D-荧光素钾盐— 萤火虫荧光素酶经典底物，活体生物发光成像核心工具

一、产品基本信息

二、产品简介与核心优势

D-荧光素钾盐是D-荧光素的水溶性钾盐形式，也是萤火虫荧光素酶（Firefly Luciferase, Luc）的天然高亲和力底物。在萤火虫荧光素酶的催化下，D-荧光素钾盐在ATP、镁离子和氧气存在下发生氧化脱羧反应，生成激发态的氧化荧光素（oxyluciferin），当其返回基态时释放出黄绿色生物发光，峰值波长约为560 nm。

D-荧光素钾盐是活体生物发光成像技术的核心工具，广泛应用于肿瘤学研究、药物筛选、基因表达分析、干细胞示踪、感染性疾病模型等多个领域。其钾盐形式具有优异的水溶性，可直接用无菌水或PBS配制成溶液用于动物注射，使用便捷。

萤火虫荧光素酶报告基因系统是目前最灵敏的活体成像检测系统之一，哺乳动物组织中无内源性荧光素酶活性，背景信号极低，可检测低至0.02 pg的荧光素酶。当底物D-荧光素过量存在时，发光强度与荧光素酶浓度呈正比，可实现精确定量分析。

核心优势：

• 超高灵敏度：生物发光检测背景极低，可检测极低丰度的基因表达
  
• 水溶性优异：钾盐形式易溶于水，配制方便，适用于动物注射
  
• 活体成像首选：经腹腔或静脉注射后，可穿透组织进行非侵入式实时监测
  
• 定量精确：发光强度与荧光素酶活性呈良好线性关系，可精确定量
  
• 应用广泛：涵盖活体成像、报告基因检测、ATP检测、细胞活力测定等多个领域
  
• 安全性好：对细胞和动物毒性低，可安全用于体内实验
  

三、化学发光原理

D-荧光素钾盐的生物发光反应基于萤火虫荧光素酶催化的两步反应：

Step 1：腺苷酰化（Adenylation）

• D-荧光素在荧光素酶催化下与ATP反应
  
• 形成荧光素腺苷酸中间体（Luciferyl adenylate, LH₂-AMP）
  
• 同时释放焦磷酸（PPi）
  
• 镁离子（Mg²⁺）作为关键辅助因子
  

Step 2：氧化脱羧（Oxidative Decarboxylation）

• 荧光素腺苷酸与氧气反应
  
• 形成不稳定的过氧化物中间体——二氧杂环丁酮（dioxetanone）
  
• 二氧杂环丁酮分解产生CO₂和激发态的氧化荧光素（oxyluciferin）
  
• 激发态氧化荧光素返回基态时释放出黄绿色光子
  

发射光谱特征：

• 体外：峰值波长约560 nm（黄绿色）
  
• 体内：因组织吸收作用，峰值波长偏移至近红外区（约600 nm），实现最优组织穿透
  
• 量子产率：约0.41光子/氧化底物分子，生物发光效率极高
  

反应特点：

• 反应特异性强，背景极低
  
• 无需激发光源，无组织自发荧光干扰
  
• ATP依赖性，可直接反映细胞能量状态
  
• 底物过量时，发光强度与荧光素酶活性成正比
  

四、主要应用领域

4.1 活体生物发光成像（Bioluminescence Imaging, BLI）— 核心应用

D-荧光素钾盐是活体生物发光成像技术的标准底物。通过将荧光素酶报告基因整合到靶细胞（如肿瘤细胞、干细胞、病原微生物）或转基因动物中，经腹腔或静脉注射D-荧光素钾盐后，利用活体成像系统可实时、非侵入性地监测体内生物学过程。

核心应用场景：

• 肿瘤学研究：追踪肿瘤生长、转移、消退过程，评估抗肿瘤药物疗效
  
• 干细胞示踪：监测移植干细胞在体内的分布、归巢和存活
  
• 感染性疾病模型：追踪病原体（如细菌、病毒）的感染进程和治疗效果
  
• 药物筛选：实时评估候选药物的体内药效和药代动力学
  
• 基因表达监测：非侵入式监测特定启动子驱动的基因表达动态
  

技术优势：

• 非侵入性：同一动物可进行纵向连续观察，减少动物用量
  
• 高灵敏度：可检测低至几百个细胞
  
• 实时定量：发光强度与细胞数量/基因表达水平呈正相关
  
• 高通量：可同时成像多只动物
  

4.2 荧光素酶报告基因检测（Luciferase Reporter Assay）

D-荧光素钾盐是报告基因检测系统的经典底物。将荧光素酶基因置于目标启动子或信号通路响应元件的控制下，转染细胞后，通过检测D-荧光素钾盐产生的发光强度，可定量评估启动子活性或信号通路的激活水平。

