背景及概述

D-蟲熒光素鈉，CAS號103404-75-7，分子式C??H?N?NaO?S?，分子量306.30，是螢火蟲生物發(fā)光體系的核心底物，屬于噻唑啉類手性熒光素鈉鹽，也是生物發(fā)光檢測、體外診斷領(lǐng)域的核心生物試劑。

特性

D-蟲熒光素鈉為橙黃色至橙紅色結(jié)晶粉末，易溶于水、緩沖鹽溶液，微溶于甲醇、乙醇，幾乎不溶于乙醚、石油醚等弱極性有機溶劑。D-蟲熒光素鈉分子具有手性中心，僅D構(gòu)型具備生物發(fā)光活性，L-蟲熒光素無發(fā)光響應(yīng)；結(jié)構(gòu)內(nèi)含噻唑環(huán)、苯并噻唑共軛體系與酚羥基，鈉鹽形式大幅提升水溶性，適配各類生物緩沖體系。在熒光素酶、鎂離子、ATP共同存在的環(huán)境中，底物發(fā)生氧化脫羧反應(yīng)，釋放波長560nm左右黃綠色可見光，發(fā)光強度與體系內(nèi)ATP、熒光素酶含量呈線性相關(guān)，該特性是生物發(fā)光定量檢測的基礎(chǔ)。

圖1 D-蟲熒光素鈉的性狀圖

制備

以2-氰基-6-羥基苯并噻唑與D-半胱氨酸鹽酸鹽環(huán)合生成D-蟲熒光素游離酸，再與碳酸氫鈉中和成鈉鹽，經(jīng)反相層析、重結(jié)晶提純，嚴格拆分消旋體以保證D構(gòu)型純度；天然提取法從螢火蟲腹部發(fā)光器官分離，產(chǎn)量極低，僅用于標準品標定，無法規(guī)?；?yīng)。提純關(guān)鍵是去除L型消旋雜質(zhì)、硫氧化副產(chǎn)物，否則會大幅降低發(fā)光強度、抬高檢測背景值。

應(yīng)用

D-蟲熒光素鈉用于微生物快速計數(shù)，食品、飲用水、制藥潔凈區(qū)通過ATP發(fā)光快速判定微生物污染程度；D-蟲熒光素鈉報告基因檢測，細胞、動物實驗中構(gòu)建Luc熒光素酶報告細胞[1]，注射或孵育D-蟲熒光素鈉，借助活體成像系統(tǒng)觀測基因表達、腫瘤病灶轉(zhuǎn)移、藥物體內(nèi)分布；D-蟲熒光素鈉用于激酶、受體、細胞活力定量分析，背景低、靈敏度遠超化學熒光檢測。此外在環(huán)境監(jiān)測、生化分析儀配套試劑盒中作為核心發(fā)光底物。

參考文獻

[1]劉成剛,朱美財.感光受體外周蛋白結(jié)合蛋白對蟲熒光素酶體外折疊的促進作用. [J]《基礎(chǔ)醫(yī)學與臨床》.2002年第6期570-573,共4頁.