Fluorescein - Fluorescein
|
|
|
|
|
|
| Jména | |
|---|---|
| Výslovnost | / f l ʊəˈr ɛ s i . ɪ n , f l ʊəˈr ɛ s iː n / |
|
Název IUPAC
3 ', 6'-dihydroxyspiro [isobenzofuran-1 (3 H ), 9'-[9 H ] xanthen] -3-on
|
|
| Ostatní jména
Fluorescein, resorcinolftalein, CI 45350, rozpouštědlová žlutá 94, D & C žlutá č. 7, angiofluor, japonská žlutá 201, mýdlová žlutá
|
|
| Identifikátory | |
|
3D model ( JSmol )
|
|
| ČEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| Informační karta ECHA |
100,017,302 
|
| Číslo ES | |
| KEGG | |
| Pletivo | Fluorescein |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Vlastnosti | |
| C 20 H 12 O 5 | |
| Molární hmotnost | 332,311 g · mol −1 |
| Hustota | 1,602 g/ml |
| Bod tání | 314 až 316 ° C (597 až 601 ° F; 587 až 589 K) |
| Mírně | |
| Farmakologie | |
| S01JA01 ( KDO ) | |
| Nebezpečí | |
| Piktogramy GHS |
|
| Signální slovo GHS | Varování |
| H319 | |
| P305 , P351 , P338 | |
|
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 ověřit ( co je to ?)
  |
|
| Reference na infobox | |
Fluorescein je organická sloučenina a barvivo . Je k dispozici ve formě tmavě oranžového/červeného prášku mírně rozpustného ve vodě a alkoholu. Je široce používán jako fluorescenční indikátor pro mnoho aplikací.
Fluorescein je fluorofor běžně používaný v mikroskopii , v typu barvicího laseru jako média zisku , v kriminalistice a sérologii k detekci latentních krevních skvrn a při sledování barviv . Fluorescein má absorpční maximum při 494 nm a emisní maximum 512 nm (ve vodě). Hlavními deriváty jsou fluorescein isothiokyanát (FITC), a syntézu oligonukleotidů , 6-FAM fosforamiditu .
Barva jeho vodného roztoku se mění od zelené po oranžovou v závislosti na způsobu, jakým je pozorován: odrazem nebo přenosem, jak je patrné například u hladin bublin , ve kterých je fluorescein přidán jako barvivo do alkoholové náplně trubice, aby se zvýšila viditelnost vzduchové bubliny obsažené uvnitř (čímž se zvýší přesnost nástroje). Koncentrovanější roztoky fluoresceinu mohou dokonce vypadat červeně.
Je na seznamu základních léků Světové zdravotnické organizace .
Využití
Biochemický výzkum
V buněčné biologii se isothiokyanátový derivát fluoresceinu často používá ke značení a sledování buněk v aplikacích fluorescenční mikroskopie (například průtoková cytometrie ). K fluoresceinu mohou být také připojeny další biologicky aktivní molekuly (jako jsou protilátky ), což biologům umožňuje zaměřit fluorofor na specifické proteiny nebo struktury v buňkách. Tato aplikace je běžná v zobrazení kvasinek .
Fluorescein může být také konjugován s nukleosidtrifosfáty a začleněn do sondy enzymaticky pro hybridizaci in situ . Použití fluorescein amiditu, ukázané níže vpravo, umožňuje syntetizovat značené oligonukleotidy pro stejný účel. Ještě další technika označovaná jako molekulární majáky využívá syntetické oligonukleotidy značené fluoresceinem. Fluoresceinem značené sondy lze zobrazovat pomocí FISH nebo cílit pomocí protilátek pomocí imunohistochemie . Ten je běžnou alternativou k digoxigeninu a oba se používají společně k označení dvou genů v jednom vzorku.
