Цианиновые красители представляют собой молекулы, содержащие цепь из нечетного числа метиновых групп между двумя атомами азота с делокализованным зарядом:

Благодаря особенностям структуры, цианины характеризуются очень высокими коэффициентами экстинкции, часто превышающими 100,000 л/моль/см. С помощью различных заместителей можно контролировать такие свойства хромофора как длина волны поглощения, фотостабильность, и флуоресценцию. Например, длину волны поглощения и флуоресценции можно регулировать путем выбора полиметиновых цепочек: длинноцепочечные цианины поглощают в более длинноволновой области, вплоть до ближнего ИК.

Ряд цианиновых красителей используются в приложениях, относящихся к сфере «life science». Некоторые тиазоловые и оксазоловые красители применялись уже давно для мечения белков и ДНК (например, TOTO, YOYO, Stains All и другие). Но наиболее распространенные на данный момент цианиновые красители для научных исследований в области «life science» были синтезированы Аланом Ваггонером с коллегами из Университета Карнеги-Меллон в начале 1990-х годов. Эти красители были получены модификацией цианинового красителя индоцианина зеленого (ICG), который использовался для ангиографии с 1970-х годов. Все они содержат два индолениновых кольца по обеим концам полиметиновой цепочки. У красителей обнаружено свойства слабого неспецифического связывания с биомолекулами, они характеризуются яркой флуоресценцией из-за больших коэффициентов поглощения и хороших квантовых выходов. Вначале будучи закрыты патентами, в настоящее время они уже не защищены авторским правом, так как срок патентов CMU истек. Их можно купить через каталог Lumiprobe в виде ряда реакционноспособных производных N-гидроксисукцинимидных эфиров (NHS-эфиров), малеимидов, азидов для клик-химии, и других производных, пригодных для научных исследований и коммерческого использования.

Есть две разновидности цианиновых красителей: сульфированные и несульфированные цианины. Во многих применениях они взаимозаменяемы, поскольку их спектральные свойства почти идентичны. Как сульфированные, так и несульфированные красители можно использовать для мечения биомолекул, таких как ДНК и белков. Эти два типа красителей различаются своей растворимостью в воде: сульфированные красители водорастворимы, и для их использования в водной среде для мечения не требуется добавлять органический растворитель. Они также менее склонны к агрегации в воде. Есть случаи, когда желательно использование только одного из этих типов красителей (см раздел Сульфированные vs несульфированные цианины ниже).

Несульфированные цианины

Несульфированные красители имеют следующие обозначения: Су3, Cy3.5, Су5, Cy5.5, Cy7 и Cy7.5. Су означает «цианин», а первая цифра - число атомов углерода между индолениновыми группами. Cy2 – производное оксазола, а не индоленина, – является исключением из этого правила. Суффикс 0.5 добавляется для бензоконденсированных цианинов.

Изменение структуры позволяет изменять флуоресцентные свойства молекул, а также закрыть наиболее важную часть видимого и и ближнего ИК-спектра всего несколькими флуорофорами.

Большинство производных несульфонированных цианинов (за исключением гидрохлоридов гидразидов и аминов) имеют низкую растворимость в воде. Когда эти молекулы используюся для мечения биомолекул, в реакционной смеси должен присуствовать органического растворитель (5-20% ДМФА или ДМСО). Цианиновый краситель вначале растворяется в органическом растворителе, и добавляется к раствору биомолекулы (белок, пептид, ДНК, меченная аминогруппой) в соответствующем водном буфере. В случае если конъюгация проходит эффективно, растворитель вступает в реакцию быстрее, прежде чем выпадет в осадок.

Флуоресцентные свойства, несульфонированных цианинов мало зависят от растворителя и прочего окружения молекулы. Спектры поглощения и флуоресценции несульфонированных цианиновых красителей приведены ниже.

Сульфированные цианины

В сульфированных цианинах сульфогруппы способствуют растворению молекул красителя в водной фазе. Заряженные сульфогруппы снижают агрегацию молекул красителя и сильно меченных конъюгатов с биомолекулами.

Сульфированные цианины, которые предлагает Lumiprobe, включают в себя сульфо-Cy3, сульфо-Cy5, сульфо-Cy7.

Cульфированные цианины очень хорошо растворимы в воде. Мечение биомолекул с использованием этих реактивов не требует органического растворителя.

Сульфированные vs несульфированные цианины

У обоих типов цианинов весьма схожие флуоресцентные свойства, однако есть некоторые различия в протоколах мечения, которые стоит принять во внимание.

Несульфонированные цианины должны быть растворены в органическом растворителе (ДМФА или ДМСО) перед использованием и добавлены в таком виде к раствору молекулы-мишени в водном буфере. Рекомендованная объемная доля органического растворителя в реакционной смеси при мечении составляет 10% для Cy3, Cy5 и Сy7; для бензоконденсированных аналогов (.5) она равняется 15%. Сульфированные цианины могут быть использованы в водной среде без добавления органического растворителя.

Также имеются различия в способах очистки: если очистка ведется диализом против воды или водного буфера, должны использоваться сульфо-Cy – только в этом случае гарантируется эффективное удаление непрореагировавшего красителя. Реакционные смеси после использования и того и другого типа красителей могут быть очищены с помощью гель-фильтрации, хроматографии (ВЭЖХ, , ионообменной) или электрофореза.

Cульфированные и несульфированные цианины взаимозаменяемы для мечения многих классов молекул, включая:

• растворимые в воде белки, которые нечувствительны к добавлению органического растворителя
• антитела (используйте 5-10% ДМСО/ДМФА)
• ДНК и олигонуклеотиды
• пептиды
• многие небольшие молекулы

Конъюгаты, полученные с использованием сульфированных и несульфированных аналогов (например, сульфо-Су5 и Су5), очень схожи по флуоресцентным свойствам, и их можно исследовать во многих типах флуориметров

Однако допустимо использовать только сульфированные цианины, если конъюгация ведется:

• c чувствительными белками, которые денатурируют под действием ДМФА или ДМСО
• c белками, очистка которых потом осуществляется с помощью диализа
• c наночастицами в водных soluitons
• c нерастворимыми или гидрофобными белками

Несульфированные цианины должны быть использованы для:

• реакций в органических средах (дихлорметан, ацетонитрил)

Lumiprobe предлагает следующие цианиновые продукты.

Товар добавлен. Просмотрите корзину покупок или оформите заказ

Введено некорректное число товаров для добавления.