认蛋白与染料均存在且游离染料峰已明显减少。

2 使用透析袋(备选)

如暂时无脱盐柱,可采用透析法:

1. 选用截断分子量10–20 kDa的透析袋;

2. 将反应液装入透析袋,外相使用大量1× PBS(pH 7.4);

3. 4 ℃避光透析4–12 h,中间更换缓冲液2–3次;

4. 透析后得到的溶液即为去除大部分游离染料的AF594标记抗体。

纯化后的共轭物可用于细胞染色、流式细胞术或免疫检测等实验。


标记度(DOL)的简要评估

对于需要更精确控制标记程度的用户,可通过吸收光谱估算染料/抗体的标记度DOL(degree of labeling)。一般推荐抗体DOL约3–8。

简单思路:

1. 测定纯化后的共轭物在:

(a) 280 nm(蛋白吸收峰)的吸光度;

(b) 约590 nm(AF594最大吸收峰附近)的吸光度。

2. 考虑AF594在280 nm也有吸收,可用厂家给出的修正系数(典型值约为0.56,具体以本品COA为准)进行修正,注:不同厂家/异构体的AF594具体CF₂₈₀ 可能略有差异,请以当前批次COA中给出的数值为准:

 

3. 利用已知摩尔消光系数估算浓度:

(a) AF594在最大吸收波长的摩尔消光系数 ε_AF594 ≈ 92,000 L·mol⁻¹·cm⁻¹;

(b) IgG 在 280 nm 的摩尔消光系数 ε_IgG,280 ≈ 203,000 L·mol⁻¹·cm⁻¹。

则有:

 

4. 标记度DOL估算为:

 

若仅用于常规定性或半定量检测,且用推荐条件得到的信号强度和抗体活性满意,用户可不必每次都进行DOL计算;对于对批次间一致性要求较高的应用(如商品化抗体、定量检测),建议常规评估DOL。


注意事项与合规声明

1. AF594 NHS 活化酯及其标记抗体仅限科学研究或工业用途,不得用于人体或动物临床诊断、治疗,不得作为药物或食品添加剂;

2. 操作时应佩戴适当的个人防护装备(手套、护目镜等),避免皮肤和眼睛接触;

3. 共轭物储存建议:

(a) 可在PBS中加入适量甘油(如 50% v/v)和防腐剂(如 0.02% 叠氮钠,视后续用途而定);

(b) 4 ℃短期保存,-20 ℃或以下长期保存,避免反复冻融;

4. 实际使用时,请结合阿拉丁该批次产品的COA(质量证明书)和MSDS获取更详细的安全与操作信息。

AF594抗体标记方案中涉及的主要化学品一览(含AF系列多色染料)

品名 / 英文名

阿拉丁货号

级别/纯度

CAS 号

在本实验及相关应用中的作用 / 用途

AF594 NHS 活化酯 Alexa Fluor 594 NHS Ester / AF594 NHS ester

C378964

≥95%

295348-87-7

本方案的核心荧光染料:红色磺化罗丹明类 NHS 活化酯,可在 pH 8 左右与抗体/蛋白上的伯胺反应形成稳定酰胺键,用于制备 AF594 标记抗体和蛋白。Ex/Em 约 590/610–617 nm,pH 4–10 范围内信号稳定,亮度高、光稳定性好。

AF488 NHS 活化酯 AF488 NHS ester / Alexa Fluor 488 NHS Ester

A684772

-

1374019-99-4

绿色通道AF染料,作为FITC的高亮度替代。NHS 活化酯可标记蛋白、抗体、寡核苷酸等伯胺。典型 Ex/Em ≈ 495/519 nm,水溶性好,在 pH 4–10 范围内荧光基本不受影响,适合细胞成像与流式检测。

Aladdin® 488 NHS 酯(琥珀酰亚胺酯)

A598198

≥80%(HPLC)

1374019-99-4(free base)

