İndigo üretimi uzun süre boyunca ekonomik açıdan çok önemli bir süreç olmuştur. Büyük ölçekli kimyasal sentezler indigoya ucuz erişim sağlamadan önce, Hristiyanlık öncesi dönemlerden itibaren öncül maddeler doğal kaynaklardan elde edilmekteydi. Hint indigo bitkisindeki indigo öncüllerinin miktarı (0,2-0,8 %) yaklaşık 30 kat daha fazla olduğu için, Avrupa'da indigo sağlayan bitkilerin yetiştiriciliği (doğal indigo) 17üncü yüzyılda kârlılığını yitirmiştir. 19. yüzyılın sonunda indigonun kimyasal sentezi, geleneksel yetiştiriciliği ortadan kaldırmıştır1,2.
Bitkilerde doğal olarak bulunan indigo öncüleri arasında Indikan (1), Insatan A (2) ve Isatan B (3) yer alır (Şekil 1). Bunların tamamı, bir glikozil kalıntısına bağlı bir indoksil motifinden oluşur. Örneğin enzimatik hidroliz yoluyla glikozidik bağın koparılması, indoksilin (4) salınmasına yol açar. İndoksilin kendisi neredeyse renksizdir, ancak hızla oksitlenerek bir indigo boyası (5) oluşturabilir. Bu hassas reaksiyon biyokimya, histokimya, bakteriyoloji ve moleküler biyolojide enzim aktivitelerini izlemek için uyarlanmıştır. Enzimlerin izolasyonu veya saflaştırılmasına gerek kalmadan in vivo aktivite taramasının yanı sıra agar plaklarında veya çözeltide hızlı testler (örneğin mavi-beyaz tarama, mikro-kuyucuklar) mümkündür. İndoksil kısmına bağlı olan kalıntıya (örneğin esterler, glikozitler, sülfatlar) bağlı olarak, farklı enzim sınıfları (örneğin esterazlar, glikozidazlar, sülfatazlar) için uygun substratlar geliştirilmiştir3. Aşağıda, indoksil glikozitlerinin oluşumuna ve uygulamasına odaklanılacaktır.

Şekil 1: Doğal indigo öncülleri ve hidroliz yoluyla indigo boyasının oluşumu. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
İndoksil kısmının sübstitüsyon paterni, ortaya çıkan indigo boyasının rengini ve fiziksel özelliklerini belirler. En yaygın sübstitüsyon paternleri 5-bromo-4-kloro (X olarak kısaltılır; grimsi mavi), 5-bromo (mavi) ve 5-bromo-6-klorodur (macenta); çünkü bunlar en küçük boya partiküllerini oluşturur, granül oluşturmazlar ve hidroliz bölgelerinden en az difüzyona sahiptirler. Son özellik, özellikle in vivo deneyler için önemlidir3.
Esteraz aktivitesinin tespiti için indigojenik yöntemin ilk raporu, indoksil asetat ve bütirat kullanan Barrnett ve Seligman tarafından 1951 yılında yayınlanmıştır4. Yaklaşık on yıl sonra, indigojenik prensip memeli glukozidazın lokalizasyonu için uyarlanmıştır5. Sentezlerinin zor olduğu kanıtlanmış olsa da, bugüne kadar birçok indoksil glikozidi geliştirilmiştir. Sentezlerin çoğu, akseptör olarak bir N-asetillenmiş indoksil ve donör olarak ilgili glikozil halür kullanımına dayanmaktadır6-14. Glikozilasyon, sodyum hidroksit ile aseton içerisinde gerçekleştirilir. Bu koşullar altında, verimi önemli ölçüde düşüren bir dizi yan reaksiyon meydana gelir. Özellikle glukoz tipi yapılar için çok düşük glikozilasyon verimleri rapor edilmiştir (örneğin, (N-asetil-5-bromo-4-kloro-indol-3-il)-2,3,4,6-tetra-O-asetil-β-ᴅ-glukopiranozid için %156 ve daha güncel bir örnekte (N-asetil-5-bromo-4-kloro-indol-3-il)-2,3,2',3',4'-penta-O-asetil-β-ᴅ-ksilobiyozid için %2614). İndoksilik asit esterlerinin kullanıldığı yeni bir yaklaşım sayesinde, önemli sayıda indoksil glikozidi yüksek verimlerle hazırlanmıştır (örneğin, (N-asetil-5-bromo-4-kloro-indol-3-il)-2,3,4,6-tetra-O-asetil-β-ᴅ-glukopiranozid %57 verim).
Aşağıdaki protokol, indoksilik asit alil esterin (5-bromo-4-kloro) basit sentezini ve buna dayanarak bir indoksil glikozidin (X-Gal) sentezini tanımlamaktadır. Basit bir model deney, X-Gal kullanılarak β-galaktosidazın enzim reaktivitesini göstermektedir.