Alexa Fluor 647-LNT，Alexa Fluor 647标记乳糖-N-四糖，红光荧光染料

Alexa Fluor 647-LNT 是一种功能化荧光糖类分子，由红光荧光染料 Alexa Fluor 647 与 乳糖-N-四糖（Lacto-N-tetraose, LNT） 通过共价偶联形成。该分子结合了荧光染料的高量子产率和稳定性以及 LNT 的糖链生物识别能力，是糖-蛋白相互作用研究、免疫学分析、细胞表面糖识别及荧光标记的重要工具。

乳糖-N-四糖（LNT） 是母乳低聚糖（Human Milk Oligosaccharides, HMOs）中常见的四糖片段，由乳糖（Galβ1-4Glc）为还原端，连接 N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）及半乳糖形成 β1,3 和 β1,4 糖苷键排列；

Alexa Fluor 647 是一种水溶性长波红光荧光染料，激发波长约 650 nm，发射波长约 668 nm，具有高量子产率、光稳定性强和低细胞毒性特点；

Alexa Fluor 647-LNT 的偶联设计通过 Alexa Fluor 647 的活性基团（如 NHS 酯、异氰酸酯或醛基）与 LNT 的还原端或氨基修饰位点形成稳定共价键，使荧光信号与糖链生物功能整合。

该分子在糖受体研究、乳糖低聚糖代谢分析、免疫学及细胞成像中具有广泛应用价值。

BODIPY FL-LNT，BODIPY FL标记乳糖-N-四糖
BODIPY TR-LNT，BODIPY TR标记乳糖-N-四糖
Rhodamine B-LNT，Rhodamine B标记乳糖-N-四糖

二、化学结构特点

LNT 糖链

由四个单糖单元组成：乳糖还原端（Galβ1-4Glc）连接 GlcNAc（β1-3）和半乳糖（β1-3 或 β1-4）；

含多个羟基官能团，可通过保护基策略选择性偶联；

保持 β-1,3、β-1,4 糖苷键的空间排列，确保糖链生物识别能力；

分子呈水溶性链状结构，可与糖结合蛋白（lectins）或受体结合。

Alexa Fluor 647 荧光染料

含苝咔啉骨架及活性官能团（NHS 酯、异氰酸酯或醛基）；

红光激发，荧光稳定；

可通过氨基、羟基或还原端醛基进行共价偶联；

染料结构水溶性好，偶联后保持单分子分散性。

Alexa Fluor 647-LNT 共价结构

Cy5 类似，Alexa Fluor 647 与 LNT 可形成酰胺键、肟键或醚键；

糖链 β-1,3、β-1,4 架构保持完整；

Alexa Fluor 647 的荧光端可通过 PEG 链或直接偶联在糖末端，避免荧光猝灭；

分子整体水溶性良好，负电荷（若染料或糖链带羧基）赋予分子生物分散性。

三、偶联策略及特点

Alexa Fluor 647-LNT 的偶联基于 糖链还原端或氨基修饰的选择性反应：

还原端肟键偶联

LNT 的还原端醛基与 Alexa Fluor 647 羟胺衍生物反应形成稳定肟键；

温和条件下进行，糖链结构保持完整；

生成水溶性稳定共价连接，荧光端暴露于水相。

氨基偶联

对 LNT 经过氨基修饰的糖链，可通过 NHS 酯或异氰酸酯偶联形成稳定酰胺键；

偶联专一性高，可通过调节摩尔比控制偶联密度；

避免多点偶联引起糖识别阻碍。

偶联反应特点

高选择性：保护基策略和活化衍生物确保目标位点专一偶联；

温和条件：室温或低温，pH 7–8 缓冲液中进行，保护荧光和糖链；

稳定共价键：肟键或酰胺键稳定，水溶性好，耐生理环境；

功能整合：荧光端与糖链协同，保持 LNT 识别功能和 Alexa Fluor 647 光学性能。

四、主要功能与应用

糖受体识别与成像

Alexa Fluor 647-LNT 可用于识别细胞表面或组织中的乳糖受体及特定 lectins；

红光激发可在共聚焦显微镜和流式细胞分析中实现高信噪比成像；

可用于研究母乳低聚糖在乳腺或肠道上皮细胞的受体结合。

乳糖低聚糖代谢与吸收研究

LNT 为母乳低聚糖代表，Alexa Fluor 647-LNT 可追踪 LNT 在体内或体外系统的吸收、分布和代谢途径；

用于分析糖链在肠道微生物代谢中的作用及消化动力学。

免疫学与信号传导研究

LNT 对免疫受体（如 Siglecs、C-type lectins）有特异性结合；

Alexa Fluor 647-LNT 可作为荧光探针，研究糖-受体相互作用和免疫调控信号；

可应用于 T/B 细胞或树突状细胞表面糖结合蛋白的定位与定量分析。

荧光标记与多功能探针开发

红光荧光适合在体外和体内成像，减少组织自发荧光干扰；

可与纳米颗粒、脂质体或多糖载体结合，构建多功能探针平台；

支持联合成像与药物递送研究。

生物定量与动态追踪

Alexa Fluor 647 信号强度与糖结合量成正比，可用于定量分析；

可在活细胞或组织中追踪 LNT 的时间和空间分布；

支持代谢动力学、受体富集及结合动力学研究。

研究乳糖低聚糖生物学功能

LNT 是母乳低聚糖的重要组成，可调节肠道微生态、免疫系统及细胞信号；

Alexa Fluor 647-LNT 为研究这些功能提供可视化工具，促进基础与应用研究。

五、生物相容性与安全性

水溶性良好

LNT 糖链和 Alexa Fluor 647 荧光端赋予分子高度水溶性；

偶联分子在缓冲液或生物体系中均匀分散，不易沉淀。

低毒性

LNT 来源天然低聚糖，Alexa Fluor 647 荧光染料偶联量低，整体分子对细胞和组织低毒性；

非光照条件下基本无细胞毒性，光照下仅产生荧光信号，无光毒作用。

细胞兼容性

可直接用于体外细胞实验，如流式细胞术和共聚焦显微镜成像；

对细胞膜和细胞器无显著破坏，可长期追踪。

光学稳定性

Alexa Fluor 647 红光荧光稳定，可用于长时间成像；

偶联后荧光信号不易猝灭，适合动态追踪。

代谢与降解

LNT 可被糖苷酶代谢，Alexa Fluor 647 偶联量低，整体分子代谢安全；

可在体内追踪糖链分布，同时保持荧光信号。

六、总结

Alexa Fluor 647-LNT 通过 Alexa Fluor 647 与 LNT 偶联 构建的功能化荧光糖分子，其主要应用特点如下：

糖受体识别与成像：可用于细胞表面 lectins 或糖受体定位与分析；

乳糖低聚糖代谢追踪：追踪 LNT 在体内或体外的吸收、分布及代谢；

免疫学研究：研究糖-受体相互作用及免疫信号传导；

荧光探针开发：红光荧光信号强，适合多功能探针和纳米平台应用；

定量与动态分析：可进行糖结合量定量、受体富集及代谢动力学研究；

生物相容性良好：水溶性高、低毒性、细胞兼容性好，适合体内外应用。

Alexa Fluor 647-LNT 将荧光探针功能与乳糖-N-四糖生物识别功能整合，是糖受体研究、母乳低聚糖代谢分析及功能化荧光探针开发的理想工具。