Cy為花菁(Cyanine)的縮寫，也叫菁染料。經(jīng)典的菁染料含有兩個(gè)含氮雜環(huán)，分子內(nèi)部含有由甲川基(CH)n組成的共軛鏈，n可為奇數(shù)/偶數(shù)。Cy系列熒光染料常被用于蛋白、抗體以及小分子化合物的標(biāo)記。

本文著重分享了不同Cy染料的特點(diǎn)和應(yīng)用，歡迎大家關(guān)注收藏~~

Cyanine（Cy）系列染料是具有多聚次甲基橋鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的一類熒光染料。Cy染料的次甲基橋鏈（1-7個(gè)次甲基）兩端常常連著兩個(gè)氮原子，其中一個(gè)氮原子帶正電，從而Cy染料形成具有離域正電荷效應(yīng)的介離子化合物。因?yàn)檫@個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，Cy染料的消光系數(shù)ε非常高。橋鏈長(zhǎng)度和兩端的發(fā)色團(tuán)直接控制著染料的吸收峰和發(fā)射峰值，從而讓Cy系列染料可以覆蓋從紫外到遠(yuǎn)紅外的幾乎所有常用熒光譜帶。

一般的，Cy系列熒光染料包含兩種異構(gòu)體的形式，一種是非磺化花青素（non-sulfonated cyanines），一種是磺化花青素（sulfonated cyanine）。

非磺化Cy染料的水溶性通常比較低。在標(biāo)記生物分子時(shí)，常常需要加入有機(jī)溶液（一般是DMF或DMSO）。常規(guī)操作是將染料先溶于有機(jī)溶劑中，然后按比例加入到生物分子的水溶液中反應(yīng)。反應(yīng)完成后離心除去沉淀的染料，再透析除去未反應(yīng)的染料小分子。非磺化Cy染料易溶于氯仿，甲醇，THF，乙腈等常規(guī)有機(jī)溶劑，適用于有機(jī)合成反應(yīng)。因此，非磺化Cy染料可以直接在有機(jī)溶劑中與有機(jī)小分子反應(yīng)，標(biāo)記小分子或者高分子材料。

磺化Cy染料在其發(fā)色團(tuán)上各有兩個(gè)硫酸離子官能團(tuán)，所以這類染料具有非常好的水溶性。在對(duì)樣品水溶性要求較高時(shí)，磺化Cy染料是更好的選擇。磺化后，Cy染料的熒光譜圖發(fā)生了非常小的藍(lán)移，這是一個(gè)非常普遍的現(xiàn)象，藍(lán)移后激發(fā)峰和發(fā)射峰仍在儀器的檢測(cè)范圍之內(nèi)，所以不必更改儀器參數(shù)。因此，Cy與Sulfo-Cy具有相同的骨架結(jié)構(gòu)，光譜性質(zhì)幾乎一致，在大多數(shù)情況下可以交換使用。

Cy free acid系列是一類含有游離的、未活化的單官能團(tuán)羧酸，其中Cy free acid是非水溶性形式，Sulfo-Cy free acid是磺酸化的高水溶性形式。在多數(shù)情況下，該系列染料不具有反應(yīng)活性，適用于樣品對(duì)照或儀器校準(zhǔn)。

Cy SE是非水溶性形式的染料，Sulfo-Cy SE是磺酸化的高水溶性形式染料，被廣泛用于標(biāo)記肽、蛋白質(zhì)和寡聚體等生物分子。Cy系列染料除了用于標(biāo)記生物分子外，也常被用于動(dòng)物活體成像。由于細(xì)胞和組織的自發(fā)熒光在近紅外波段小，而近紅外光在生物組織中的穿透深度較大，因此在檢測(cè)復(fù)雜生物系統(tǒng)時(shí)，Cy系列染料能提供更高的特異性和靈敏度。同時(shí)，Cy系列染料還擁有紫外光區(qū)染料和同位素標(biāo)記無法具備的生物安全性，有利于在活體生物中監(jiān)測(cè)標(biāo)記分子的分布。

菁染料衍生物氮雜二苯并環(huán)辛（DBCO）是一種通用的標(biāo)記試劑，常用于檢測(cè)含有疊氮化物的分子或化合物。環(huán)辛烯類化合物可用于促進(jìn)無銅疊氮炔環(huán)加成反應(yīng)。這種二苯并環(huán)辛烯將與含疊氮官能團(tuán)的化合物或生物分子反應(yīng)，不需要Cu²⁺催化劑即可產(chǎn)生穩(wěn)定的三唑鍵。由于不含金屬離子催化劑，所以不會(huì)造成細(xì)胞毒性，適合生物正交化學(xué)或生物正交點(diǎn)擊化學(xué)的活體應(yīng)用。此外，與傳統(tǒng)的DBCO-Cy3和DBCO-Cy5相比，DBCO-Cy3-3和DBCO-Cy5-3水溶性更好。