5-TAMRA-NHS(5-Carboxytetramethylrhodamine-N-hydroxysuccinimide ester)是一种结合了荧光染料四甲基罗丹明(TAMRA)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活性酯的化合物,应用于生物分子标记、荧光探针构建及高通量检测等领域。其核心优势在于通过NHS酯的高反应活性,实现与生物分子(如蛋白质、抗体、核酸)的快速、特异性共价结合,同时保留TAMRA的良好荧光性能。
一. pH 对 NHS 酯基团稳定性的影响(核心活性基团)
NHS 酯基团(-O-NHS)是 5-TAMRA-NHS 与氨基反应的关键活性位点,但其化学稳定性较差,易在水相体系中发生水解反应(生成无活性的 5-TAMRA 羧酸和 NHS),水解速率随 pH 升高而明显加快,具体表现为:
1 强酸性条件(pH < 4):
NHS 酯水解速率极慢,稳定性较高。此时 5-TAMRA-NHS 几乎不水解,可在酸性溶液中短期储存(如 1-2 小时),但需注意:酸性过强可能略微影响荧光强度(TAMRA 荧光在 pH < 4 时略有淬灭,但不明显)。
适用场景:仅用于预溶解或短期保存,不适合与氨基反应(氨基在此条件下质子化,反应活性低)。
2 弱酸性至中性条件(pH 4-6.5):
NHS 酯水解速率较慢,稳定性中等。在 pH 5.0-6.0 时,水解半衰期约为数小时(如 2-6 小时,具体取决于温度和浓度),可满足多数标记反应的时间需求(通常反应时间为 30 分钟至 2 小时)。
适用场景:适合对 pH 敏感的生物分子(如某些酶)标记,需控制反应时间,避免水解产物积累。
3 中性至弱碱性条件(pH 7.0-8.5):
这是 5-TAMRA-NHS 与氨基反应的最佳 pH 范围(氨基在此条件下呈游离态,反应活性高),但 NHS 酯水解速率明显加快:
pH 7.0 时,水解半衰期约为1-2 小时;
pH 8.0 时,水解半衰期缩短至30-60 分钟;
pH 8.5 时,半衰期进一步缩短至15-30 分钟。
此时需权衡 “反应效率” 与 “水解损耗”,通常通过提高探针浓度(过量 5-10 倍)或缩短反应时间(30 分钟内)减少水解影响。
4 强碱性条件(pH > 9.0):
NHS 酯水解速率极快,半衰期仅数分钟,几乎完全失去与氨基反应的能力,且可能导致 TAMRA 荧光基团的结构破坏(荧光强度明显下降)。
适用场景:完全不适合反应或储存,需严格避免。
二. pH 对荧光性能的稳定性影响(TAMRA 基团)
TAMRA 荧光基团的化学结构相对稳定,其荧光强度受 pH 影响较小,但极端 pH 可能导致轻微变化:
pH 4-8:荧光强度稳定,发射波长(~580 nm)和量子产率(~0.7)基本不变,是荧光检测的最佳范围。
pH < 4:荧光强度略有下降(约 10-20%),可能因质子化导致共轭体系轻微破坏,但仍可检测。
pH > 8.5:在强碱性条件下,TAMRA 可能发生去质子化或结构降解,荧光强度随 pH 升高而逐渐淬灭(尤其 pH > 10 时,荧光几乎完全消失)。
三. 实际应用中的稳定性控制建议
反应体系:优先选择 pH 7.2-8.0 的缓冲液(如 PBS、HEPES),并现配现用,避免长时间放置。
溶解与储存:用无水 DMSO/DMF 溶解(完全避免水分),分装后-20℃避光冻存,使用时快速取出并立即加入反应体系。
水解产物影响:水解生成的 5-TAMRA(羧酸形式)无反应活性,但仍保留荧光,可能干扰标记产物的纯化(需通过透析或层析去除)。
名称:5-TAMRA-NHS
Cas:150810-69-8
分子式:C29H25N3O7
产品规格:mg/g
纯度:95%+
保存方式:-20℃以下,避光,防潮
保质期限:12个月
用途:科研
温馨提示:仅用于科研,不能用于人体
图:5-TAMRA-NHS