CY5.5-Glycocholic Acid，CY5.5-甘氨胆酸，CY7-Glycocholic Acid，CY7-甘氨胆酸
CY5.5-Glycocholic Acid（CY5.5-GCA，CY5.5-甘氨胆酸）是一种将近红外荧光染料CY5.5共价标记于甘氨胆酸（Glycocholic Acid, GCA）的分子。甘氨胆酸由胆酸（Cholic Acid, CA）与甘氨酸（Glycine）通过酰胺键连接形成，其化学式约为C26H43NO6，分子量约409 g/mol。
甘氨胆酸保留了胆酸甾体骨架（四环A/B/C/D结构）以及C3、C7、C12羟基，为分子提供刚性平面和特定空间构象。胆酸甾体骨架是分子与胆汁酸受体结合的核心结构，而甘氨酸端的氨基提供了可用于共价标记的化学位点。
CY5.5是一种近红外荧光染料，激发波长约675 nm，发射波长约694–700 nm，具有高量子产率、良好光稳定性和水溶性。通过CY5.5标记甘氨胆酸，可获得兼具胆汁酸功能活性和近红外可追踪能力的分子，适用于体外受体研究、细胞内成像以及药物递送系统的评估。
在CY5.5-GCA中，通常通过甘氨酸末端氨基与CY5.5活性衍生物（如NHS酯）形成稳定的酰胺键，实现荧光标记。这种修饰既保留甾体骨架，又保证近红外荧光信号的稳定。
二、化学结构特点
甾体骨架保留
CY5.5-GCA保留胆酸四环骨架，保证分子能够模拟天然胆汁酸的受体结合和膜相互作用特性。四环骨架的刚性提供了分子稳定的三维空间构型，使分子在细胞膜或受体结合中保持功能性。
氨基功能化
甘氨酸末端氨基作为亲核活性位点，是CY5.5共价连接的主要位点。通过形成酰胺键，荧光团被固定在分子末端，同时不破坏甾体骨架，保持胆汁酸的生物活性。
两性结构
甾体骨架疏水，而甘氨酸端亲水，形成典型两性结构。CY5.5标记后仍保持一定疏水/亲水平衡，使分子在水溶液、脂质体及细胞膜环境中分散良好，有利于受体结合及细胞摄取。
荧光特性
CY5.5标记赋予分子近红外荧光，可在深组织和体内实验中追踪分子分布。其激发波长约675 nm，发射波长约694–700 nm，量子产率高、光稳定性强，适合共聚焦显微镜和体内成像。
三、反应机制
CY5.5-GCA的形成基于羧基活性衍生物与甘氨酸末端氨基的亲核加成反应，反应机制如下：
活性基团选择
CY5.5通常以NHS酯形式存在，其碳原子具有电正性，可被亲核试剂（氨基）攻击，生成稳定酰胺键。NHS酯活性高，选择性好，适用于甘氨酸末端氨基的标记。
亲核攻击
甘氨酸末端氨基的孤对电子攻击CY5.5-NHS酯的羰基碳原子，形成四面体中间体。该步骤是共价键形成的核心，由氨基的亲核性驱动。
离去基团脱离
四面体中间体重排，NHS离去，生成稳定的酰胺键，将CY5.5固定于甘氨胆酸分子末端。此步骤完成分子标记，并形成稳定共价结构。
反应条件优化
缓冲体系：轻微碱性缓冲液（pH 8–9）有助于氨基的亲核攻击，并减少水解副反应。
溶剂选择：甘氨胆酸可溶于DMSO或含少量有机溶剂的水性缓冲液中，CY5.5-NHS酯溶于干燥DMSO。
温度与光照：反应在室温或略高温度（25–35°C）进行，避光操作以保护荧光团。
反应时间：一般为2–6小时，可根据反应进度延长以确保标记效率。
副反应控制
通过控制pH和避免水分过多，可抑制NHS酯水解等副反应，提高产物收率和纯度。
四、纯化与稳定性
纯化方法
反应完成后，通过液-液提取或透析去除未反应CY5.5及副产物。
使用反相高效液相色谱（RP-HPLC）或硅胶柱层析纯化，以获得高纯度（>95%）的CY5.5-GCA。
稳定性
酰胺键固定CY5.5，保证分子在水溶液、细胞培养及体内实验中稳定。
CY5.5荧光光稳定性好，适用于长期成像实验。
低温（-20°C）避光储存，可延长分子使用寿命并保持荧光强度。
五、功能应用
胆汁酸受体研究
CY5.5-GCA可模拟天然甘氨胆酸与胆汁酸受体（FXR、TGR5）的结合，荧光信号可用于受体结合动力学、分布及筛选实验。
细胞膜与胞内追踪
两性结构使分子可嵌入细胞膜，同时保持水溶性。近红外荧光信号便于共聚焦显微镜或流式细胞仪实验，观察分子在胞质及胞器内的分布。
递送系统监测
CY5.5-GCA可用于脂质体、纳米微粒或聚合物载体递送实验，通过荧光信号追踪分子释放和靶向性，为药物递送研究提供数据支持。
体内成像
近红外荧光信号降低生物组织自发荧光背景，可在动物实验中观察胆汁酸在血液、肝脏和肠道中的分布及代谢。
六、总结
CY5.5-Glycocholic Acid（CY5.5-甘氨胆酸）是一种兼具甘氨胆酸生物活性和CY5.5近红外荧光可视化功能的标记化合物。其反应机制基于甘氨酸末端氨基对CY5.5-NHS酯的亲核加成，形成稳定酰胺键。分子化学特性包括甾体骨架保留、两性结构、氨基功能化、共价连接稳定及荧光强且光稳定。CY5.5-GCA广泛应用于胆汁酸受体研究、细胞内成像、递送系统分析及体内分布研究，为胆汁酸及相关药物研究提供高效可视化工具。
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