产品概述
荧光标记利多卡因（Fluorescently Labeled Lidocaine）是将经典局部麻醉药利多卡因与高亮度荧光染料通过共价键偶联的功能化科研探针。该产品在保留利多卡因对电压门控钠通道（VGSC）亲和力的同时，赋予其可被荧光显微镜、共聚焦成像乃至活体成像系统检测的光学信号，为局麻药作用机制研究、药物递送追踪、细胞膜动力学可视化等领域提供精准分子工具。
中文名称：荧光标记利多卡因 英文名称：Fluorescently Labeled Lidocaine / Fluorescent Lidocaine Conjugate CAS号（利多卡因母核）：137-58-6 分子式（利多卡因母核）：C₁₄H₂₂N₂O 分子量（利多卡因母核）：234.34 g/mol 产品形态：冻干粉末（固体）/ DMSO溶液 纯度规格：≥95%（HPLC）
产品架构与荧光标记选择
利多卡因化学结构基础
利多卡因的化学名为 2-(二乙氨基)-N-(2,6-二甲基苯基)乙酰胺，属于酰胺类局部麻醉药。其分子结构包含以下特征基团，为荧光标记提供了多个偶联位点：
| 结构单元 | 化学描述 | 可供标记的位点 |
|---|---|---|
| 苯环 | 2,6-二甲基苯基 | 前体修饰后引入氨基 |
| 酰胺基团 | 连接苯环与乙基侧链 | 维持药理活性核心 |
| 二乙氨基 | 碱性叔胺侧链 | 可衍生化为活性氨基 |
可选用荧光标记染料
纳孚生物可根据客户需求，灵活选用不同光谱区荧光染料进行标记：
| 荧光染料 | 激发波长 (Ex) | 发射波长 (Em) | 光谱区域 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| FAM (羧基荧光素) | 495 nm | 520 nm | 绿色可见光 | 常规细胞成像、流式分析 |
| Cy3 | 550 nm | 570 nm | 橙红色 | 共聚焦成像、中等组织穿透 |
| Cy5 | 650 nm | 670 nm | 近红外 | 活体成像、深层组织穿透、低背景干扰 |
| Cy7 | 750 nm | 773 nm | 近红外II区 | 活体深层成像、双光子激发 |
| TAMRA | 555 nm | 580 nm | 橙红 | 宽场荧光、FRET研究 |
推荐方案：Cy5-利多卡因是目前应用最广泛的标记方案。Cy5的发射波长处于近红外窗口（650-700 nm），在此波段生物组织的自发荧光显著降低，同时具备良好的组织穿透深度，尤其适合细胞膜嵌入与实时追踪成像。
制备路径与质控体系
合成路线概要
荧光标记利多卡因的制备通常遵循以下标准流程：
第一步：利多卡因前体修饰 在利多卡因苯环侧链通过胺化反应引入活性氨基（-NH₂）基团，作为后续偶联反应的"锚点"。该步反应在有机溶剂中进行，通过控制投料比实现定点单修饰。
第二步：荧光染料活化与共轭偶联 若采用Cy5-NHS酯（活性酯）标记方案：
将前体修饰后的利多卡因溶解于无水DMSO
加入Cy5-NHS酯（1.1-1.5当量），在pH 7.5-8.5弱碱性条件下反应
二乙氨基侧链的氨基与NHS酯发生亲核取代，形成稳定酰胺键
室温避光反应4-6小时或4℃过夜
第三步：纯化
粗产物经薄层层析（TLC）初步监测：氯仿/甲醇/水展开体系，紫外（254 nm）/荧光（365 nm）双波长检测
制备级反相HPLC纯化：C18柱，乙腈/水（0.1% TFA）梯度洗脱
收集含目标组分的洗脱峰，冷冻干燥得纯品
第四步：结构确证与质量控制
| 检测项目 | 方法 | 接受标准 |
|---|---|---|
| 纯度 | HPLC（反相C18，梯度洗脱） | ≥95% |
| 分子量确证 | ESI-MS（电喷雾电离质谱） | 实测值与理论值偏差 ≤ 1 Da |
| 结构确证 | ¹H NMR（核磁共振氢谱） | 图谱与目标结构一致 |
| 荧光光谱鉴定 | UV-Vis吸收光谱 + 荧光发射光谱 | 最大吸收/发射波长与所用染料匹配 |
| 标记率（DOL） | UV-Vis光谱法（染料与蛋白/药物摩尔比） | 0.8-1.2 mol dye / mol lidocaine |
| 溶解性测试 | 溶解度测试（DMSO/DMF/PBS缓冲液） | DMSO中 ≥10 mg/mL（冻干粉） |
应用领域
1. 钠通道结合动力学成像
荧光标记利多卡因可嵌入神经元细胞膜，通过全内反射荧光显微镜（TIRFM）或共聚焦显微镜实时追踪其与电压门控钠通道（Nav1.x亚型）的动态结合与解离过程。这是解析利多卡因局部麻醉分子机制的理想工具——已有研究表明，引入Cy5等大体积荧光基团对利多卡因的通道阻断效力影响极小，仅可能通过轻微空间位阻效应改变结合动力学。
2. 药物递送系统追踪
将荧光标记利多卡因作为模型药物封装于脂质体、聚合物纳米粒、外泌体等纳米载体中，通过体内荧光成像实时监测：
