背景及概述
D-虫荧光素钠，CAS号103404-75-7，分子式C₁₁H₇N₂NaO₃S₂，分子量306.30，是萤火虫生物发光体系的核心底物，属于噻唑啉类手性荧光素钠盐，也是生物发光检测、体外诊断领域的核心生物试剂。
特性
D-虫荧光素钠为橙黄色至橙红色结晶粉末，易溶于水、缓冲盐溶液，微溶于甲醇、乙醇，几乎不溶于乙醚、石油醚等弱极性有机溶剂。D-虫荧光素钠分子具有手性中心，仅D构型具备生物发光活性，L-虫荧光素无发光响应；结构内含噻唑环、苯并噻唑共轭体系与酚羟基，钠盐形式大幅提升水溶性，适配各类生物缓冲体系。在荧光素酶、镁离子、ATP共同存在的环境中，底物发生氧化脱羧反应，释放波长560nm左右黄绿色可见光，发光强度与体系内ATP、荧光素酶含量呈线性相关，该特性是生物发光定量检测的基础。
图1 D-虫荧光素钠的性状图
制备
以2-氰基-6-羟基苯并噻唑与D-半胱氨酸盐酸盐环合生成D-虫荧光素游离酸，再与碳酸氢钠中和成钠盐，经反相层析、重结晶提纯，严格拆分消旋体以保证D构型纯度；天然提取法从萤火虫腹部发光器官分离，产量极低，仅用于标准品标定，无法规模化供应。提纯关键是去除L型消旋杂质、硫氧化副产物，否则会大幅降低发光强度、抬高检测背景值。
应用
D-虫荧光素钠用于微生物快速计数，食品、饮用水、制药洁净区通过ATP发光快速判定微生物污染程度；D-虫荧光素钠报告基因检测，细胞、动物实验中构建Luc荧光素酶报告细胞[1]，注射或孵育D-虫荧光素钠，借助活体成像系统观测基因表达、肿瘤病灶转移、药物体内分布；D-虫荧光素钠用于激酶、受体、细胞活力定量分析，背景低、灵敏度远超化学荧光检测。此外在环境监测、生化分析仪配套试剂盒中作为核心发光底物。
参考文献
[1]刘成刚,朱美财.感光受体外周蛋白结合蛋白对虫荧光素酶体外折叠的促进作用. [J]《基础医学与临床》.2002年第6期570-573,共4页.