Cy7 单琥珀酰亚胺酯荧光染料（与Cy7 NHS酯化学等效）实现多种分子类型的近红外标记方案

一、产品概述

Cy7 NHS 酯（Cyanine-7 NHS ester）是一种近红外荧光染料，激发峰位于 756 nm，发射峰位于 779 nm。Cyanine 7 monosuccinimidyl ester [equivalent to Cy7 NHS ester]由艾美捷代理AAT Bioquest推出，货号：AAT-161。该试剂通过 NHS 酯官能团与生物分子上的伯胺基团发生共价偶联，广泛应用于多肽、蛋白质及寡糖等生物分子的荧光标记，尤其在活体成像领域占据重要地位。

二、核心光谱特性与成像优势

参数 | 数值

激发峰 | 756 nm

发射峰 | 779 nm

荧光发射区 | 近红外区（NIR）

Cy7 的核心优势源于其近红外发射特性。在 700–900 nm 波段，生物组织中的血红蛋白和水对光子的吸收系数显著降低，同时组织自发荧光也大幅减弱。相较于可见光区染料（如 FITC、Cy3）和远红外染料（如 Cy5），Cy7 具备以下优势：

-组织穿透深度更大：近红外光在皮肤、肌肉和脂肪组织中的散射系数较低，光子可到达更深层解剖结构

-背景干扰极低：生物组织在近红外区几乎不产生自身荧光，信噪比远优于可见光区检测

-适用于全动物成像：可实现啮齿类动物全身荧光信号的捕捉，无需解剖或组织切片

基于上述特性，Cy7 标记的探针在小动物活体成像中广泛应用于肿瘤靶向示踪、药物体内分布评估、淋巴结定位及手术导航等场景。

三、产品形式与溶解性优化

Cy7 NHS 酯以三乙铵盐（triethylammonium salt）形式提供，这一配方设计具有明确的实用性考量：

盐形式 | 溶解性特点

三乙铵盐（AAT Bioquest 提供） | 在 DMSO 和 DMF 中溶解度更高，复溶更顺畅

钾盐（部分品牌提供） | 溶解度相对较低，复溶时可能需要辅助加热或超声

三乙铵盐形式的 Cy7 NHS 酯在反应活性上与钾盐完全一致，标记产物的化学结构与性能也完全相同。对于实验操作者而言，三乙铵盐改善的溶解性意味着更稳定的复溶过程、更准确的浓度配制以及更少的溶剂残留干扰，在需要高浓度染料储备液的大规模标记实验中尤其实用。

四、标记反应操作要点

4.1 反应条件

NHS 酯与伯胺的偶联反应推荐在 pH 8.0–8.5 的缓冲液中进行（如碳酸氢盐缓冲液或 HEPES）。反应体系应避免含 Tris、甘氨酸等含伯胺基团的成分，否则会与目标分子竞争染料，降低标记效率。

4.2 标记度控制

标记完成后，应根据吸收光谱计算标记度。过度标记同样会导致自淬灭——相邻近红外染料分子之间的能量转移会使整体荧光信号不升反降。对于抗体标记，建议 DOL 控制在 2–4 之间。

五、多模态成像兼容性

Cy7 的光谱特性使其兼容多种成像平台：

-荧光分子断层成像（FMT）：Cy7 的发射波长与主流 FMT 系统的检测通道高度匹配

-手术导航：近红外荧光引导下的肿瘤边界识别和淋巴结示踪已成为临床应用的前沿方向

-多通道联合成像：Cy7 与 Cy5（651/670 nm）或 FITC（≈520 nm）光谱重叠度低，可在同一动物模型中实现多靶标同时示踪

六、注意事项

1. Cy7 NHS 酯复溶后应分装储存于 -20°C 避光环境，避免反复冻融

2. 活体成像实验中，动物饲料中的叶绿素代谢产物在近红外区可能产生背景干扰，建议使用纯化饲料或进行背景扣除

3. 未反应的染料可通过脱盐柱或透析去除，避免非特异性背景

4. 近红外染料的荧光量子产率相对可见光染料偏低，建议在成像时适当延长曝光时间或提高激光功率

综上，Cy7 NHS 酯凭借其近红外发射波长赋予的深层组织穿透和极低背景干扰，是活体成像研究中不可替代的标记工具。其优化的三乙铵盐形式简化了操作流程，使其在大规模标记和常规实验室使用中均具备良好适用性。

文献参考：

Excitation of Cy5 in self-assembled lipid bilayers using optical microresonators

Authors: Freeman LM, Li S, Dayani Y, Choi HS, Malmstadt N, Armani AM.

Journal: Appl Phys Lett (2011): 143703

Theranostic cRGD-BioShuttle Constructs Containing Temozolomide- and Cy7 For NIR-Imaging and Therapy

Authors: Wiessler M, Hennrich U, Pipkorn R, Waldeck W, Cao L, Peter J, Ehemann V, Semmler W, Lammers T, Braun K.

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Rational approach to select small peptide molecular probes labeled with fluorescent cyanine dyes for in vivo optical imaging

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In vivo detection of embryonic stem cell-derived cardiovascular progenitor cells using Cy3-labeled Gadofluorine M in murine myocardium

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Quantitative proteomics by fluorescent labeling of cysteine residues using a set of two cyanine-based or three rhodamine-based dyes

Authors: Volke D, Hoffmann R.

Journal: Electrophoresis (2008): 4516