载体在血液循环中的代谢路径
药物在肿瘤组织中的蓄积与渗透效率
缓释制剂在局部组织中的释放动力学
3. 细胞膜与脂质体双层分布研究
荧光标记利多卡因可嵌入人工脂质体双层膜或细胞膜，通过荧光偏振/各向异性测量研究小分子药物在膜内的分布、翻转（flip-flop）速率及与膜脂的相互作用。这一应用对理解药物跨膜渗透机制和设计新型膜靶向药物具有关键指导价值。
4. 亚细胞器定位与功能研究
通过共同标记线粒体/内质网等细胞器特异性探针，可研究利多卡因在细胞内的亚细胞分布图谱——尤其是其对线粒体离子通道和心肌细胞兴奋-收缩耦联的影响，为心脏安全性评价提供可视化证据。
技术规格参数
| 参数项 | 具体说明 |
|---|---|
| 标记位点 | 利多卡因二乙氨基侧链衍生化氨基 |
| 连接方式 | 酰胺键（NHS酯法）/ 硫脲键（异硫氰酸酯法） |
| 推荐存储条件 | -20℃避光保存，干粉可稳定保存12个月 |
| 工作液配置 | DMSO溶解为10 mM母液，分装后 -20℃保存，避免反复冻融 |
| 最大吸收波长 | 取决于所选染料（以Cy5为例：≈650 nm） |
| 最大发射波长 | 取决于所选染料（以Cy5为例：≈670 nm） |
| 消光系数（Cy5） | ≈250,000 L·mol⁻¹·cm⁻¹（650 nm） |
| 荧光量子产率 | ≥0.20（Cy5在水溶液中） |
使用注意事项
避光操作：荧光染料对光敏感，所有操作（溶解、分装、实验加样）应在避光或红光条件下进行。
工作液时效：DMSO母液建议分装后-20℃保存，每次取用一管，避免反复冻融导致荧光淬灭。
有机溶剂兼容性：该产品可溶于DMSO、DMF等极性非质子溶剂。若用于活细胞实验，建议有机溶剂终浓度不超过0.1%（v/v），以避免细胞毒性。
非临床用途：本品仅供科研使用（Research Use Only），不可用于人体或动物体内诊断治疗。
pH敏感性：利多卡因的二乙氨基侧链在酸性条件下质子化，可能影响与钠通道的结合亲和力；推荐在pH 7.2-7.4的生理缓冲液环境中进行实验。
定制服务
纳孚生物提供一站式荧光标记利多卡因定制合成服务：
| 服务内容 | 说明 |
|---|---|
| 荧光染料选择 | Cy3 / Cy5 / Cy7 / FAM / TAMRA / FITC 等任选 |
| 标记位点设计 | 苯环侧链氨基衍生化（推荐）或酰胺基团修饰 |
| 连接臂选项 | 无连接臂 / PEG₃ / PEG₆ 连接臂（减少空间位阻） |
| 交付规格 | 1 mg / 5 mg / 10 mg / 25 mg / 50 mg / 100 mg |
| 质控报告 | 随货附带 HPLC 纯度报告、ESI-MS 质谱图、荧光光谱 |
| 交付周期 | 标准标记方案 2-3 周；特殊方案 3-4 周 |
同类产品服务
除荧光标记利多卡因外，纳孚生物还可提供以下麻醉药/离子通道相关荧光标记产品：
| 产品名称 | 标记选项 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 荧光标记布比卡因 | Cy5 / FAM | 长效局麻药分布研究 |
| 荧光标记罗哌卡因 | Cy5 / Cy7 | 感觉-运动分离麻醉机制 |
| 荧光标记河豚毒素（TTX） | Cy5 / TAMRA | Nav1.x通道选择性标记 |
| 荧光标记阿替卡因 | FAM / Cy3 | 牙科局麻药渗透研究 |
常见问题（FAQ）
Q：荧光标记是否会影响利多卡因的药理活性？ A：大量研究表明，在二乙氨基侧链引入荧光基团对利多卡因的钠通道阻断活性影响极小。利多卡因主要通过苯环区域与通道内疏水口袋结合发挥作用，侧链修饰产生的空间位阻效应通常有限。
Q：Cy5-利多卡因与FAM-利多卡因该如何选择？ A：建议根据实验方式选择——常规共聚焦/流式细胞术选FAM或Cy3即可；需要深层组织穿透或活体成像时，优先选择Cy5或Cy7等近红外荧光染料。
Q：是否可以做双标记或多色荧光标记？ A：可以。纳孚生物支持在利多卡因分子上引入不同荧光基团（通过正交保护基策略），也可在同一批次实验中提供不同荧光标记的利多卡因用于多通道成像。
Q：产品是否适合酶标仪/HTS高通量筛选？ A：适合。荧光标记利多卡因的荧光信号稳定，可在96/384孔板中进行高通量筛选测定，用于钠通道配体竞争结合实验。
声明：本品仅供科研使用（Research Use Only），不得用于人体或动物的临床诊断、治疗。所有使用该产品的实验须符合所在机构的生物安全规范。
纳孚生物 — 专注化合物定制合成与生物素标记服务，为科研提供高纯度、可溯源的化学工具。
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