BHQ2-COOH，1214891-99-2与BHQ2-NH₂，1241962-11-7试剂科普介绍

一、基本信息

BHQ-2，全称黑洞猝灭剂2（Black Hole Quencher 2），属于非荧光类暗猝灭剂，核心衍生物包含BHQ-2羧酸与BHQ-2氨基两种功能性试剂。

1.BHQ-2羧酸（BHQ2-COO）

• CAS号：1214891-99-2
• 分子式：C₂₅H₂₆N₆O₆
• 分子量：506.52
• 英文别名：BHQ-2 acid、4-((4-((E)-(2,5-二甲氧基-4-((E)-(4-硝基苯基)二烯基)苯基)二烯基)苯基)(甲基)氨基)丁酸

2.BHQ-2氨基（BHQ2-NH₂）

• CAS号：1241962-11-7
• 分子式：C₂₄H₂₇N₇O₄
• 分子量：477.52
• 英文别名：BHQ-2 amine、N1-(4-((2,5-二甲氧基-4-((4-硝基苯基)diazenyl)苯基)diazenyl)phenyl)-N1-甲基-1,3-丙二胺

二、分子结构特征

（一）核心骨架结构

BHQ-2羧酸与BHQ-2氨基共享相同的核心共轭骨架，该骨架为多芳基偶氮结构，包含苯环、偶氮基团（-N=N-）、二甲氧基取代基及硝基苯基基团。共轭体系形成离域π电子云，是其具备荧光猝灭能力的结构基础；硝基与甲氧基作为取代基，分别起到吸电子与给电子作用，调控分子的吸收光谱范围与电子分布状态。

（二）官能团差异

两种试剂的核心区别在于末端官能团，该差异决定了二者的化学偶联特性与应用场景：

• BHQ-2羧酸：末端带有羧基（-COOH），为亲水性官能团，可作为亲电位点参与酰胺化、酯化等反应。
• BHQ-2氨基：末端带有氨基（-NH₂），为亲核性官能团，可与羧基、活性酯、醛基等基团发生特异性共价偶联反应。

三、物理性质

（一）外观与溶解性

• 两种试剂均为深紫色固体粉末，无荧光特性，属于暗猝灭剂，自身不发射荧光信号。
• 溶解性：均难溶于水，易溶于二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等极性有机溶剂；BHQ-2羧酸因含羧基，在弱碱性水溶液中可实现有限溶解，BHQ-2氨基在中性或酸性水溶液中溶解性较差。

（二）光谱特性

• 最大吸收波长：两种试剂的紫外-可见吸收光谱峰值均为579 nm，有效吸收波长范围为550–650 nm，覆盖可见光黄橙光区域。
• 消光系数：最大吸收波长下消光系数约为38000 L·mol⁻¹·cm⁻¹，对特定波长荧光能量具有强吸收能力。
• 无荧光发射：区别于传统荧光染料，二者无本征荧光发射，可避免自身荧光干扰，降低检测背景噪声。

（三）稳定性

• 化学稳定性：在干燥、避光、低温（-20℃）条件下，试剂可长期稳定保存，不易发生降解；对光照敏感，长期暴露于强光环境会导致共轭骨架破坏，猝灭效率下降。
• 热稳定性：沸点均在670℃以上，常温及常规实验温度（0–40℃）下结构稳定，不易分解。

四、化学特性与猝灭机制

（一）化学反应特性

• BHQ-2羧酸：羧基官能团可在碳二亚胺（如EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）等缩合剂作用下，与含氨基的分子（如寡核苷酸、多肽、蛋白质）发生酰胺化反应，形成稳定的酰胺键，实现共价标记。
• BHQ-2氨基：氨基官能团可在弱碱性条件（pH 7.0–8.5）下，与含羧基、NHS酯基、醛基的分子发生偶联反应，生成稳定的共价复合物；反应活性适中，偶联过程不破坏自身猝灭功能与目标分子的生物活性。

（二）荧光猝灭机制

BHQ-2羧酸与BHQ-2氨基均通过荧光共振能量转移（FRET）与静态猝灭双重机制实现荧光信号抑制：

1. 荧光共振能量转移（FRET）：当试剂与荧光基团（供体）空间距离小于10 nm时，供体受激发产生的荧光能量通过偶极-偶极相互作用转移至BHQ-2分子，能量以非辐射形式耗散（转化为热能），供体荧光信号被猝灭。
2. 静态猝灭：BHQ-2分子与荧光基团在基态下形成稳定的非荧光络合物，络合物受光激发后不产生荧光，直接通过非辐射途径衰减能量，实现荧光猝灭。

五、应用场景

（一）荧光探针构建

• 核酸探针：用于TaqMan探针、分子信标、蝎子引物等FRET型核酸探针的合成。BHQ-2羧酸可标记于探针3'端，BHQ-2氨基可标记于探针5'端或内部位点，与荧光基团（如FAM、TAMRA、ROX）配对，实现核酸序列的特异性检测。
• 探针工作原理：探针完整时，荧光基团与BHQ-2猝灭剂距离较近，荧光被猝灭；探针与目标核酸结合或被酶切后，二者距离增大，荧光信号恢复，通过荧光强度变化实现信号监测。

（二）生物分子标记

• 蛋白质与多肽标记：BHQ-2羧酸可通过酰胺化反应标记于蛋白质或多肽的氨基端，BHQ-2氨基可标记于羧基端，构建荧光-猝灭剂标记的生物分子，用于蛋白质相互作用、酶活性分析等研究。
• 小分子标记：用于构建FRET型小分子探针，通过猝灭信号变化实现小分子识别与检测。

（三）生物传感与分析

• 作为猝灭单元构建FRET型生物传感器，应用于核酸、蛋白质、酶活性及小分子的高通量分析。
• 适用于多重荧光分析，因无自身荧光，可与多种荧光染料配对，同时检测多个目标分子，降低信号交叉干扰。

六、储存与使用注意事项

（一）储存条件

• 储存温度：-20℃，避光、干燥密封保存，避免反复冻融。
• 包装要求：采用棕色避光容器包装，减少光照影响；密封防止吸潮，避免官能团水解失活。

（二）使用规范

• 操作环境：在避光、低温条件下进行称量与溶解，避免强光直射与高温环境。
• 溶解方法：优先使用DMSO或DMF溶解，配制母液后按需稀释；BHQ-2羧酸水溶液需控制pH在弱碱性范围，防止羧基质子化影响反应活性。
• 避免污染：使用无水、无酶的实验耗材，防止杂质导致试剂降解或猝灭效率下降。

‍以上由WWH编辑提供的操作注意事项的等，仅供参考，不作为具体的实验方案、操作步骤或使用承诺。