一、基本定義

CY5-丙酮酸是將近紅外熒光染料CY5（Cyanine 5）與重要代謝小分子丙酮酸（Pyruvic Acid）通過化學偶聯形成的熒光標記衍生物。它兼具近紅外熒光示蹤能力與丙酮酸的代謝活性，是能量代謝研究、腫瘤代謝成像及納米藥物遞送追蹤領域中具有價值的工具分子。

中文名稱為CY5-丙酮酸，英文名稱為CY5-Pyruvic Acid或CY5-Pyruvic acid。

二、化學組成與結構

CY5-丙酮酸由兩大核心部分組成。

第一部分是CY5熒光核心。CY5屬于花菁類近紅外熒光染料，含有延伸的共軛π電子系統。其激發波長位于649至675納米范圍，發射波長位于670至695納米范圍，處于紅光至近紅外區域。CY5具有熒光量子產率高、光穩定性好、生物背景干擾低的優點，非常適合深層組織成像。

第二部分是丙酮酸（Pyruvic Acid）。丙酮酸是一種三碳α-酮酸，分子式為C?H?O?，分子量88.06，CAS號為127-17-3。其結構為CH?-CO-COOH，含有一個酮基和一個羧基，是糖酵解途徑的最終產物，也是連接糖酵解（EMP途徑）與三羧酸循環（TCA循環）的關鍵代謝樞紐。丙酮酸呈無色至淡黃色透明液體，有刺激性醋酸氣味，可與水、乙醇等全混溶，熔點約11至12℃，沸點約165℃（分解），pKa約為2.39。

兩者的偶聯方式通常為：CY5-NHS酯（活性酯）或CY5-馬來酰亞胺與丙酮酸分子上的羧基或通過連接臂與羥基發生反應，形成穩定的酰胺鍵或酯鍵。實際操作中也常引入PEG等連接臂（linker）來調控空間距離，避免位阻效應對各自功能產生干擾。偶聯后的產物完整保留了丙酮酸的代謝活性和CY5的熒光性能。

三、光學與理化性質

CY5-丙酮酸的激發波長約為649至650納米，發射波長約為670納米，工作在近紅外一區（NIR-I）。CY5.5-丙酮酸的激發波長約675納米，發射波長約695至700納米，工作在近紅外二區（NIR-II）邊緣。這兩個波段均具有組織穿透深度大、自發熒光背景低的顯著優勢。

在溶解性方面，CY5-丙酮酸可溶于DMSO、DMF等極性有機溶劑，也可部分溶于PBS緩沖液。由于丙酮酸本身水溶性較好，偶聯后分子仍保持較好的水相分散性，適合在生物體系中使用。溶液呈紅色至紫紅色，熒光強度穩定。

化學穩定性方面，酰胺鍵或酯鍵在中性緩沖液（pH 7至8）中較為穩定，但需避免強酸或強堿環境，以防丙酮酸核心結構發生降解或CY5熒光基團被破壞。光穩定性優良，適合進行長時間的體外或體內成像實驗。

四、注意事項

本產品僅供科學研究使用，不可用于人類或動物的臨床診斷或治療，非藥用、非食用。

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