壳聚糖改性以提高CY3-Chitosan的荧光性能
瑞禧生物2025-07-22   作者:ws   来源:
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产品介绍:

CY3-Chitosan 即 CY3-壳聚糖,是一种将 CY3 荧光染料与壳聚糖通过共价偶联方式结合形成的功能性材料。

CY3-Chitosan主要由壳聚糖和 CY3 荧光染料组成。壳聚糖是一种天然高分子多糖,具有良好的生物相容性和生物可降解性;CY3 是一种常用的荧光染料,具有鲜艳的红色荧光和良好的光稳定性。

 

改性方法

一、化学修饰增强染料结合效率

引入靶向官能团

氨基活化:用戊二醛或碳化二亚胺(EDC)活化壳聚糖的氨基,提高与 CY3-NHS 酯的偶联效率,增加染料负载量。

巯基化修饰:通过 2-亚氨基硫杂环戊烷(Traut 试剂)引入巯基,与马来酰亚胺修饰的 CY3 反应,形成稳定硫醚键,减少染料脱落。

亲水性改造

PEG 化修饰:通过 NHS-PEG-NHS 将聚乙二醇(PEG)接枝到壳聚糖,改善水溶性,减少染料聚集导致的荧光淬灭(Jablonski 效应)。

羧甲基化:引入羧甲基(-CH₂COOH)增强亲水性,同时提供额外的偶联位点,可负载更多 CY3 分子。

 

二、抑制荧光淬灭的结构设计

空间隔离策略

间隔臂插入:在壳聚糖与 CY3 之间引入长链间隔臂(如 PEG₄-PEG₁₂),减少染料与壳聚糖分子间的 π-π 堆积或电荷相互作用,降低自淬灭。

树枝状结构:通过树枝状聚合物(如 PAMAM)将 CY3 分散在壳聚糖表面,控制染料间距(>5 nm),提高荧光量子产率。

环境响应性调控

pH 响应性基团:引入叔胺基(如 N,N-二甲基乙二胺),使壳聚糖在酸性环境下质子化,通过电荷排斥减少染料聚集。

温敏性修饰:接枝聚 N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm),在低温下保持舒展构象,避免高温时染料分子碰撞淬灭。

 

三、提高光稳定性的保护机制

抗氧化剂包埋

将维生素 C、谷胱甘肽等抗氧化剂共载于壳聚糖纳米粒中,减少 CY3 在光照下的氧化降解。研究显示,添加维生素 C 可使 CY3 荧光寿命延长。

二氧化硅/聚合物包裹

二氧化硅涂层:通过 Stöber 法在 CY3-Chitosan 表面包覆 SiO₂壳层,物理隔离氧气和自由基,提高光稳定性。

两亲性聚合物包裹:用 PLGA 或 PEG-PCL 等聚合物包裹,形成核壳结构,保护 CY3 免受环境干扰。

 

四、增强荧光信号的协同策略

能量转移体系构建

FRET 供体-受体对:将 CY3 作为受体,在壳聚糖上同时标记 FAM 等供体染料,通过荧光共振能量转移(FRET)增强发射信号。

金属增强荧光(MEF):在壳聚糖纳米粒中引入金/银纳米颗粒,利用表面等离子体共振效应增强 CY3 荧光。

多染料共标记

在壳聚糖上同时负载多个 CY3 分子或不同染料(如 CY3 与 CY5 组合),通过级联能量转移或叠加效应提高总荧光强度。

 

名称:CY3-Chitosan

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:Chitosan

Chitosan