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Cy是花青（Cyanine）的縮寫，“花青”（Cyanine）這個名詞是來自于聚次甲基組合成染料家族中的，它是一個非系統(tǒng)名稱，cyanine一詞源自英語單詞“ cyan”，通常表示藍綠色。 花青染料的摩爾消光系數(shù)（約150,000至300,000 M-1cm-1）非常大，結(jié)合適度的量子產(chǎn)率，使它可以產(chǎn)生極其明亮的熒光信號。

例如，吸光度和熒光波長可通過選擇聚次甲基橋長來控制：更長的花青素具有較高的吸光度和發(fā)射波長，直至近紅外區(qū)域。

雖然許多花青類染料已用于生命科學應用中，例如一系列噻唑和惡唑染料已被用作結(jié)合DNA和蛋白質(zhì)的染料（如TOTO，YOYO，Stains All等）。但最受歡迎的花青染料是在1990年代初期，通過卡內(nèi)基·梅隆大學的艾倫·瓦格納（Alan Wagoner）及其同事才應用到生命科學研究中的。花青染料是自1970年代以來用于血管造影的花青染料吲哚菁綠（ICG）的變體。

花青染料有兩種：非磺化花青和磺化花青。對于絕大多數(shù)應用，它們是可互換的，因為它們的光譜特性幾乎完全相同。磺化和非磺化染料均可用于標記生物分子，例如DNA和蛋白質(zhì)。他們之間的主要區(qū)別在于它們的溶解度：磺化染料是水溶性的，它們在水性環(huán)境中不需要使用有機助溶劑即可進行標記。

1. 非磺化花青染料

可用的非磺化染料包括Cy3，Cy3.5，Cy5，Cy5.5，Cy7和Cy7.5。CY ?代表“Cyanine”，第一位數(shù)字標識假吲哚基團之間的碳原子數(shù)。Cy2是惡唑衍生物而不是吲哚洛寧，是該規(guī)則的例外。添加后綴“.5”表示苯并融合的花青。結(jié)構(gòu)的變化使得染料的熒光性質(zhì)發(fā)生變化，花青系列的熒光基團可覆蓋可見光和近紅外光譜的最重要部分。

大多數(shù)非磺化花青的衍生物（酰肼和胺的鹽酸鹽除外）的水溶性都很低，當這些分子用于生物分子標記時，為了能夠有效的發(fā)生反應，必須使用有機助溶劑（DMF或DMSO的5-20％）。首先將花青染料溶解在有機溶劑中，然后在適當?shù)臉O性緩沖液中稀釋再使用。

非磺化花青的熒光性質(zhì)對溶劑和周圍環(huán)境的依賴性很小，非磺化花青染料的吸光度和熒光光譜繪制如下：

2. 磺化花青染料

磺化花青包括磺酸基，能有效增加其在水中的溶解度，帶電的磺酸根基團減少了染料分子和重標記物間的聚集。

當前可用的磺化花青包括磺基-Cy3，磺基-Cy5和磺基-Cy7。

磺化花青高度水溶性，用這些試劑進行標記不需要有機溶劑祝融。

磺化與非磺化花青標記時的區(qū)別：

磺化和非磺化花青顯示出非常相似的熒光性質(zhì)，但是應注意標記步驟中的一些差異。

1.非磺化花青必須在使用前溶解在有機溶劑（DMF或DMSO）中，并添加到含有目標分子的溶液中。

2.純化方面也有區(qū)別：當使用水或水性緩沖液進行純化時，必須使用磺基花菁來有效去除未反應的染料。當通過凝膠過濾，色譜法（HPLC，F(xiàn)PLC，離子交換層析）或電泳進行純化時，磺基化和非磺基化的花青都是可以反應的。

磺化和非磺化花青可互換用于標記多種目標分子，包括：

1.可溶性蛋白質(zhì)，可耐受添加有機助溶劑

2.抗體（使用DMSO / DMF的5-10％）

3.DNA和寡核苷酸

4.肽

5.許多小分子

用類似的磺化和非磺化試劑（例如，磺基-Cy5和Cy5）生產(chǎn)的共軛物的熒光性質(zhì)非常相似，可與各種熒光儀器兼容。

必須用磺化花青的目的情況：

1.DMF或DMSO變性的敏感蛋白

2.蛋白質(zhì)-染料綴合物通過透析進行純化時

3.水溶液中的納米顆粒

4.不溶或疏水蛋白

必須用非磺化花青的情況：

標記反應在有機介質(zhì)（二氯甲烷，乙腈）中進行

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