產(chǎn)品名稱：γ-氨基丁酸-CY5.5 熒光修飾非蛋白質(zhì)氨基酸的材料特性

產(chǎn)品描述：

γ-氨基丁酸-CY5.5 熒光修飾非蛋白質(zhì)氨基酸的材料特性

一、產(chǎn)品概述

γ-氨基丁酸-CY5.5（GABA-CY5.5） 是一種將重要的非蛋白質(zhì)氨基酸 γ-氨基丁酸（γ-Aminobutyric Acid，GABA） 與近紅外熒光染料 Cyanine5.5（CY5.5） 通過穩(wěn)定共價鍵偶聯(lián)而成的功能化熒光小分子。該產(chǎn)品在分子層面實現(xiàn)了“神經(jīng)功能型小分子 + 近紅外熒光信號單元”的一體化設(shè)計，使 GABA 在材料與生物體系中的行為具備可視化、可追蹤特性。

GABA 是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)之一，同時也是一種典型的非蛋白質(zhì)氨基酸，不直接參與蛋白質(zhì)合成，但在神經(jīng)調(diào)控、代謝平衡和細胞信號中發(fā)揮關(guān)鍵作用。通過 CY5.5 對 GABA 進行熒光修飾，可為其在材料構(gòu)建、遞送體系及神經(jīng)相關(guān)研究中的行為提供直觀、穩(wěn)定的成像手段。

二、非蛋白質(zhì)氨基酸的材料學特征——γ-氨基丁酸

1. 分子結(jié)構(gòu)特點

γ-氨基丁酸是一種小分子直鏈氨基酸，其結(jié)構(gòu)中包含：

一個伯胺基（–NH?）

一個羧基（–COOH）

中間由柔性的脂肪鏈連接

與蛋白質(zhì)氨基酸相比，GABA 結(jié)構(gòu)更為簡單、柔順，空間位阻小，在水相體系中具有良好的擴散性和環(huán)境適應(yīng)性。

2. 非蛋白質(zhì)氨基酸的材料優(yōu)勢

作為非蛋白質(zhì)氨基酸，GABA 具有以下材料學層面的優(yōu)勢：

不參與蛋白翻譯，代謝路徑相對明確

分子量小、構(gòu)象靈活，適合小分子遞送與滲透研究

在水相體系中穩(wěn)定，易與功能材料或載體相容

胺基與羧基可作為化學修飾與偶聯(lián)位點

這些特性使 GABA 成為理想的功能小分子修飾單元，適合構(gòu)建熒光示蹤或響應(yīng)型材料體系。

三、CY5.5 熒光染料的化學與光學特性

1. CY5.5 的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

CY5.5 屬于七甲川菁類（花菁素類）近紅外熒光染料，其核心結(jié)構(gòu)為長 π 共軛多甲川鏈，賦予其：

高的摩爾消光系數(shù)

強烈而穩(wěn)定的光吸收能力

優(yōu)異的近紅外熒光發(fā)射特性

2. 光譜與物理性能

大激發(fā)波長（Ex）：約 675–690 nm

大發(fā)射波長（Em）：約 700–720 nm

發(fā)射位于 NIR-I 生物窗口

該波段具有生物組織自發(fā)熒光低、光散射小、穿透能力強等優(yōu)勢，非常適合用于復(fù)雜生物體系和材料體系中的成像與示蹤。

3. 光穩(wěn)定性與成像可靠性

CY5.5 在連續(xù)激發(fā)和較長時間成像條件下具有良好的光穩(wěn)定性，信號衰減緩慢，適合動態(tài)監(jiān)測、時間序列成像及定量分析。其成熟的化學修飾體系也為功能分子構(gòu)建提供了良好的可控性。

四、γ-氨基丁酸-CY5.5 的分子構(gòu)建機制

1. 偶聯(lián)策略與位點選擇

在 γ-氨基丁酸-CY5.5 的構(gòu)建中，CY5.5 通常以活性衍生物形式（如 CY5.5-NHS 酯）與 GABA 分子中的 伯胺基 發(fā)生定向共價偶聯(lián)：

反應(yīng)條件溫和，適用于小分子修飾

共價鍵穩(wěn)定，避免物理吸附型標記的不確定性

保留 GABA 羧基結(jié)構(gòu)，提高水溶性與環(huán)境適應(yīng)性

2. 構(gòu)型穩(wěn)定性與功能保持

構(gòu)建完成后：

CY5.5 的共軛體系保持完整，熒光性能穩(wěn)定

GABA 的小分子特性和柔性結(jié)構(gòu)得以保留

整體分子在水相體系中不易聚集，降低熒光自淬滅風險

這種結(jié)構(gòu)設(shè)計確保 γ-氨基丁酸-CY5.5 在材料形成和生物實驗中具有良好的穩(wěn)定性與重復(fù)性。

五、熒光修飾后體現(xiàn)的材料特性

1. 水溶性與體系兼容性

γ-氨基丁酸-CY5.5 同時具備性氨基酸結(jié)構(gòu)與近紅外熒光單元，在 PBS、HEPES 等常用緩沖體系中具有良好溶解性，可直接用于水相材料體系或生物實驗環(huán)境。

2. 可視化功能增強

通過引入 CY5.5：

GABA 的分布與遷移過程可被實時追蹤

材料或遞送體系中的小分子行為可被可視化

實現(xiàn)“功能-信號”一體化的小分子設(shè)計

3. 材料構(gòu)建中的適配性

γ-氨基丁酸-CY5.5 可作為：

熒光示蹤小分子

功能材料中的信號單元

納米載體或水凝膠體系的可視化標記分子

六、應(yīng)用方向

GABA 在神經(jīng)系統(tǒng)中的分布與轉(zhuǎn)運研究

非蛋白質(zhì)氨基酸在材料體系中的行為示蹤

小分子遞送與緩釋系統(tǒng)的熒光驗證

近紅外成像與功能材料構(gòu)建研究

七、產(chǎn)品優(yōu)勢總結(jié)

非蛋白質(zhì)氨基酸修飾，結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定

CY5.5 提供高靈敏近紅外熒光信號

良好水溶性與材料體系兼容性

分子結(jié)構(gòu)明確，重復(fù)性與可控性高

八、儲存與使用建議（簡要）

干粉狀態(tài)：-20 ℃ 避光保存

溶液狀態(tài)：短期 4 ℃ 避光保存

避免反復(fù)凍融及長時間強光照射

γ-氨基丁酸-CY5.5（GABA-CY5.5） 通過將重要的非蛋白質(zhì)氨基酸與高性能近紅外熒光染料有機結(jié)合，在材料特性、可視化能力與應(yīng)用拓展性之間實現(xiàn)了良好平衡，是研究 GABA 相關(guān)功能及小分子材料行為的理想熒光標記分子。

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