Lékařské použití
Fluorescein sodný, sodné soli fluoresceinu, se používá ve velké míře jako diagnostický nástroj v oboru oftalmologie a optometrie , kde je aktuální fluorescein použit v diagnóze rohovky odřeniny , vředy na rohovce a herpetických infekcí rohovky . Používá se také v tuhých fitinech propustných pro plynové kontaktní čočky k vyhodnocení slzné vrstvy pod čočkou. Je k dispozici jako sterilní sáčky na jedno použití obsahující papírové aplikátory nepouštějící vlákna namočené v roztoku sodné soli fluoresceinu.
Intravenózní nebo orální fluorescein se používá při fluoresceinové angiografii ve výzkumu a k diagnostice a kategorizaci vaskulárních poruch včetně makulární degenerace onemocnění sítnice , diabetické retinopatie , zánětlivých nitroočních stavů a nitroočních nádorů . Používá se také stále častěji během chirurgických zákroků na nádory mozku .
Zředěné fluoresceinové barvivo bylo použito k lokalizaci více defektů svalového komorového septa během otevřené operace srdce a k potvrzení přítomnosti jakýchkoli reziduálních defektů.
Vědy o Zemi
Fluorescein se používá jako spíše konzervativní indikátor toku v testech hydrologických indikátorů, aby pomohl porozumět toku vody povrchových i podzemních vod . Barvivo lze také přidat do dešťové vody při simulacích environmentálních testů, aby pomohlo při lokalizaci a analýze případných úniků vody, a v Austrálii a na Novém Zélandu jako methylované barvivo.
Protože roztok fluoresceinu mění svou barvu v závislosti na koncentraci, byl použit jako indikátor v odpařovacích experimentech.
Jedno z jeho rozpoznatelnějších použití bylo v řece Chicago , kde byl fluorescein první látkou používanou k barvení řeky na zeleno na sv .
Věda o rostlinách
Fluorescein byl často používán ke sledování pohybu vody v podzemních vodách ke studiu toku vody a pozorování oblastí kontaminace nebo překážek v těchto systémech. Fluorescence , který je vytvořen barviva činí problémové oblasti viditelnější a snadno identifikovatelné. Podobný koncept lze použít na rostliny, protože barvivo může zviditelnit problémy s vaskulaturou rostlin. V rostlinné vědě byly fluorescein a další fluorescenční barviva používány k monitorování a studiu vaskulatury rostlin , zejména xylemu , který je hlavní cestou transportu vody v rostlinách. Je to proto, že fluorescein je xylem-mobilní a není schopen procházet plazmatickými membránami , což je zvláště užitečné při sledování pohybu vody xylemem. Fluorescein lze zavést do žil rostlin přes kořeny nebo řezaný stonek. Barvivo je možné do rostliny vstřebat stejným způsobem jako vodu a pohybuje se od kořenů k vrcholu rostliny v důsledku transpiračního tahu. Fluorescein, který byl přijat do rostliny, lze vizualizovat pod fluorescenčním mikroskopem .
Aplikace na ropném poli
Fluorescein řešení barviva, typicky 15% aktivní, jsou běžně používány jako pomůcka k úniku detekci během hydrostatické testování z podmořských ropných a plynových potrubí a další podmořskou infrastruktury. Úniky mohou být detekovány potápěči nebo ROV, kteří nesou ultrafialové světlo.
Kosmetika
Fluorescein je také známý jako barevná přísada ( D&C Yellow č. 7). Forma fluoresceinu na bázi dvojsodné soli je známá jako uranin nebo D&C Yellow no. 8.
Bezpečnost
Orální a intravenózní podání fluoresceinu může způsobit nežádoucí reakce , včetně nevolnosti , zvracení , kopřivky , akutní hypotenze , anafylaxe a související anafylaktoidní reakce , což může způsobit zástavu srdce a náhlou smrt v důsledku anafylaktického šoku .
