丹磺酰氯
丹磺酰氯(Dansyl Chloride,DNS-Cl)详解
1. 化学结构与基本信息
化学名称:5-(二甲氨基)萘-1-磺酰氯
分子式:C₁₂H₁₂ClNO₂S
结构式:
(萘环的1位为磺酰氯基,5位为二甲氨基)
2. 物理性质
外观:白色至淡黄色结晶性粉末
溶解性:
易溶于极性有机溶剂(如DMF、DMSO、乙腈)
微溶于水(需在碱性条件或含胺溶液中溶解)
熔点:约60-65°C
荧光特性:
激发波长:约330-350 nm
发射波长:约500-550 nm(强绿色荧光)
3. 化学性质
高反应性:磺酰氯基团(-SO₂Cl)易与氨基(-NH₂)、羟基(-OH)等亲核基团反应。
典型反应:
与氨基反应:生成稳定的磺酰胺键(-SO₂-NR₂),用于标记蛋白质或多肽的N端氨基酸。
水解敏感性:水中缓慢水解为磺酸(需干燥保存)。
4. 核心应用
4.1 蛋白质与多肽分析
Edman降解:
标记多肽的N端氨基,通过逐级切割鉴定氨基酸序列。
步骤:
DNS-Cl与N端氨基反应生成丹磺酰化多肽。
酸水解切除标记的氨基酸。
通过HPLC或TLC鉴定丹磺酰-氨基酸。
荧光标记:
标记蛋白质的游离氨基(如赖氨酸侧链),用于荧光显微镜或SDS-PAGE检测。
4.2 小分子检测
胺类物质分析:
标记生物胺(如组胺、多巴胺),通过HPLC-荧光检测定量(灵敏度达pmol级)。
药物代谢研究:
标记含氨基代谢物,追踪其在体内的分布与清除。
4.3 材料科学
荧光探针合成:
与含氨基的分子(如壳聚糖、纳米颗粒)偶联,制备生物相容性荧光标记材料。
5. 实验操作要点
标记反应条件:
pH:8-9(碳酸盐缓冲液或三乙胺调节)。
温度:室温或37°C,避光反应1-2小时。
摩尔比:DNS-Cl: 氨基 ≈ 5:1(过量DNS-Cl确保完全反应)。
纯化方法:
透析:去除未反应的DNS-Cl(适用于大分子标记)。
柱层析:硅胶柱分离小分子标记产物。
6. 注意事项与安全
毒性:
对皮肤、眼睛有刺激性,操作时需戴手套、护目镜,在通风橱中进行。
储存:
避光、干燥、-20°C密封保存(易吸潮水解)。
废弃物处理:
按有机卤化物废液处理,避免直接排放。
7. 常见问题解答
Q:丹磺酰氯标记后荧光强度低?
A:可能原因:
反应pH过低(需≥8)。
氨基浓度不足(提高DNS-Cl比例)。
光照导致荧光淬灭(全程避光操作)。
Q:如何区分N端标记与内部赖氨酸标记?
A:
Edman降解:仅N端氨基被标记并逐级切除。
质谱分析:通过分子量差异确定标记位点。
Q:丹磺酰氯与其他磺酰化试剂的区别?
A:
荧光特性:丹磺酰基具有强荧光,而其他试剂(如Dabsyl-Cl)依赖显色检测。
灵敏度:丹磺酰标记的检测限更低(荧光法 vs. 紫外法)。
8. 替代与衍生试剂
Dabsyl-Cl:用于无荧光需求的紫外检测(吸收波长460 nm)。
FITC(异硫氰酸荧光素):替代荧光标记,但反应位点为氨基,发射波长不同(520 nm)。
磺基-NHS酯:更稳定的水溶性活化酯,适用于生物共轭。
总结:丹磺酰氯凭借其强荧光与高反应性,成为蛋白质测序和小分子检测的重要工具。精准控制反应条件与纯化步骤,可最大化其应用效能,尤其在微量分析中展现独特优势!
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