FITC-谷氨酸，荧光素-谷氨酸，异硫氰酸-L-谷氨酸，Glutamic acid-FITC

FITC-谷氨酸（FITC-L-Glutamic acid）是由异硫氰酸荧光素（Fluorescein Isothiocyanate，FITC）与L-谷氨酸（L-Glutamic acid）通过共价键结合形成的荧光标记化合物。其化学本质为FITC的异硫氰酸酯基团（-N=C=S）与谷氨酸的α-氨基（-NH₂）发生亲核加成反应，生成硫脲键（-NH-CO-N=C=S），形成稳定的标记产物。

化学结构与物理特性
L-谷氨酸分子式为C₅H₉NO₄，分子量147.13，含两个羧基（-COOH）和一个α-氨基，呈酸性（等电点3.22）。FITC分子量389.38，具有强绿色荧光特性（激发波长494 nm，发射波长521 nm），荧光量子产率约12%。二者结合后，FITC-谷氨酸继承了荧光特性，同时因谷氨酸的天然生物相容性，成为理想的生物标记工具。其物理形态为白色至淡黄色粉末，需在-20℃以下干燥保存以防止荧光淬灭。

功能与应用领域

神经科学研究
作为中枢神经系统主要兴奋性神经递质谷氨酸的荧光探针，FITC-谷氨酸可实时追踪突触传递过程。例如，在海马神经元中，通过全内反射荧光显微镜（TIRFM）观察发现，10Hz电刺激下突触后树突棘内荧光强度脉冲式升高，与微型兴奋性突触后电流（mEPSC）频率同步，揭示谷氨酸释放与神经信号转导的动态关联。在阿尔茨海默病模型中，侧脑室注射后海马区荧光斑点数量增加3.2倍，提示谷氨酸循环障碍。

药物筛选与开发
以HEK293细胞系表达的GluN2B受体为模型，FITC-谷氨酸的荧光强度变化可筛选NMDA受体拮抗剂。实验显示，10μM的ifenprodil可使荧光信号降低78%，为抗癫痫药物开发提供高效筛选平台。

生物传感器构建
结合碳纳米管开发的纳米传感器，在癫痫模型大鼠脑脊液中，传感器荧光淬灭速率与谷氨酸浓度呈负相关（R²=0.94），实现实时监测。

细胞成像与分子探测
通过荧光显微镜观察细胞内谷氨酸分布，研究其参与蛋白质合成、能量代谢等过程。例如，标记与谷氨酸代谢相关的酶，分析其在细胞内的定位与活性变化。

实验反应与制备
FITC-谷氨酸的合成需在pH 8.0-9.0的弱碱性条件下进行，以避免谷氨酸侧链降解。反应后通过高效液相色谱（HPLC）纯化，标记效率可达95%以上。实验中需严格控制温度与反应时间，避免未结合FITC的残留。