25.环形链表
2026/1/21 13:14:58
DHLA-PEG-Cy3，二氢硫辛酸-聚乙二醇-Cy3染料，橙红色荧光染料标记
DHLA‑PEG‑Cy3 是一种功能化聚合物复合物，由 二氢硫辛酸（DHLA）、聚乙二醇（PEG） 和 Cy3 荧光染料 通过共价偶联形成。该化合物结合了三种核心功能模块：
DHLA（Dihydrolipoic acid）
DHLA 是由硫辛酸（lipoic acid）还原形成的二硫醇衍生物，分子末端含两个自由硫醇基（–SH），提供高活性化学位点，可用于与巯基反应、金属配位或形成稳定硫醚键。
硫醇基活性高、化学选择性好，适合作为分子末端活性修饰位点。
PEG（Polyethylene glycol）
PEG 是水溶性高分子链段，提供优异的水溶性和柔性空间，改善分子在水相中的分散性。
PEG 可作为柔性桥梁连接 DHLA 和荧光染料，减少分子聚集，暴露活性端，提高生物相容性。
Cy3（Cyanine 3）
Cy3 是一种常用的橙红色荧光染料，吸收峰约 550 nm，发射峰约 570 nm。
量子产率高、光稳定性良好，常用于细胞成像、纳米颗粒示踪和生物分子标记。
Cy3 可通过 NHS 酯或异氰酸酯形式与 PEG 末端羟基或氨基偶联，形成稳定共价键。
DHLA‑PEG‑Cy3 复合物的分子结构呈 DHLA 活性硫醇端 + PEG 柔性链 + Cy3 荧光末端 的线性非对称结构，既具备化学活性，又具备水溶性和可视化功能。该复合物广泛应用于纳米药物载体标记、纳米材料表面修饰、体外细胞示踪和体内荧光成像研究。
DHLA-PEG-NHS，二氢硫辛酸-聚乙二醇-NHS酯
DHLA-PEG-COOH，二氢硫辛酸-聚乙二醇-羧酸
DHLA-PEG-NH₂，二氢硫辛酸-聚乙二醇-胺基
二、化学结构特点
DHLA 模块
含二硫醇基团，能够与金属表面或含巯基分子形成稳定共价或配位键。
DHLA 的化学活性强、反应选择性高，可在复合物中提供可控化学修饰位点。
DHLA 的疏水骨架与 PEG 链相连，为分子整体提供柔性和空间分隔。
PEG 模块
线性或支化结构，提供水溶性和柔性空间，使 DHLA 硫醇和 Cy3 荧光末端均暴露于溶液环境。
PEG 链长度可调控复合物分子量、空间结构和自组装行为。
高亲水性降低聚集和非特异吸附，提高纳米颗粒或载体修饰效率。
Cy3 模块
Cy3 荧光染料通过末端活化官能团（如 NHS 酯）与 PEG 末端羟基或氨基形成共价键。
刚性共轭体系保证高量子产率和光稳定性，同时发射橙红色荧光信号，可进行生物成像和示踪。
荧光端末端暴露，增强水相中检测灵敏度。
整体分子特征
DHLA‑PEG‑Cy3 为线性非对称分子：DHLA 提供化学活性位点，PEG 提供柔性和水溶性，Cy3 提供荧光信号。
分子在水溶液中可形成自组装纳米结构，适合药物载体标记和纳米颗粒表面修饰。
三、反应特点
DHLA‑PEG‑Cy3 的制备涉及 末端共价偶联反应 和 亲核/亲电子化学机理，其反应特点可从分子选择性、反应条件、产物稳定性和自组装行为四个方面描述：
1. 高选择性反应
DHLA‑PEG 偶联阶段
DHLA 羧基末端通常通过 NHS（N‑羟基琥珀酰亚胺）、EDC（1‑乙基‑3‑(3‑二甲氨基丙基)碳二亚胺）或 DCC（偶氮二异丁基碳酰胺）活化。
PEG 末端羟基或氨基作为亲核试剂攻击活化酯碳酰碳，形成稳定酰胺键或酯键。
该偶联具有高度化学选择性，主要发生在羧基与羟基/氨基之间，DHLA 硫醇端不受影响。
PEG‑Cy3 偶联阶段
Cy3 荧光素通常以 NHS 酯或异氰酸酯活化形式存在，提供强亲电碳酰中心。
PEG 末端羟基或氨基进攻活化端，形成稳定共价酰胺或酯键。
该过程在温和条件下完成，保证染料光学性能不受破坏。
2. 温和反应条件
反应通常在室温或低温（2–25℃）下进行，以避免 DHLA 硫醇氧化或 Cy3 光降解。
pH 控制在中性或弱碱性（约 7–8），以保证羧基活化和亲核进攻效率，同时保护分子稳定性。
使用 DMF、DMSO 或缓冲水溶液作为反应溶剂，可提高 PEG 和 Cy3 溶解性。
3. 产物稳定性
DHLA‑PEG‑Cy3 通过稳定酰胺键或酯键连接 DHLA、PEG 和 Cy3。
DHLA 硫醇末端保持化学活性，可用于后续功能化或金属配位。
Cy3 荧光端暴露于水相，保证高量子产率和光稳定性。
分子整体具有良好的水溶性和分散性，便于纳米颗粒修饰或生物体系应用。
4. 自组装与纳米颗粒行为
DHLA‑PEG‑Cy3 可在水相中形成自组装结构，疏水 DHLA 核聚集，PEG 链提供水溶屏障，Cy3 末端暴露于颗粒表面。
核心‑壳结构可用于药物包封、纳米载体标记和生物示踪。
PEG 链长度、Cy3 偶联比例和溶剂条件可调控自组装行为和颗粒大小。
四、反应特点总结
高选择性
DHLA 与 PEG 的偶联、PEG 与 Cy3 的偶联均具有高度化学选择性，避免非特异性反应。
温和条件
室温或低温反应，pH 中性至弱碱性，保护 DHLA 硫醇和 Cy3 荧光性能。
产物稳定
形成稳定酰胺或酯键，DHLA 硫醇末端保持化学活性，Cy3 荧光端暴露于水相。
多功能自组装
可在水相中形成核心‑壳纳米颗粒，用于药物载体标记、体内外示踪和纳米材料修饰。
可扩展性
DHLA 硫醇端可进一步修饰金属纳米颗粒或小分子配体，PEG 链可调整长度和空间结构，Cy3 可提供灵敏荧光信号，实现多功能纳米平台构建。