核心应用场景：

• 启动子活性分析：定量研究基因转录调控
  
• 信号通路研究：如NF-κB、MAPK、Wnt等通路的激活检测
  
• 药物高通量筛选：筛选激活或抑制特定信号通路的化合物
  
• RNA干扰效果评估：定量检测siRNA或shRNA的敲低效率
  
• 病毒滴度测定：如慢病毒、腺病毒等
  

技术优势：

• 检测速度快：数分钟内完成
  
• 动态范围宽：达6-7个数量级
  
• 灵敏度极高：可检测低至0.02 pg的荧光素酶
  
• 易于自动化：适合96/384孔板高通量筛选
  

4.3 ATP检测与细胞活力测定

D-荧光素钾盐可应用于ATP含量检测及细胞活力分析。反应体系依赖ATP的存在，发光强度与ATP浓度（即活细胞数量）成正比。

核心应用场景：

• 细胞增殖/毒性检测：通过ATP含量评估细胞活力
  
• 药物细胞毒性筛选：评估化合物对细胞存活的影响
  
• 微生物污染检测：监测食品加工设备表面或环境样本中的微生物污染
  
• 细菌尿路感染快速检测
  

技术优势：

• 极速检测：样品准备后几分钟内完成
  
• 高灵敏度：可检测低至fM级别的ATP
  
• 操作简便：无需洗涤步骤
  

4.4 多药耐药（MDR）机制研究

D-荧光素钾盐可作为ATP结合盒（ABC）转运蛋白外排功能研究的新型探针。

核心应用场景：

• ABC转运蛋白介导的耐药机制研究
  
• 中药逆转肿瘤多药耐药的药效评估
  
• 药物-转运蛋白相互作用的药物筛选
  

研究数据：研究表明，D-荧光素可作为化疗药物替代探针，研究传统中药逆转多药耐药的机制。

4.5 转基因动物模型研究

D-荧光素钾盐广泛应用于携带荧光素酶报告基因的转基因动物模型。

核心应用场景：

• 组织特异性基因表达分析
  
• 发育生物学研究：基因表达的时空动态
  
• 疾病模型监测：实时追踪疾病进展
  

五、实验方案

5.1 活体成像实验方案

试剂准备：

1. 用无菌DPBS（不含Mg²⁺、Ca²⁺）配制15 mg/mL的D-荧光素钾盐储存液
   
2. 充分混匀，0.22 μm滤膜除菌过滤
   
3. 分装后-20°C避光保存，避免反复冻融
   

给药方案：

• 腹腔注射（i.p.）：150 mg/kg体重（约10 μL/g体重）
  
• 静脉注射（i.v.）：剂量可适当降低，信号峰值时间更早
  
• 皮下注射（s.c.）：适用于局部成像
  

成像时间窗口：

• 腹腔注射后约10-20分钟达到信号峰值
  
• 建议对各动物模型进行预实验确定最佳成像时间
  
• 成像前使用异氟烷等麻醉动物
  

5.2 报告基因检测实验方案

试剂准备：

1. 用无菌水配制100 mM D-荧光素钾盐储存液
   
2. 分装后-20°C避光保存
   

反应缓冲液配制（按需制备）：

• 25 mM Tricine缓冲液（pH 7.8）
  
• 3 mM ATP
  
• 1 mM DTT
  
• 15 mM MgSO₄
  
• 1 mM D-荧光素钾盐（工作浓度）
  

检测流程：

1. 裂解细胞，制备细胞裂解物
   
2. 向检测板中加入5-10 μL裂解物
   
3. 自动注射200 μL反应缓冲液
   
4. 立即检测发光信号（积分时间10秒）
   

5.3 体外细胞成像实验方案

1. 用无菌水配制100 mM D-荧光素钾盐储存液
   
2. 用预热的细胞培养基稀释至工作浓度（0.5-1.0 mM）
   
3. 吸除细胞培养上清
   
4. 加入荧光素工作溶液
   
5. 37°C孵育5-10分钟后成像
   

六、产品质量标准

湖南汇百益新材料有限公司提供的D-荧光素钾盐产品严格执行以下质量标准：

湖南汇百益通过优化合成工艺与精制技术，将产物纯度稳定控制在≥98%（HPLC检测），确保生物发光反应的灵敏度高、背景值低。产品批间稳定性良好，适合活体成像和报告基因检测的规模化使用。

