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異硫氰酸熒光素 (FITC)

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2020-09-08 15:18:00【大中小】

異硫氰酸熒光素 (FITC)

CAS Number(isomer I): 3326-32-7
Molecular Formula: C21H11NO5S

CAS Number(isomer II): 18861-78-4

FITC（異硫氰酸熒光素）是一種熒光素衍生物。常作為熒光探針應(yīng)用于制備分子生物學(xué)或糖類(lèi)聚合物的結(jié)合物分子，例如葡聚糖1。 FITC常用作蛋白質(zhì)或多糖的不同底物的標(biāo)記試劑。

FITC通常用于標(biāo)記抗體（IgG）²以及其它免疫應(yīng)用。也常用于流式細(xì)胞術(shù)，這是一項(xiàng)生物學(xué)家頻繁使用的用于高精度研究細(xì)胞形態(tài)的技術(shù)³。

結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)

異硫氰酸熒光素 (常稱作FITC) 一種熒光素衍生物，在中心苯環(huán)的5位或6位含有異硫氰酸酯基團(tuán)(參見(jiàn)圖1)。

FITC有兩種異構(gòu)體：

異構(gòu)體 I, 即 5-異硫氰酸熒光素或 5-FITC

異構(gòu)體 II, 即 6-異硫氰酸熒光素或 6-FITC

異硫氰酸熒光素通常是由其中一種異構(gòu)體或者有時(shí)是兩種異構(gòu)體的混合物構(gòu)成（混合物的CAS編號(hào)為27072-45-3）。早在1942年，F(xiàn)ITC首次用于抗體標(biāo)記。[1]

由于異硫氰酸酯基團(tuán)的存在以及其高熒光性，F(xiàn)ITC常用于蛋白質(zhì)或多糖等多種底物的標(biāo)記試劑。異硫氰酸酯在溫和條件下與親核試劑，例如胺，極易反應(yīng)。

圖1. FITC異構(gòu)體1的結(jié)構(gòu)式。FITC異構(gòu)體1 (5-異硫氰酸熒光素) 在5位上含異硫氰酸酯基團(tuán)。

光譜性質(zhì)

FITC在λ= 495 nm處有最大激發(fā)波長(zhǎng)，在λ = 519 nm處有最大發(fā)射波長(zhǎng) (參見(jiàn)圖2) [2]。.該化合物是黃色的，而發(fā)射光則是綠色的。FITC兩種異構(gòu)體的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)的差別是很小的。FITC標(biāo)記的功能性生物聚合物，如FITC標(biāo)記葡聚糖，具有與母體分子相似的激發(fā)和發(fā)射特性，使FITC成為熒光標(biāo)記的理想載體。

圖 2. FITC異構(gòu)體I的激發(fā)(橙色) 和發(fā)射(藍(lán)色)光譜。在495 nm處有最大激發(fā)波長(zhǎng)，在 519 nm處有最大發(fā)射波長(zhǎng)。

穩(wěn)定性和溶解度

如儲(chǔ)存得當(dāng)，F(xiàn)ITC相當(dāng)穩(wěn)定。FITC粉末在0到8℃避光避濕環(huán)境下可保存超過(guò)2年。FITC溶液以及多種FITC標(biāo)記的功能化產(chǎn)品溶液，據(jù)報(bào)道易發(fā)生光漂白現(xiàn)象。因此FITC溶液應(yīng)避光保存，在制備后馬上使用，尤其是用于FITC熒光成像時(shí)。

FITC溶于二甲基亞砜和其它極性有機(jī)溶劑，如甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺，但水溶性很差。

應(yīng)用

FITC有著廣泛的應(yīng)用，包括抗體的熒光標(biāo)記和流式細(xì)胞術(shù)[3]。FITC標(biāo)記的功能化產(chǎn)品（如FITC標(biāo)記葡聚糖）對(duì)于各種細(xì)胞和組織（例如腸道[4]、腫瘤,[5]和眼組織[6]的滲透性和傳輸研究，以及大腦和神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)研究[7]都是非常有用的。