Nejčastějším nežádoucím účinkem je nevolnost způsobená rozdílem pH z těla a pH barviva fluoresceinu sodného; řada dalších faktorů je však rovněž považována za přispěvatele. Nevolnost je obvykle přechodná a rychle odezní. Kopřivka se může pohybovat od menšího obtěžování po těžkou a jedna dávka antihistaminika může poskytnout úplnou úlevu. Anafylaktický šok a následná zástava srdce a náhlá smrt jsou velmi vzácné, ale protože k nim dochází během několika minut, poskytovatel zdravotní péče, který používá fluorescein, by měl být připraven provést nouzovou resuscitaci.
Intravenózní podání má nejvíce hlášených nežádoucích účinků, včetně náhlé smrti, ale to může odrážet spíše použití než větší riziko. Bylo hlášeno, že orální i topické použití způsobuje anafylaxi, včetně jednoho případu anafylaxe se srdeční zástavou ( resuscitovanou ) po topickém použití do oční kapky. Hlášené míry nežádoucích účinků se pohybují od 1% do 6%. Vyšší míry mohou odrážet studijní populace, které zahrnují vyšší procento osob s předchozími nežádoucími účinky. Riziko nežádoucí reakce je 25krát vyšší, pokud osoba měla předchozí nežádoucí reakci. Riziko lze snížit předchozím ( profylaktickým ) užíváním antihistaminik a rychlou nouzovou léčbou jakékoli následné anafylaxe. Jednoduchý prick test může pomoci identifikovat osoby s největším rizikem nežádoucích účinků.
Chemie
Fluorescence této molekuly je velmi intenzivní; špičková excitace nastává při 494 nm a špičková emise při 521 nm.
Fluorescein má p K A 6,4, a ionizační rovnováha vede k závislosti na pH absorpci a emisi v daném rozmezí 5 až 9. Také fluorescenční životnost protonované a deprotonovanými formy fluorescein jsou přibližně 3 a 4 ns, což umožňuje stanovení pH z měření založených na neintenzitě. Životnost lze obnovit pomocí časově korelovaného počítání jednoho fotonu nebo fluorimetrie s fázovou modulací .
Fluorescein má isosbestický bod (stejná absorpce pro všechny hodnoty pH ) při 460 nm.
Deriváty
Je známo mnoho derivátů fluoresceinu. Příklad
- fluorescein isothiokyanát 1 , často zkráceně FITC, obsahuje substituent isothiokyanátové skupiny ( -N = C = S ). FITC reaguje s aminoskupinami mnoha biologicky relevantních sloučenin včetně intracelulárních proteinů za vzniku thiomočovinové vazby.
- fluorescein modifikovaný sukcinimidyl esterem , tj. NHS-fluorescein , je dalším běžným derivátem reagujícím s aminy, který poskytuje amidové adukty, které jsou stabilnější než výše uvedené thiomočoviny.
- Dalšími užitečnými činidly jsou karboxyfluorescein , sukcinimidylester karboxyfluoresceinu , sukcinimidylester , pentafluorfenylestery (PFP), tetrafluorfenylestery (TFP).
Při syntéze oligonukleotidů se k přípravě oligonukleotidů značených fluoresceinem používá několik fosforamiditových činidel obsahujících chráněný fluorescein, např. 6-FAM fosforamidit 2 .
Rozsah, v jakém je fluorescein dilaurát štěpen za vzniku kyseliny laurové, lze detekovat jako měřítko aktivity pankreatické esterázy .
Syntéza
Fluorescein byl poprvé syntetizován Adolfem von Baeyerem v roce 1871. Lze jej připravit z anhydridu kyseliny ftalové a resorcinolu v přítomnosti chloridu zinečnatého reakcí podle Friedel-Craftsovy reakce .
Druhý způsob přípravy fluoresceinu používá kyselinu methansulfonovou jako Brønstedův kyselý katalyzátor. Tato trasa má za mírnějších podmínek vysoký výnos.
Viz také
- Chemické deriváty fluoresceinu:
- Eosin
- Kalcein
- Fluorescein amidit (FAM)
- Merbromin
- Erythrosin
- Rose bengálsko
- DyLight Fluor , řada fluorescenčních barviv
- Hydrolýza diacetátu fluoresceinu , laboratorní test biochemie
- Jiná barviva: