D-荧光素钾盐，高水溶性细胞膜穿透型生物发光底物

一、产品概述

D-荧光素钾盐（D-Luciferin Potassium Salt）由艾美捷AAT Bioquest代理推出，货号：AAT-12507，是萤火虫荧光素酶的天然底物，通过ATP依赖性氧化反应产生生物发光信号，是活体成像中荧光素酶报告基因表达检测的金标准底物。该产品以冻干粉形式提供，为单钾盐形态，分子量为318.41 Da（分子式：C11H7N2O3S2·K），具有良好的水溶性和储存稳定性。

二、产品基本信息

项目 | 规格

产品名称 | D-荧光素钾盐

分子式 | C11H7N2O3S2·K

分子量 | 318.41 Da |

形态 | 冻干粉末

溶解性 | 溶于水及水性缓冲液

储存条件 | -20°C避光干燥保存

三、产品特性与优势

1. 天然生物发光底物

D-荧光素是萤火虫荧光素酶（来源于北美萤火虫Photinus pyralis及其他甲虫物种）的天然底物。荧光素酶在ATP和镁离子存在下催化D-荧光素氧化脱羧，产生峰值波长为560 nm的生物发光信号。发光强度与荧光素酶活性呈正比，可通过发光检测仪或液体闪烁计数器进行定量检测。

2. 活体成像金标准

D-荧光素具有良好的细胞膜穿透性，能够透过细胞膜进入活细胞和组织，适用于体内活体成像实验。在体内条件下，其对荧光素酶的Km值约为1 mM；而在体外条件下，Km值约为10 μM（参考文献：Ignowski & Schaffer, 2004）。这一差异使得D-荧光素在不同实验体系中均能发挥良好的底物效应，实现深层组织穿透和灵敏的活体信号检测。

3. 高量子产率

在最佳反应条件下，每分子D-荧光素氧化可产生约0.41个光子，量子产率高，确保了检测的高灵敏度。

4. 钾盐形态优势

相较于游离酸或其他盐形式，钾盐形态具有优异的水溶性，可快速溶解于水性缓冲液中，配制简便。同时，钾盐形式在储存过程中具有更好的稳定性，便于长期保存和使用。

四、检测原理与应用场景

检测原理：

在ATP和氧气存在的条件下，荧光素酶催化D-荧光素发生氧化脱羧反应，生成氧化荧光素（oxyluciferin），并发射峰值波长为560 nm的生物发光信号。发光强度与反应体系中的ATP浓度或荧光素酶活性成正比，从而实现目标分子的定量检测。

主要应用场景：

1. 报告基因检测

将荧光素酶基因（Luc基因）作为报告基因转染至真核细胞（瞬时或稳定转染），通过检测D-荧光素底物的发光强度，可实时监测目的基因的转录活性。相较于其他报告基因检测方法，生物发光法具有极低的背景信号，灵敏度极高，可检出低丰度的基因表达水平。

2. 活体动物成像

D-荧光素的细胞膜穿透特性使其在活体动物成像中发挥关键作用。将表达荧光素酶的肿瘤细胞或转基因动物模型经腹腔或静脉注射D-荧光素后，可利用活体成像系统对肿瘤生长、转移、药物疗效及基因表达动态进行无创实时监测。

3. ATP定量检测

由于荧光素酶催化发光反应依赖ATP参与，D-荧光素也可用于ATP的定量检测。该应用已广泛延伸至细胞活力测定、药物细胞毒性评价以及食品安全领域中表面污染程度的质量保证检测等场景。

五、使用方法

1. 储存液配制

取适量D-荧光素钾盐冻干粉，溶于无菌去离子水或适宜的水性缓冲液（如PBS，pH 7.0～7.5），配制成所需浓度的储存液。建议配制浓度为10～50 mg/mL，分装后于-20°C避光保存，避免反复冻融。

2. 工作液配制

实验前取储存液用相应缓冲液稀释至工作浓度。体内成像推荐剂量为150 mg/kg体重（腹腔或静脉注射）；体外发光检测推荐工作浓度为0.5～1 mM，具体需根据实验体系优化确定。

3. 检测步骤（体外发光检测）

① 准备含荧光素酶报告基因的细胞裂解液或活细胞培养物；

② 加入适量D-荧光素工作液（终浓度0.5～1 mM）；

③ 室温避光孵育5～10分钟；

④ 使用发光检测仪读取发光信号值。

六、注意事项

1. D-荧光素对光敏感，储存液及工作液配制后需注意避光保存，避免长时间暴露于光照条件下。

2. 荧光素酶对化学修饰的耐受性较低，相较于HRP和碱性磷酸酶（AP）等比色体系，荧光素酶在与抗体或其它分子偶联时稳定性较差，不适合作为标记酶进行偶联检测。

3. 建议配制后分装为单次使用量，于-20°C避光保存，避免反复冻融导致活性下降。

4. 体内实验中使用时，建议根据动物体重准确计算注射剂量，并确保注射后及时进行成像采集。

5. 本产品仅用于科研用途，不得用于临床诊断或治疗。

七、相关产品形式

除钾盐形式外，D-荧光素还提供以下形式供不同实验需求选择：

-D-荧光素钠盐（D-Luciferin Sodium Salt）

-D-荧光素游离酸（D-Luciferin Free Acid）

-其他多种盐形式及包装规格

上述不同形式在溶解度、储存稳定性及应用场景上略有差异，用户可根据具体实验条件选择适宜的产品形式。所有形式的D-荧光素均可统称为甲虫荧光素（Beetle Luciferin）或萤火虫荧光素（Firefly Luciferin），均为相同物质的通用名称。