绿色通道荧光标记染料,对应 488 nm 激光;NHS 活化酯可与抗体/蛋白伯胺共价偶联,制备 488 通道标记抗体,适合作为 FITC 的高亮度替代,并与 AF594、Aladdin Fluor 568、AF647 等多色搭配使用。

Aladdin Fluor 568 NHS Ester(AF568 等效染料)

A638820

Ex:579nm Em:603nm

-

橙红色 AF 染料,适合作为 AF488 与 AF594/AF647 之间的中间波长通道。用于蛋白/抗体等伯胺的共价标记,典型 Ex/Em ≈ 578/602–603 nm,亮度高、光稳定性好,pH 4–10 信号稳定。

AF647 NHS 活化酯 Alexa Fluor 647 NHS Ester / AF647 NHS ester

A1454424

-

1620475-28-6

远红/近红外 AF 染料,Cy5 的理想替代。NHS 酯可标记蛋白、抗体和含胺小分子。典型 Ex/Em ≈ 650/665–668 nm,背景低、信噪比高,适合多色配对、深层成像、自发荧光较高样本。

二甲基亚砜(DMSO) Dimethyl sulfoxide

D433293

无水级 ≥99.9%

67-68-5

作为无水有机溶剂用于溶解 AF594 / AF488 / AF568 / AF647 等 NHS 活化酯,配制 10 mM 等高浓度储备液;储备液可 -20 ℃ 避光短期保存,用于后续标记反应。

碳酸氢钠 Sodium bicarbonate

S112331

AR ≥99.8%

144-55-8

配制 1 M NaHCO₃ 或碳酸氢钠缓冲液(pH 8.3–8.5),用来将抗体溶液的 pH 从 7.2–7.4 提升到 8.0–8.5,以利于 NHS 酯与抗体赖氨酸残基的伯胺高效偶联。也可作为标记反应缓冲液的一部分。

PBS 磷酸盐缓冲盐溶液(1×) Phosphate Buffered Saline

P301982

1×,pH7.2-7.4,,粉剂,不含Ca2+/Mg2+

混合物(无单一 CAS)

作为抗体溶液、透析和纯化的基础缓冲体系。pH 通常为 7.2–7.4,用于保持抗体构象稳定;同时可作为脱盐柱的平衡/洗脱缓冲液,去除游离染料后得到 AF 标记抗体。

磷酸氢二钾 Potassium phosphate dibasic, K₂HPO₄

P112214

AR ≥99%

7758-11-4

若选择自配 PBS,可与 NaH₂PO₄ 或 KH₂PO₄ 搭配组成 PBS 的磷酸盐缓冲体系,用于调节和维持 pH 7.2–7.4。

磷酸二氢钠 Sodium dihydrogen phosphate, NaH₂PO₄

S108339

AR ≥99%

7558-80-7

自配 PBS 时的单碱式钠盐成分,与 K₂HPO₄ 配比使用以调节 PBS 的 pH 和缓冲能力。

磷酸二氢钾 Potassium dihydrogen phosphate, KH₂PO₄

P104075

AR ≥99.5%

7778-77-0

自配 PBS 的另一种常用磷酸盐成分,可与 Na₂HPO₄ 或 K₂HPO₄ 组合,形成 Na⁺/K⁺ 混合 PBS 缓冲体系。

甘油 Glycerol

G116208

分子生物学级 ≥99%

56-81-5

用于 AF 标记抗体的长期储存稳定剂,常配制成含 25–50% (v/v) 甘油的 PBS 缓冲液,降低冻融损伤、提高低温(-20 ℃ 或以下)保存稳定性。

 

阿拉丁:https://www.aladdin-e.com/

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探索主题: AF594 NHS活化酯

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。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《AF594 NHS活化酯用于抗体荧光标记的操作指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2025年12月4日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/operational-guide-for-fluorescent-labeling-of-antibodies-using-af594-nhs-ester.html
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