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中文名称：花青素CY3标记刺芒柄花素

英文名称：CY3-Formononetin

CY3-刺芒柄花素（CY3-Formononetin）是一种将经典花青染料CY3与天然异黄酮类化合物刺芒柄花素通过化学偶联形成的荧光标记分子。其中文别名包括CY3-芒柄花黄素、花青3-芒柄花素；英文系统命名为Cyanine 3-Formononetin Conjugate，化学文献中亦常简称为Cy3-fMN或Formononetin-Cy3。该化合物融合了CY3染料优异的光学性能与刺芒柄花素的生物活性，成为化学生物学交叉领域的重要研究工具。

化学结构与分子特征

从结构层面解析，CY3-刺芒柄花素由两部分核心骨架构成：一端是含有两个吲哚啉环通过聚甲炔链（含三个次甲基单元）连接而成的CY3荧光团，其分子式特征为C₃₁H₃₈N₂O₆S₂（游离酸形式）；另一端则是刺芒柄花素（7-羟基-4'-甲氧基异黄酮）的异黄酮母核结构。两者通常通过活性酯键或酰胺键连接，形成稳定的共轭体系。这种结构设计使得分子在保持刺芒柄花素与雌激素受体结合能力的同时，赋予了其强烈的近红外荧光特性（激发波长约550 nm，发射波长约570 nm）。

物理化学特性

CY3-刺芒柄花素呈现为深红色至紫红色的结晶性粉末或冻干固体，具有良好的光稳定性，这是CY3染料体系的显著优势。其在水溶液中的溶解性可通过磺化修饰得到改善，常见为磺酸基取代的磺化CY3衍生物，以增强在水相生物体系中的分散性。该化合物对pH变化表现出一定的耐受范围，在生理pH条件下（pH 6.5-8.0）荧光量子产率保持稳定。值得注意的是，其荧光强度对环境极性敏感，在非极性环境中通常表现出更高的量子产率，这一特性为其在膜结构定位研究中提供了独特的应用价值。

技术优势与使用特点

相较于传统荧光标记策略，CY3-刺芒柄花素展现出多重技术特色。首先，其激发和发射光谱位于生物样品自发荧光背景较低的区域，有效提升了信噪比。其次，刺芒柄花素作为植物雌激素的代表性分子，其结构保留了与雌激素受体（ER）亚型的结合能力，使得该探针可用于受体分布的可视化研究。在实验操作中，该化合物通常以DMSO储备液形式保存，使用时需避免反复冻融以维持标记效率。其光漂白速率相对温和，适用于长时间活细胞成像实验。

功能应用与实验原理

在生命科学研究领域，CY3-刺芒柄花素的应用主要集中于受体动力学研究与药物筛选模型构建。基于荧光共振能量转移（FRET）原理，该探针可用于监测配体-受体相互作用过程中的构象变化。在细胞成像实验中，通过与免疫荧光技术的联用，可实现对雌激素受体在亚细胞水平（胞质、核膜、核内）分布状态的动态追踪。此外，在亲和层析与蛋白质组学研究中，CY3标记的刺芒柄花素可作为活性探针，用于钓取与之特异性结合的靶标蛋白，为天然产物作用机制研究提供化学蛋白质组学工具。

拓展应用前景

随着点击化学与生物正交反应技术的发展，CY3-刺芒柄花素还可进一步衍生化为具有反应活性的探针分子，如叠氮或炔基修饰版本，用于体内标记与活体成像。在农业科学领域，基于其植物激素类似物的属性，该化合物亦被探索用于植物细胞信号传导通路的研究。未来，通过结构优化改善其组织穿透深度与代谢稳定性，CY3-刺芒柄花素类探针在小型动物模型中的成像应用值得期待。