1973年de Belder和Granath發(fā)表了熒光素標(biāo)記葡聚糖及FITC標(biāo)記的衍生物[4]。現(xiàn)在熒光素標(biāo)記多糖的制備是一種很成熟的方法。FITC標(biāo)記葡聚糖和其它FITC結(jié)合多糖可以應(yīng)用于微循環(huán)研究，即有關(guān)微血管中小的血液循環(huán)的研究。微循環(huán)存在于所有的器官組織中。FITC標(biāo)記葡聚糖也用于研究白細(xì)胞粘附、大分子滲漏（見(jiàn)圖3）和缺血/再灌注期間微循環(huán)的滲漏[9]。 FITC葡聚糖也被用于研究腸粘膜微循環(huán)[10]。

圖3 注射了150kDa FITC標(biāo)記葡聚糖的地鼠頰囊。本照片攝于注射后1分鐘。

pH指示劑

FITC和其他熒光染料能夠隨pH值變化而改色。這一點(diǎn)可以用于測(cè)量活細(xì)胞的pH值。細(xì)胞pH值的變化可反映一系列生理過(guò)程，包括肌肉收縮、內(nèi)吞、細(xì)胞增殖、凋亡和離子轉(zhuǎn)運(yùn)[11]。

熒光pH指示劑可以是單獨(dú)的染料，如FITC，也可以是與大分子偶聯(lián)的染料，如FITC標(biāo)記葡聚糖。使用熒光標(biāo)記葡聚糖衍生物的優(yōu)點(diǎn)是，分子可以聚集在特定的細(xì)胞內(nèi)。與微電極技術(shù)相比，熒光pH計(jì)還擁有更大的空間采樣能力[11]。探針和指示劑的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們不與細(xì)胞蛋白結(jié)合[12]。

產(chǎn)品列表

FITC (異構(gòu)體 I)
FITC標(biāo)記葡聚糖
FITC標(biāo)記賴氨酸葡聚糖
FITC標(biāo)記羧甲基葡聚糖
FITC標(biāo)記羧甲基聚蔗糖
FITC標(biāo)記DEAE葡聚糖
FITC標(biāo)記DEAE聚蔗糖
FITC標(biāo)記硫酸葡聚糖
FITC標(biāo)記羥乙基淀粉
FITC標(biāo)記菊粉
FITC標(biāo)記聚蔗糖
FITC標(biāo)記Q-葡聚糖
FITC標(biāo)記海藻糖
熒光素標(biāo)記透明質(zhì)酸

參考文獻(xiàn)

1.Fluorescein Isothiocyanate – an overview | ScienceDirect Topics. https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/fluorescein-isothiocyanate.

2.The, T. H. & Feltkamp, T. E. W. Conjugation of fluorescein isothiocyanate to antibodies. Immunology 18, 865–873 (1970).

3.Picot, J., Guerin, C. L., Le Van Kim, C. & Boulanger, C. M. Flow cytometry: retrospective, fundamentals and recent instrumentation. Cytotechnology 64, 109–130 (2012).

4.de Belder, A. N. & Granath, K. Preparation and properties of fluorescein-labelled dextrans. Carbohydrate Research 30, 375–378 (1973).

5.Aden, K. et al. Epithelial RNase H2 Maintains Genome Integrity and Prevents Intestinal Tumorigenesis in Mice. Gastroenterology 156, 145-159.e19 (2019).

6.Gerlowski, L. E. & Jain, R. K. Microvascular permeability of normal and neoplastic tissues. Microvasc. Res. 31, 288–305 (1986).

7.Elevated cAMP opposes (TNF-alpha)-induced loss in the barrier integrity of corneal endothelium. – Abstract – Europe PMC. https://europepmc.org/article/pmc/pmc2932488.

8.Hultström, D., Malmgren, L., Gilstring, D. & Olsson, Y. FITC-Dextrans as tracers for macromolecular movements in the nervous system. A freeze-drying method for dextrans of various molecular sizes injected into normal animals. Acta Neuropathol. 59, 53–62 (1983).

9.Svensjö, E. et al. Maxadilan, the Lutzomyia longipalpis vasodilator, drives plasma leakage via PAC1–CXCR1/2-pathway. Microvascular Research 83, 185–193 (2012).

10.Schmidt, C. et al. Confocal laser endomicroscopy reliably detects sepsis-related and treatment-associated changes in intestinal mucosal microcirculation. Br J Anaesth 111, 996–1003 (2013).

11.Han, J. & Burgess, K. Fluorescent indicators for intracellular pH. Chem. Rev. 110, 2709–2728 (2010).

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