花菁素（Cyanines）是在两个具有离域电荷的氮原子之间含有聚甲炔桥的分子，花菁素染料主要用于通过光学方法监测细胞、细胞器和囊泡中的膜电位差。这些对电位敏感的染料在分子结构、电荷和通过膜的渗透性方面有所不同，根据染料的不同，涉及到与膜的电位依赖性结合以及二聚体和更高聚集体的形成。
花菁染料有两种：非磺化花菁和磺化花菁。对于许多应用，它们是可互换的，其原因在于它们的光谱特性几乎相同。磺化和非磺化染料均可用于标记生物分子，例如DNA和蛋白质。染料之间的区别在于它们的溶解度不同，硫化染料是水溶性的，并且它们在水性环境中不使用有机助溶剂进行标记，它们不易在水中聚集，在某些情况下，需要使用一种类型的花菁素。
Cyanine dyes花菁染料（非磺化花菁和磺化花菁）的种类：
有机无机发光材料、光电材料、花菁染料，金属配合物、钙钛矿、合成磷脂、多肽、高分子PEG衍生物、嵌段共聚物、磁性纳米颗粒、纳米金及纳米金棒、静电纺丝纤维膜、光引发剂、光刻胶、近红外荧光染料、MAX相陶瓷、荧光标记的葡聚糖BSA和链霉亲和素、蛋白交联剂、小分子PEG衍生物、点击化学产品、大环配体类、荧光量子点等。
花菁素Cyanines荧光染料的特点：
花菁素是绿色结晶，溶于醇和冰醋酸，微溶于热水，不溶于冷水。溶于碱金属碳酸盐中呈红色，浓盐酸中亦呈红色，水溶液呈蓝色花青素(Anthocyanidin)，又称花色素，是自然界一类存在于植物中的水溶性天然色素，属黄酮类化合物。
非磺化花菁染料
可用的非磺化染料包括Cy3，Cy3.5，Cy5，Cy5.5，Cy7和Cy7.5。 Cy代表“花菁”，并且数字表示吲哚基之间的碳原子数。 Cy2是恶唑衍生物而不是吲哚洛宁，是该规则的例外。后缀添加的.5表示苯并稠合的花菁。结构的变化允许改变分子的荧光性质，并用几种荧光团覆盖可见光和近红外光谱的重要部分。
大多数非磺化花菁的衍生物（酰肼和胺的盐酸盐除外）的水溶性低。 当这些分子用于生物分子标记时，为了有效反应，必须使用有机助溶剂（5-20％DMF或DMSO）。 将花菁染料溶解在有机溶剂中，然后在适当的水性缓冲液中添加到生物分子（蛋白质，肽，氨基标记的DNA）溶液中。 当有效地进行结合时，染料在沉淀之前会发生反应。非磺化花菁的荧光性质对溶剂和周围环境的依赖性很小。
磺化花菁
磺化花菁包括促进染料分子在水相中溶解的其他磺基。带电的磺酸盐基团减少了染料分子和重度标记的结合物的聚集。当前可用的磺化花菁包括磺基-Cy3，磺基-Cy5和磺基-Cy7。
磺化花菁是高度水溶性的。用这些试剂进行标记不需要有机助溶剂。
磺化和非磺化花菁显示出非常相似的荧光性质。但是应注意一些差异。非磺化花菁必须在使用前溶解在有机助溶剂（DMF或DMSO）中，并添加到目标分子在水性缓冲液中的溶液中。对于Cy3，Cy5，Cy7，推荐的助溶剂体积应为10％，对于.5对应物，应为15％。磺基花菁试剂可在纯水条件下使用。纯化也有区别：当使用水或水性缓冲液透析进行纯化时，必须使用磺基花菁来有效去除未反应的染料。可以通过凝胶过滤，色谱法（HPLC，FPLC，离子交换）或电泳纯化与磺基和非磺基花菁的反应。
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