Fluoresceina - Fluorescein
Nazwy | |
---|---|
Wymowa | / f l r ɛ s i . ɪ n , f l ʊəˈr ɛ s iː n / |
Nazwa IUPAC
3′,6′-dihydroksyspiro[izobenzofuran-1( 3H ),9′-[ 9H ]ksanten]-3-on
|
|
Inne nazwy
Fluoresceina, rezorcynoftaleina, CI 45350, rozpuszczalnik żółty 94, D & C żółty nr. 7, angiofluor, Japonia żółty 201, mydło żółte
|
|
Identyfikatory | |
Model 3D ( JSmol )
|
|
CZEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
DrugBank | |
Karta informacyjna ECHA | 100.017.302 |
Numer WE | |
KEGG | |
Siatka | Fluoresceina |
Identyfikator klienta PubChem
|
|
UNII | |
Pulpit nawigacyjny CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Nieruchomości | |
C 20 H 12 O 5 | |
Masa cząsteczkowa | 332.311 g·mol -1 |
Gęstość | 1,602 g/ml |
Temperatura topnienia | 314 do 316 °C (597 do 601 °F; 587 do 589 K) |
Nieznacznie | |
Farmakologia | |
S01JA01 ( KTO ) | |
Zagrożenia | |
Piktogramy GHS | |
Hasło ostrzegawcze GHS | Ostrzeżenie |
H319 | |
P305 , P351 , P338 | |
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
|
zweryfikuj ( co to jest ?) | |
Referencje do infoboksu | |
Fluoresceina jest związkiem organicznym i barwnikiem . Jest dostępny w postaci ciemnopomarańczowo-czerwonego proszku słabo rozpuszczalnego w wodzie i alkoholu. Jest szeroko stosowany jako znacznik fluorescencyjny do wielu zastosowań.
Fluoresceina jest fluoroforem powszechnie stosowanym w mikroskopii , w rodzaju lasera barwnikowego jako medium wzmacniającym , w kryminalistyce i serologii do wykrywania utajonych plam krwi oraz w śledzeniu barwników . Fluoresceina ma maksimum absorpcji przy 494 nm i maksimum emisji 512 nm (w wodzie). Głównymi pochodnymi są izotiocyjanian fluoresceiny (FITC) oraz, w syntezie oligonukleotydów , amidofosforyn 6-FAM .
Kolor jego roztworu wodnego zmienia się od zielonego do pomarańczowego w zależności od sposobu jego obserwacji: przez odbicie lub transmisję, co można zauważyć na przykład na poziomie pęcherzyków , w którym fluoresceina jest dodawana jako barwnik do wypełnienia alkoholowego rurki w celu zwiększenia widoczności zawartego w niej pęcherzyka powietrza (zwiększając w ten sposób precyzję instrumentu). Bardziej stężone roztwory fluoresceiny mogą nawet wydawać się czerwone.
Znajduje się na Liście Leków Podstawowych Światowej Organizacji Zdrowia .
Zastosowania
Badania biochemiczne
W biologii komórkowej pochodna izotiocyjanianowa fluoresceiny jest często stosowana do znakowania i śledzenia komórek w zastosowaniach mikroskopii fluorescencyjnej (na przykład cytometrii przepływowej ). Dodatkowe biologicznie aktywne cząsteczki (takie jak przeciwciała ) mogą być również przyłączone do fluoresceiny, umożliwiając biologom nakierowanie fluoroforu na określone białka lub struktury w komórkach. Ta aplikacja jest powszechna w prezentacji drożdżowej .
Fluoresceinę można również sprzęgać z trifosforanami nukleozydów i włączać do sondy enzymatycznie w celu hybrydyzacji in situ . Zastosowanie amidytu fluoresceiny, pokazanego poniżej po prawej, pozwala na syntezę znakowanych oligonukleotydów w tym samym celu. Jeszcze inna technika, zwana molekularnymi latarniami nawigacyjnymi, wykorzystuje syntetyczne oligonukleotydy znakowane fluoresceiną. Sondy znakowane fluoresceiną można obrazować za pomocą FISH lub nakierowywać przeciwciała za pomocą immunohistochemii . Ten ostatni jest powszechną alternatywą dla digoksygeniny i oba są używane razem do znakowania dwóch genów w jednej próbce.
