背景及概述
5-氨基荧光素是一种高活性氨基取代型荧光素衍生物,CAS号3326-34-9,分子量347.32,是生命科学领域应用最广泛的经典绿色荧光标记试剂之一。常温下为暗棕色至红棕色结晶粉末,微溶于水,在甲醇中溶解度可达10mg/mL,可完全溶于DMSO、DMF和丙酮等极性有机溶剂。其最大吸收波长约495nm,最大发射波长515nm,呈现明亮稳定的绿色荧光,背景噪声极低,适配绝大多数荧光显微镜和流式细胞仪的检测通道。
制备工艺
将5-硝基荧光素溶于50mL甲醇,加入50mg雷尼镍,常温常压下通入氢气反应,直至不再吸氢。反应结束后过滤,向滤渣中加入1%盐酸淬灭,滤液旋干得到产物5-氨基荧光素。所得产物溶于100mL5%氢氧化钠溶液,升温至80℃反应6h。反应完成后用浓盐酸调节pH至2–3,过滤、水洗、干燥,得到5-氨基荧光素4.0g,收率87%,为红棕色粉末[1]。

图1 5-氨基荧光素的合成反应式
应用场景
5-氨基荧光素分子中5位的伯氨基是高亲核反应位点,可与NHS酯、异硫氰酸酯、马来酰亚胺等活性基团高效发生共价偶联,实现对蛋白质、多肽、核酸等生物分子的精准标记。5-氨基荧光素对光和湿气高度敏感,常温下25℃饱和蒸气压仅5.56E-22mmHg,几乎不挥发,pKa值约9.34,荧光强度随体系pH升高显著增强,可直接用于构建pH敏感型荧光探针。
5-氨基荧光素是生物医学研究不可或缺的基础工具试剂:在生物标记领域,可共价结合到人血清白蛋白、抗体等蛋白质分子上,用于制备荧光抗体试剂,广泛用于组织学分析、临床诊断试剂开发和血液学研究;在荧光成像领域,作为核心原料合成一氧化氮特异性荧光探针,活细胞内荧光强度与一氧化氮浓度呈严格线性关系,实现对活细胞内活性小分子的高灵敏度实时成像检测;在分析化学领域,可作为衍生化试剂与羧酸、醛酮类痕量分析物反应生成强荧光衍生物,大幅提升HPLC和毛细管电泳的检测灵敏度;近年5-氨基荧光素还被大量用于功能材料开发,通过氨基锚定基团共价连接到聚合物薄膜、纳米颗粒表面,制备高性能荧光传感材料,用于环境水样中痕量重金属离子的快速检测。
参考文献
[1]Current Patent Assignee: ZHEJIANG XINKE MEDICAL TECH.Preparation process of high-purity 5-amide fluorescein.[P]CN118027054, 2024, A.