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5-TAMRA NHS ester,cas321862-17-3的合成及应用方向

2026-10-13 [6]

5-TAMRA NHS ester是5位羧基四甲基罗丹明的N-羟基琥珀酰亚胺活性酯衍生物,是目前生物标记领域应用广泛的橙红色荧光染料之一,兼具优异的光稳定性与氨基特异性反应活性。

一、合成工艺

该产物以5-羧基四甲基罗丹明(5-TAMRA)为核心起始原料,通过一步温和的羧基活化反应制备,全程无水条件操作,副反应少,产物纯度高,是目前实验室最主流的合成路线:

‌原料预处理‌:将高纯度5-羧基四甲基罗丹明溶解于无水二氯甲烷中,加入等摩尔的三乙胺作为缚酸剂,全程通入氩气保护体系无水无氧。

‌活化反应‌:在0℃冰浴条件下,缓慢加入等摩尔的N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)与等摩尔的脱水剂N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC),逐步升温至室温,避光搅拌反应4~6小时。

‌纯化后处理‌:过滤除去反应生成的N,N'-二环己基脲(DCU)白色沉淀,滤液经冷多次沉淀重结晶,真空避光干燥后得到深红色固体粉末,产物纯度≥95%,无6位异构体杂质残留。

‌优化方案‌:若需进一步提升产物功能化率,可改用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)替代DCC作为脱水剂,反应后副产物可直接水洗除去,无需有机溶剂重结晶,大幅简化纯化流程。

二、科研应用

‌蛋白/抗体特异性荧光标记‌
作为经典的氨基特异性标记试剂,在pH 7.2~8.5的弱碱性缓冲液中,可与蛋白、抗体表面的伯氨基高效反应形成稳定酰胺键,标记后的荧光偶联物光稳定性远优于FITC,不易发生光漂白,广泛应用于免疫荧光成像、Western Blot荧光二抗标记、流式细胞术等实验场景,非特异性吸附极低,检测信噪比优异。

‌G蛋白偶联受体(GPCR)高灵敏度示踪‌
该染料标记的荧光配体可实现亚纳摩尔级别的超高灵敏度检测,支持NanoBRET结合动力学研究与单分子水平的GPCR单分子显微成像,是组胺H3受体、孤儿GPCR GPR3等膜蛋白实时结合动力学研究的核心工具分子,大幅提升了膜蛋白动态行为的观测分辨率。

‌循环肿瘤细胞高效捕获功能介质修饰‌
通过该染料的NHS活性酯基团,可将荧光信号共价偶联到氨基修饰的Sepharose 6B琼脂糖微球表面,制备得到兼具荧光示踪功能的循环肿瘤细胞捕获介质,在实现CTC高效特异性捕获的同时,可直接通过荧光信号快速定量计数,大幅简化下游检测流程。

‌糖生物学与纳米材料示踪‌
可进一步与氨基修饰的DBCO、叠氮等点击化学基团偶联,制备得到荧光标记的点击化学探针,用于细胞表面非天然代谢糖链的荧光可视化示踪;也可对氨基修饰的嵌段共聚物、荧光微球进行共价标记,实现纳米载体在细胞内吞与体内分布过程中的长时间荧光示踪。

三、合成与使用关键注意事项

全程必须严格隔绝水汽,所有溶剂提前进行无水干燥处理,否则NHS活性酯会快速水解失活,产物功能化率大幅下降。

反应与储存全程严格避光,避免强光照射导致罗丹明荧光团发生光降解,降低产物荧光量子产率。

标记蛋白时需提前将蛋白溶液置换到pH 7.2~8.5的无氨基缓冲液(如PBS、HEPES缓冲液)中,避免Tris、甘氨酸等含氨基的杂质消耗染料,大幅降低标记效率。

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CY3-柠檬酸 CY3-Citric Acid CY3-CA

FITC-Hemin,FITC-氯化血红素

RB-氯化血红素RB-Hemin

CY5-氯化血红素 CY5-Hemin

CY3-氯化血红素 CY3-Hemin

FITC-Palmitic acid,FITC-棕榈酸

RB-棕榈酸Rhodamine B-Palmitic Acid  RB-PA

CY5-棕榈酸 Cy5-Palmitic Acid  Cy5-PA

CY3-棕榈酸Cy3-Palmitic Acid Cy3-PA

CY7-棕榈酸 Cy7-Palmitic Acid Cy7-PA

DOPE-FITC FITC 标记二油酰磷脂酰乙醇胺

DOPE-CY3 CY3标记二油酰磷脂酰乙醇胺

DOPE-CY5 CY5标记二油酰磷脂酰乙醇胺

DOPE-RB  RB标记二油酰磷脂酰乙醇胺

Cy5-维生素C  Cy5-Vitamin C  Cy5 标记抗坏血酸(维生素 C)

FITC-维生素C FITC-Ascorbic Acid FITC-VC

RB-维生素C 罗丹明 B 标记维生素C  RB-VC