CY5标记聚乙烯亚胺，五甲川花箐荧光标记聚乙烯亚胺，Cyanine5-PEI聚乙烯亚胺

中文名称：CY5标记聚乙烯亚胺

英文名称：Cy5-PEI

一、定义
中文名：CY5标记聚乙烯亚胺
英文名：Cy5-PEI (Cyanine5-polyethylenimine)
其他别名：Cy5.5-PEI、mPEG-PEI-Cy5（PEG化版本）
CAS：9002-98-6（PEI母体）
核心结构：[-CH₂CH₂NH-]ₙ主链 + 共价挂接Cy5荧光核
分子量：PEI段 600–70 kDa 可选；Cy5段 716 Da

二、分子素描
PEI 像一棵高度支化的“胺类圣诞树”，伯、仲、叔胺比例≈3:4:3，赋予其“质子海绵”能力；Cy5 是一朵五甲川菁染料“红花”，吸收 650 nm、发射 670 nm，深组织穿透、背景低。二者通过NHS酯-胺缩合形成稳定酰胺键，整条链既带正电又带红光。

三、物化特性
外观：冻干粉末或水溶液，颜色随取代度从淡粉到深蓝
溶解性：≥50 mg mL⁻¹ 于PBS，pH 7.4
电荷密度：20 meq g⁻¹，zeta 电位 +30–50 mV
光稳定性：连续激光照射 30 min 荧光保持 >90%
pH缓冲窗：5.0–7.4 可质子化 30% 以上氨基，利于内体逃逸

四、功能场景

基因“闪送”：与DNA/siRNA 静电复合，粒径 80–150 nm；质子海绵效应使内涵体破裂，转染效率可比裸PEI提高 2–3 倍，同时Cy5实时报告载体分布。

肿瘤“导航”：近红外窗口减少组织吸收，小鼠尾静脉注射后 6 h 可见肿瘤部位富集，信噪比 T/N=4.5。

纸基传感：利用PEI对酸性染料的高亲和力，把Cy5-PEI涂布在滤纸，构建荧光“开关”检测汗液中的尿酸，检出限 0.5 μM。

抗菌涂层：胺基质子化后破坏细菌膜，对E. coli抑菌率 99%，荧光层可直观显示涂层完整性。

五、实验快览
合成：将Cy5-NHS酯（1.2 eq）滴加至0.1 M PEI（pH 8.5），室温避光反应4 h，超滤除去游离染料，取代度3–5%最宜。
表征：紫外吸收 650 nm 与荧光 670 nm 比值 A₆₅₀/F₆₇₀ 可快速计算标记效率；琼脂糖凝胶电泳显示完全阻滞DNA的N/P≥5。
安全：小鼠最大耐受剂量 20 mg kg⁻¹，高于此剂量可见一过性肝酶升高，PEG化或可降低毒性。

六、前沿延伸
研究者正把Cy5-PEI与金属有机框架（MOF）杂化，制备“荧光-基因-化学”三模态纳米炸弹；也有团队用光敏剂替换Cy5，实现660 nm光照下的基因释放与单线态氧协同杀伤。未来，这条会发光的阳离子链或将在基因编辑、mRNA疫苗、纸基诊断三大赛道同时起跑。