Zastosowanie medyczne
Fluoresceiny sodu, sól sodowa fluoresceiny są szeroko stosowane, jako narzędzie diagnostyczne w dziedzinie okulistyki i Optometry , gdzie miejscowe fluoresceiny jest wykorzystywany do rozpoznania otarcia rogówki , owrzodzenie rogówki i infekcji opryszczki rogówki . Jest również stosowany w sztywnych soczewkach kontaktowych przepuszczających gaz w celu oceny warstwy łzowej pod soczewką. Jest dostępny w sterylnych jednorazowych saszetkach zawierających niestrzępiące się papierowe aplikatory nasączone roztworem soli sodowej fluoresceiny.
Dożylna lub doustna fluoresceina jest stosowana w angiografii fluoresceinowej w badaniach oraz do diagnozowania i kategoryzacji zaburzeń naczyniowych, w tym choroby siatkówki, zwyrodnienia plamki żółtej , retinopatii cukrzycowej , stanów zapalnych wewnątrzgałkowych i guzów wewnątrzgałkowych . Jest również coraz częściej stosowany podczas operacji guzów mózgu .
Rozcieńczony barwnik fluoresceinowy został użyty do zlokalizowania wielu defektów przegrody międzykomorowej mięśni podczas operacji na otwartym sercu i potwierdzenia obecności jakichkolwiek resztkowych defektów.
Nauka o ziemi
Fluoresceina jest używana jako raczej konserwatywny wskaźnik przepływu w testach wskaźników hydrologicznych , aby pomóc w zrozumieniu przepływu wody zarówno w wodach powierzchniowych, jak i gruntowych . Barwnik można również dodawać do wody deszczowej w symulacjach testów środowiskowych, aby pomóc w lokalizacji i analizie wycieków wody, a w Australii i Nowej Zelandii jako barwnik spirytusu metylowanego .
Ponieważ roztwór fluoresceiny zmienia swój kolor w zależności od stężenia, był używany jako znacznik w eksperymentach z odparowaniem.
Jednym z jej bardziej rozpoznawalnych zastosowań była rzeka Chicago , gdzie fluoresceina była pierwszą substancją użytą do barwienia rzeki na zielono w dzień św .
Nauka o roślinach
Fluoresceina była często wykorzystywana do śledzenia ruchu wody w wodach gruntowych w celu badania przepływu wody i obserwowania obszarów zanieczyszczenia lub niedrożności w tych systemach. Fluorescencyjnego , który jest utworzony przez barwnik powoduje obszarów problemowych bardziej widoczne i łatwe do zidentyfikowania. Podobną koncepcję można zastosować do roślin, ponieważ barwnik może uwidocznić problemy w unaczynieniu roślin. W nauce o roślinach fluoresceina i inne barwniki fluorescencyjne są wykorzystywane do monitorowania i badania unaczynienia roślin , zwłaszcza ksylemu , który jest głównym szlakiem transportu wody w roślinach. Dzieje się tak, ponieważ fluoresceina jest ruchliwa w ksylemie i nie może przenikać przez błony plazmatyczne , co czyni ją szczególnie użyteczną w śledzeniu ruchu wody przez ksylem. Fluoresceinę można wprowadzić do żył rośliny przez korzenie lub przeciętą łodygę. Barwnik może zostać wchłonięty przez roślinę w taki sam sposób jak woda i przemieszcza się od korzeni do wierzchołka rośliny dzięki przyciąganiu transpiracyjnemu. Fluoresceinę, która została wchłonięta przez roślinę, można zwizualizować pod mikroskopem fluorescencyjnym .
Zastosowanie na polach naftowych
Roztwory barwników fluorescencyjnie, na ogół 15% składnika aktywnego, są powszechnie stosowane jako środek pomocniczy do wykrywania wycieków podczas próby wodnej w podwodnych naftowych i gazowych rurociągach i innych infrastruktury podwodnego. Wycieki mogą zostać wykryte przez nurków lub pojazdy ROV przenoszące światło ultrafioletowe.
Kosmetyki
Fluoresceina jest również znana jako dodatek barwiący ( D&C Yellow nr 7). Postać soli disodowej fluoresceiny jest znana jako uranina lub D&C Yellow no. 8.
Bezpieczeństwo
Doustne i dożylne stosowanie fluoresceiny może powodować działania niepożądane , w tym nudności , wymioty , pokrzywkę , ostre niedociśnienie , anafilaksję i pokrewną reakcję anafilaktoidalną , powodujące zatrzymanie akcji serca i nagłą śmierć w wyniku wstrząsu anafilaktycznego .
