中文名称：花青素标记阿仑膦酸钠

英文名称：CY3-Alendronate Sodium

CY3-阿仑膦酸钠（CY3-Alendronate Sodium）是一种基于近红外荧光染料CY3与双膦酸盐药物阿仑膦酸钠共价偶联形成的分子影像探针。中文别名包括CY3标记阿仑膦酸钠、花菁染料3-阿仑膦酸偶联物。

该分子由两部分核心结构构成：CY3荧光团（含两个吲哚啉环通过聚甲炔链连接的花菁骨架）与阿仑膦酸基团（P-C-P键双膦酸盐结构），通过特定长度的烷基连接臂实现共价偶联，既保留双膦酸盐对骨矿基质的高亲和力，又赋予近红外荧光示踪功能。

物理化学特性

CY3-阿仑膦酸钠外观呈深绿色至蓝紫色结晶性粉末，易溶于水及PBS缓冲液（溶解度通常大于10 mg/mL），在甲醇中溶解度适中，几乎不溶于非极性有机溶剂。其最大吸收波长约550-570 nm，最大发射波长约570-590 nm，属于可见光至近红外I区荧光范围，具有较好的组织穿透深度和较低的生物组织自发荧光背景干扰。

该化合物在生理pH条件下呈电负性，双膦酸基团可与钙离子形成稳定的六元环螯合物，这一特性是其骨靶向性的结构基础。储存时需避光、密封于-20℃干燥环境，避免反复冻融以维持荧光量子产率。

靶向机制与技术优势

阿仑膦酸钠作为第三代含氮双膦酸盐，对羟基磷灰石（骨矿物质主要成分）具有极高亲和力，其亲和力常数较普通磷酸基团高出数个数量级。CY3标记后，分子通过双膦酸基团与骨组织表面钙离子特异性结合，实现"主动靶向"富集，而CY3荧光团则提供实时、非侵入性的光学成像信号。

相较于传统放射性骨扫描探针（如锝-99m标记的亚甲基二膦酸盐），CY3-阿仑膦酸钠具有显著优势：无电离辐射危害，可反复多次使用；荧光信号即时可视化，无需等待放射性衰变；空间分辨率更高，适用于小动物活体成像及体外骨组织切片分析；合成工艺相对简便，无需核医学设施即可制备。

生物医学应用场景

在骨质疏松研究领域，该探针可用于评估双膦酸盐类药物在骨组织的分布规律与滞留时间。通过尾静脉注射后，利用小动物活体荧光成像系统，可动态观察探针在颅骨、脊柱、长骨等部位的富集过程，为药物-骨基质相互作用机制研究提供直观证据。

在骨肿瘤诊疗中，CY3-阿仑膦酸钠可作为"诊疗一体化"平台的基础模块。由于多种骨转移瘤（如乳腺癌、前列腺癌骨转移）伴随局部骨代谢异常活跃，探针可在肿瘤微环境富集，实现转移灶的早期光学检测。进一步结合光动力治疗（PDT）或药物递送功能，可构建"诊断-治疗"集成系统。

此外，该化合物在口腔种植体骨整合评估、骨折愈合监测、人工关节磨损颗粒诱导骨溶解研究等领域亦展现应用潜力。通过荧光显微镜观察，可精确定位探针在骨切片中的分布，区分矿化骨与类骨质区域，解析不同病理状态下的骨代谢活性差异。

实验原理与注意事项

体外实验通常采用羟基磷灰石晶体吸附实验验证靶向性：将探针与羟基磷灰石悬液共孵育，离心后检测上清液荧光强度降低程度，计算结合率。体内实验需注意，双膦酸盐类药物主要经肾脏排泄，肾功能不全模型中可能观察到非特异性组织蓄积。

荧光成像时需设置适当的激发/发射滤光片组合，避免CY3与常见荧光蛋白（如GFP）的光谱重叠。定量分析建议建立组织匀浆荧光强度标准曲线，校正组织自发荧光背景。长期追踪实验需考虑CY3光稳定性，避免长时间强光照射导致的光漂白现象。

该探针的化学修饰空间广阔，通过更换不同波长的花菁染料（如CY5、CY7）或引入治疗性基团，可拓展构建多模态探针或靶向药物递送系统，为精准骨科学提供多元化工具选择。

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