NBD（7-硝基苯并呋咱-4-基氨基，或硝基苯并恶二唑）是一种具有荧光特性的化学基团，其核心结构由硝基苯环与苯并恶二唑环（或苯并呋咱环）共轭形成，具有以下特性与应用：
化学结构与荧光特性
· 结构组成：NBD基团通常包含一个硝基（-NO₂）取代的苯环，与苯并恶二唑或苯并呋咱环通过共轭双键连接，形成具有强电子离域效应的平面结构。这种结构赋予其独特的荧光性质。
· 荧光参数：
· 激发波长：460-480 nm（蓝光范围）
· 发射波长：530-550 nm（绿光范围）
· 光稳定性：优于传统荧光素，可耐受长时间光照（如连续成像2小时以上）
· 量子产率：较高，适合低丰度目标物的检测
反应原理与化学修饰
· 共价结合能力：NBD基团可通过氨基（-NH₂）、巯基（-SH）等官能团与生物分子（如蛋白质、脂质、核酸）发生特异性反应，形成稳定共价键。例如：
· NBD-胆固醇：NBD基团与胆固醇分子通过醚键或酯键连接，用于追踪胆固醇在细胞膜中的动态分布。
· NBD-磷脂酰乙醇胺：NBD标记磷脂头部，研究膜融合与脂质转运。
· 环境敏感性：NBD的荧光强度对微环境极性、pH值变化敏感。例如，在脂质双层中，荧光强度随膜流动性改变而变化，可用于监测膜相变（如凝胶态→液晶态）。
医学药理与生物应用
· 细胞成像与追踪：
· 细胞膜标记：NBD修饰的脂质（如DOPE-PEG-NBD）可插入细胞膜，通过荧光显微镜观察膜结构动态变化。
· 亚细胞器定位：NBD-胆固醇可特异性标记高尔基体，揭示类固醇合成与分泌途径。
· 代谢过程监测：
· 葡萄糖摄取：6-NBDG（NBD标记的葡萄糖类似物）被细胞摄取后，荧光信号反映葡萄糖代谢活性，用于研究胰岛素抵抗或癌细胞糖酵解特征。
· 脂质代谢：NBD标记的脂肪酸或胆固醇类似物可追踪脂质在细胞内的酯化、储存及转运过程。