储存稳定性：

• 粉末在-20°C条件下可稳定保存2-3年
  
• 溶液在-20°C避光可短期保存（约1-3个月），建议分装保存避免反复冻融
  
• 对光敏感，储存和工作液均应避光
  

七、D-荧光素钾盐 vs. 其他盐形式：对比分析

湖南汇百益提供多种D-荧光素产品形式，您可根据实验需求选择：

选择建议：

• 活体成像实验：首选D-荧光素钾盐或钠盐，水溶性好，注射方便
  
• 报告基因检测：三种形式均可，钾盐/钠盐水溶更方便
  
• 成本敏感的实验：可选择游离酸形式
  

八、供应商介绍：湖南汇百益新材料有限公司

湖南汇百益新材料有限公司成立于2014年，位于怀化市洪江工业园，拥有50,000平方米生产基地。公司是一家专注于生物基础试剂研发、生产与销售的“国家高新技术企业”、“湖南省专精特新企业”，拥有独立研发试验中心和生产基地，并已通过ISO 9001:2015质量管理体系认证。公司严格按照国际标准，不断完善硬件设施与质控流程，构建了全方位覆盖的精控生产体系，核心产品IPTG、DTT等高端生物原材料，质量已达国际先进水平。

依托强大的生产平台与技术实力，公司可灵活提供OEM代工服务与个性化定制方案，如提纯、精制加工等，以满足客户多元化需求。旗下品牌“汇百试剂”，通过提供性能稳定可靠、品质媲美进口、成本更具优势的国产试剂，为生物医药、体外诊断、生物工程及科研机构等领域的客户提供基础材料解决方案，以实现关键生物基础试剂国产化替代与关键试剂本土化供应，切实解决中国生物试剂的供应瓶颈问题，并持续助力科研突破与产业创新升级。

公司研发、生产、销售各种高纯生化试剂，包括：

• 糖苷系列：IPTG、ONPG、PNPG、DTT、x-gal、x-gluc、PETG、MU-Gal等
  
• 生物缓冲剂：Tricine、HEPES、MOPS、CAPS、TAPS、MES、BES等
  
• 表面活性剂与去污剂：SDS、SURFACTIN、EMPIGEN BB、CHAPS、SB-8至SB-18系列等
  
• 检测试剂：泛影酸钠、PCA钙、G-418硫酸盐、DTE、TCEP-HCl、PMSF、PNPP、ABTS、TMB、TMB-PS、鲁米诺、异鲁米诺、ABEI、D-荧光素钾盐等
  
• 高纯生化试剂：DEPC、异硫氰酸胍、PMSF、MTT、BSA、WST-8等
  

湖南汇百益提供的D-荧光素钾盐产品具有以下突出优势：

• 高纯度：纯度≥98%（高纯度≥99%），批次稳定性好，发光性能优异
  
• 高水溶性：溶解度达60 mg/mL，配制方便，适合动物注射
  
• 现货供应：常备库存，支持快速发货，满足紧急实验需求
  
• 规格灵活：提供从毫克级到克级（10 mg、50 mg、100 mg、500 mg、1 g等）的产品
  
• 专业包装：采用避光、密封、防潮包装，-20°C冷冻运输保存
  
• 技术支持：专业技术团队提供全程使用指导与问题解答
  
• 源头工厂：自产自销，具备价格优势和供应稳定性
  

九、采购与使用建议

在采购D-荧光素钾盐（CAS 115144-35-9）时，建议重点关注以下几点：

1. 纯度要求：对于活体成像和报告基因检测等敏感实验，建议选择纯度≥98%的产品，以确保低背景和高灵敏度。
   
2. 水溶性验证：优质的D-荧光素钾盐应完全溶于水，60 mg/mL浓度下溶液应澄清淡黄色。
   
3. 储存条件：-20°C冷冻保存，避光防潮。粉末在-20°C可稳定保存2-3年。溶液应分装后-20°C保存，使用期限1-3个月。
   
4. 避免反复冻融：D-荧光素对冻融敏感，建议按单次用量分装储存，反复冻融会导致活性下降。
   
5. 避光操作：D-荧光素对光敏感，储存和工作液均应避光（可用铝箔包裹）。
   
6. 动物实验注意事项：
   
7. 使用建议：
   

十、联系我们

如需获取D-荧光素钾盐（CAS 115144-35-9）的产品报价、样品或技术支持，请联系湖南汇百益新材料有限公司：

• 产品咨询：13319523173
  
• 订购邮箱：ivy@hnhbsj.com
  
• 官方网站：https://www.hbsjxcl.com/
  

声明：本产品仅供科研使用，不用于临床诊断或治疗。使用前请仔细阅读产品说明书，并遵守实验室安全操作规范。