Najczęstszą reakcją niepożądaną są nudności, spowodowane różnicą w pH ciała i pH barwnika fluoresceiny sodowej; jednak szereg innych czynników jest również uważanych za współtwórców. Nudności są zwykle przemijające i szybko ustępują. Pokrzywka może wahać się od drobnego do ciężkiego, a pojedyncza dawka leku przeciwhistaminowego może przynieść całkowitą ulgę. Wstrząs anafilaktyczny, a następnie zatrzymanie akcji serca i nagła śmierć zdarzają się bardzo rzadko, ale ponieważ następują one w ciągu kilku minut, lekarz stosujący fluoresceinę powinien być przygotowany do przeprowadzenia resuscytacji w nagłych wypadkach.
Podanie dożylne wiąże się z najczęściej zgłaszanymi działaniami niepożądanymi, w tym nagłą śmiercią, ale może to odzwierciedlać większe zastosowanie niż większe ryzyko. Zgłoszono, że zarówno doustne, jak i miejscowe stosowanie powoduje anafilaksję, w tym jeden przypadek anafilaksji z zatrzymaniem akcji serca ( resuscytacja ) po miejscowym zastosowaniu kropli do oczu. Zgłaszane wskaźniki działań niepożądanych wahają się od 1% do 6%. Wyższe wskaźniki mogą odzwierciedlać badane populacje, które obejmują większy odsetek osób z wcześniejszymi reakcjami niepożądanymi. Ryzyko wystąpienia działań niepożądanych jest 25 razy wyższe, jeśli dana osoba miała wcześniej działanie niepożądane. Ryzyko można zmniejszyć dzięki wcześniejszemu ( profilaktycznemu ) zastosowaniu leków przeciwhistaminowych i natychmiastowemu postępowaniu w razie wystąpienia anafilaksji. Prosty test punktowy może pomóc w identyfikacji osób najbardziej zagrożonych reakcją niepożądaną.
Chemia
Fluorescencja tej cząsteczki jest bardzo intensywna; szczytowe wzbudzenie występuje przy 494 nm, a szczytowa emisja przy 521 nm.
Fluoresceiny ma P K A 6,4, a jego doprowadzenia do równowagi jonizacji zależnie od pH absorpcji i emisji powyżej w zakresie od 5 do 9. Ponadto, czasy życia fluorescencji protonowanych i deprotonowany formy fluoresceiny są około 3 i 4, które NS pozwala na określenie pH na podstawie pomiarów nieintensywnych. Okresy życia można odzyskać za pomocą skorelowanego w czasie zliczania pojedynczych fotonów lub fluorymetrii z modulacją fazową .
Fluoresceina ma punkt izozbestyczny (wchłanianie równe dla wszystkich wartości pH ) przy 460 nm.
Pochodne
Znanych jest wiele pochodnych fluoresceiny. Przykład
- izotiocyjanian fluoresceiny 1 , często określany skrótem FITC, zawiera podstawnik grupy izotiocyjanianowej ( -N=C=S ). FITC reaguje z grupami aminowymi wielu istotnych biologicznie związków, w tym białek wewnątrzkomórkowych, tworząc wiązanie tiomocznikowe.
- Modyfikowana estrem sukcynoimidylowym fluoresceina, tj. NHS-fluoresceina , jest inną powszechną pochodną reagującą z aminami, dającą addukty amidowe, które są bardziej stabilne niż wspomniane tiomoczniki.
- Inne przydatne odczynniki to : karboksyfluoresceina , ester sukcynimidylowy karboksyfluoresceiny , estry pentafluorofenylowe (PFP), estry tetrafluorofenylowe (TFP).
W syntezie oligonukleotydów kilka odczynników amidofosforynowych zawierających zabezpieczoną fluoresceinę, np. amidofosforyn 6-FAM 2 , stosuje się do wytwarzania oligonukleotydów znakowanych fluoresceiną .
Stopień, w jakim dilaurynian fluoresceiny jest rozkładany na kwas laurynowy, można wykryć jako miarę aktywności esterazy trzustkowej .
Synteza
Fluoresceina została po raz pierwszy zsyntetyzowana przez Adolfa von Baeyera w 1871 roku. Można ją otrzymać z bezwodnika ftalowego i rezorcynolu w obecności chlorku cynku w reakcji Friedela-Craftsa .
Drugi sposób wytwarzania fluoresceiny wykorzystuje kwas metanosulfonowy jako kwasowy katalizator Brønsteda. Ta trasa daje wysokie plony w łagodniejszych warunkach.
Zobacz też
- Chemiczne pochodne fluoresceiny:
- Eozyna
- Calceina
- Amidyt fluoresceiny (FAM)
- Merbromina
- Erytrozyna
- Róża bengalska
- DyLight Fluor , linia produktów barwników fluorescencyjnych
- Hydroliza dioctanu fluoresceiny , test laboratoryjny biochemii
- Inne barwniki: