Этидий бромид
| |
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное имя IUPAC
3,8-диамино-5-этил-6-фенилфенантридин-5-иум бромид | |
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| 3642536 | |
| Чеби | |
| Химический | |
| Chemspider | |
| Echa Infocard | 100.013.622 |
| ЕС номер |
|
| Кегг | |
PubChem CID
|
|
| Rtecs номер |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Номер | 2811 |
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| C 21 H 20 BRN 3 | |
| Молярная масса | 394.294 g/mol |
| Появление | Фиолетово-красное твердое |
| Точка плавления | 260 до 262 ° C (от 500 до 504 ° F; 533 до 535 К) |
| ~ 40 г/л | |
| Фармакология | |
| QP51DX03 ( ВОЗ ) | |
| Опасности [ 1 ] | |
| GHS Маркировка : | |
 
| |
| Опасность | |
| H302 , H330 , H341 | |
| P201 , P202 , P260 , P284 , P301+P312 , P304+P340+P310 | |
| NFPA 704 (Огненная бриллиант) | |
| точка возгорания | > 100 ° C (212 ° F; 373 K) |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
Этидий бромид (или бромид Homidium , [ 2 ] Хлорид соль хлорид Homidium ) [ 3 ] [ 4 ] является интеркалирующим агентом, обычно используемым в качестве флуоресцентной метки ( нуклеиновой кислоты окрашивание ) в лабораториях молекулярной биологии для таких методов, как электрофорез агарозного геля . Обычно он сокращается как ETBR , который также является аббревиатурой для бромэтана . Чтобы избежать путаницы, некоторые лаборатории использовали аббревиатуру Ethbr для этой соли. При воздействии ультрафиолетового света он будет флуореском с оранжевым цветом, усиливая почти 20 раз после связывания с ДНК . Под названием Homidium он обычно используется с 1950 -х годов в ветеринарной медицине для лечения трипаносомоза у крупного рогатого скота. [ 5 ] Высокая частота устойчивости к антимикробным препаратам связанный хлорид изометамидий делает это лечение непрактичным в некоторых областях, где вместо этого используется . Несмотря на свою репутацию мутагена, тесты показали, что он обладает низкой мутагенности без метаболической активации. [ 6 ] [ 7 ]
Структура, химия и флуоресценция
[ редактировать ]
Как и в большинстве флуоресцентных соединений , бромид этидия является ароматическим . Его основной гетероциклический фрагмент в целом известен как фенантридин , изомером которого является флуоресцентный краситель акридина . Максимумы поглощения ETBR в водном растворе составляют 210 нм и 285 нм, что соответствует ультрафиолетовому свету . В результате этого возбуждения ETBR излучает оранжевый свет с длиной волны 605 нм. [ 8 ] [ 9 ]
Интенсивная флуоресценция этидия бромида после связывания с ДНК, вероятно, не связана с жесткой стабилизацией фенильной части , поскольку было показано, что фениловое кольцо проецируется вне интеркалированных оснований. Фактически, фенильная группа, как оказалось, почти перпендикулярна плоскости кольцевой системы, поскольку она вращается вокруг своей единственной связи, чтобы найти положение, где она будет с минимальным ущербом на кольцевую систему. Вместо этого считается, что гидрофобная среда, обнаруженная между парами оснований, является ответственной . Переходя в эту гидрофобную среду и вдали от растворителя, катион этидия вынужден сбросить любые молекулы воды, которые были связаны с ним. Поскольку вода является высокоэффективным гасителем флуоресценции , удаление этих молекул воды позволяет этидиуму флуоресу. [ Цитация необходима ]
Приложения
[ редактировать ]
Бромид этидия обычно используется для обнаружения нуклеиновых кислот в лабораториях молекулярной биологии. В случае ДНК это обычно представляет собой двухцепочечную ДНК из ПЦР , ограничения и т. Д. Также может быть обнаружена одноцепочечная РНК , так как она обычно складывается обратно на себя и, таким образом, обеспечивает локальное спаривание основания для красителя для интеркалирования. Обнаружение обычно включает в себя гель , содержащий нуклеиновые кислоты, расположенные на или под ультрафиолетовой лампой. Поскольку ультрафиолетовый свет вреден для глаз и кожи, гели, окрашенные бромидом этидия, обычно смотрятся косвенно с использованием закрытой камеры, с флуоресцентными изображениями, записанными в виде фотографий. Там, где необходимо прямое просмотр, глаза зрителя и открытая кожа должны быть защищены. В лаборатории интеркалирующиеся свойства давно использовались для минимизации хромосомной конденсации, когда культура подвергается воздействию средств от митотических арестов во время сбора урожая. Полученные слайдные препараты допускают более высокую степень разрешения и, следовательно, большую уверенность в определении структурной целостности хромосом при микроскопическом анализе. [ Цитация необходима ]
Бромид этидия также используется во время разделения фрагментов ДНК с помощью электрофореза в агарозном геле . [ 10 ] Он добавляется в бегущий буфер и связывается путем интеркалирования между парами оснований ДНК. Когда агарозный гель освещается с использованием ультрафиолетового света, полосы ДНК становятся видимыми. Интеркаляция ETBR может изменять свойства молекулы ДНК, таких как заряд, вес, конформация и гибкость. Поскольку подвижность молекул ДНК через агарозный гель измеряются относительно стандарта молекулярной массы, эффекты ETBR могут иметь критическое для определения размеров молекул. [ 11 ]
Бромид этидия также широко использовался для уменьшения митохондриальной ДНК в пролиферирующих клетках. количества копий [ 12 ] Влияние ETBR на митохондриальную ДНК используется в ветеринарной медицине для лечения трипаносомоза у крупного рогатого скота, поскольку ETBR связывает молекулы кинетопластидной ДНК и изменяет их конформацию с формой Z-ДНК . Эта форма ингибирует репликацию кинетопластидной ДНК, которая является смертельной для трипаносомов. [ 13 ]
Хлорид хлоридной соли Homidium имеет одинаковые применения. [ 3 ] [ 4 ]
Бромид этидия может быть добавлен в среду YPD и используется в качестве ингибитора роста клеток. [ 14 ]
Сродство связывания катионных наночастиц с ДНК может быть оценено с помощью конкурентного связывания с бромидом этидия. [ 15 ] [ 16 ]
Альтернативы для геля
[ редактировать ]Есть альтернативы бромиду этидия, которые рекламируются как менее опасные и имеют лучшую производительность. [ 17 ] [ 18 ] Например, SYBR некоторые исследователи используют несколько красителей на основе , и существуют другие новые пятна, такие как «новый сок». Красители SYBR менее мутагенные, чем ETBR, тест Ames с экстрактом печени. [ 19 ] Тем не менее, Sybr Green I фактически было обнаружено более мутагенным, чем ETBR, до бактериальных клеток, подвергшихся воздействию УФ (который используется для визуализации любого красителя). [ 20 ] Это может иметь место для других «более безопасных» красителей, но в то время как мутагенные и токсичности доступны детали токсичности [ 21 ] Они не были опубликованы в рецензируемых журналах. MSDS . для SYBR Safe сообщает о LD 50 для крыс более 5 г/кг, что выше, чем у ETBR (1,5 г/кг) Многие альтернативные красители подвешены в ДМСО , который имеет собственные последствия для здоровья, включая повышенное поглощение кожи органических соединений. [ 19 ] Несмотря на преимущество производительности использования красителей SYBR вместо ETBR для окрашивания, многие исследователи по -прежнему предпочитают ETBR, поскольку он значительно дешевле. [ Цитация необходима ]
Возможная канцерогенная активность
[ редактировать ]
Большинство использования бромида этидия в лаборатории (0,25–1 мкг/мл) находится ниже дозировки LD50, что делает острую токсичность маловероятной. Тестирование на людях и более длительные исследования в системе млекопитающих потребовалось бы для полного понимания долгосрочного риска бромида этидия для работников лабораторий, но ясно, что бромид этидия может вызывать мутации в клетках млекопитающих и бактерий. [ 22 ]
Обработка и утилизация
[ редактировать ]Бромид этидия не регулируется как опасные отходы при низких концентрациях, [ 23 ] но рассматривается как опасные отходы многими организациями. производителя Материал следует обрабатывать в соответствии с листом данных безопасности (SDS). [ Цитация необходима ]
Утилизация лабораторного бромида этидия остается спорным предметом. [ 24 ] Бромид этидия может быть деградирован химически, или собран и сжигается. Обычно отходы этидий бромид ниже обязательной концентрации, которые могут быть утилизированы нормально (например, залив его в канализацию). Обычной практикой является лечение бромида этидия с гипохлоритом натрия (отбеливатель) перед удалением. [ 25 ] Согласно Lunn и Sansone, химическая деградация с использованием отбеливателя дает соединения, которые являются мутагенными с помощью теста Ames . Данные отсутствуют на мутагенные эффекты продуктов деградации. Lunn и Sansone описывают более эффективные методы деградации. [ 26 ] удаление бромида этидия из растворов с активированным углем или ионной обменной смолой . В другом месте рекомендуется [ 27 ] Различные коммерческие продукты доступны для этого использования. [ 28 ]
Лекарственная устойчивость
[ редактировать ]Трипаносомы в долине реки Гиб на юго -западной Эфиопии показали универсальное сопротивление в период с июля 1989 года по февраль 1993 года. [ 29 ] Это, вероятно, указывает на постоянную потерю функции в этой области в отношении проверенной цели, T. congolense, выделенного от крупного рогатого скота Boran . [ 29 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Фенантридин
- Электрофорез с агарозным гелем и гель -электрофорез нуклеиновых кислот
- Гельред (сам по себе получен из Ethbr) и Gelgreen , продаваемые как более безопасные и более интенсивные пятна ДНК
- Пропидий йодид и пропидий моноазид , связанные красители
Ссылки
[ редактировать ]- ^ "Gestis-Stoffdatenbank" . gestis.dguv.de (на немецком языке) . Получено 22 ноября 2021 года .
- ^ «Бромид гомидия» . Pubchem . NCBI , NLM , US NIH . Получено 2020-09-08 . CID 14710 от Pubchem
- ^ Jump up to: а беременный Kinabo LD (сентябрь 1993 г.). «Фармакология существующих лекарств для трипаносомоза животных». Acta Tropica . 54 (3–4). Elsevier : 169–183. doi : 10.1016/0001-706x (93) 90091-O . PMID 7902656 . S2CID 27564786 .
- ^ Jump up to: а беременный «Хлорид гомидия» . Pubchem . NCBI , NLM , US NIH . Получено 2021-03-14 . CID 11765 от Pubchem
- ^ Стивенсон П., Сонс К.Р., Гичеру М.М., Мванги Эк (май 1995). «Сравнение хлорида изометамидиума и бромида гомидия в качестве профилактических препаратов для трипаносомоза у крупного рогатого скота в Нгурумане, Кения». Acta Tropica . 59 (2): 77–84. doi : 10.1016/0001-706x (94) 00080-K . PMID 7676909 .
- ^ Jump up to: а беременный Лоу, Дерек (2016-04-18). «Миф о бромиде этидия» . В разработке . Получено 2019-02-28 .
- ^ «Бромид этидия: обмен или нет | UCSB Устойчивости» . Устойчивость.ucsb.edu . Получено 2023-02-08 .
- ^ Sabnis RW (2010). Справочник по биологическим красителям и пятнам: синтез и промышленное применение . Хобокен, Нью -Джерси: Уайли. ISBN 978-0-470-40753-0 .
- ^ «Примечание примечания: ethidium bromide» (PDF) . Получено 6 апреля 2014 года .
- ^ Борст П (ноябрь 2005 г.). «Электрофорез этого агарозного геля этидия: как это началось» . Жизнь iubmb . 57 (11): 745–747. doi : 10.1080/15216540500380855 . PMID 16511967 .
- ^ Sigmon J, Larcom LL (октябрь 1996 г.). «Влияние бромида этидия на подвижность фрагментов ДНК в электрофорезе агарозного геля». Электрофорез . 17 (10): 1524–1527. doi : 10.1002/elps.1150171003 . PMID 8957173 . S2CID 10593378 .
- ^ Diaz F, Bayona-Bafaluy MP, Rana M, Mora M, Hao H, Moraes CT (ноябрь 2002 г.). «Человеческая митохондриальная ДНК с большими делециями реполирует органеллы быстрее, чем полноразмерные геномы под управлением с расслабленным контролем числа копий» . Исследование нуклеиновых кислот . 30 (21): 4626–4633. doi : 10.1093/nar/gkf602 . PMC 135822 . PMID 12409452 .
- ^ Рой Чоудхури А., Бакши Р., Ван Дж, Йилдирир Г., Лю Б., Паппас-Браун В. и др. (Декабрь 2010). «Убийство африканских трипаносомов этидием бромида» . PLO -патогены . 6 (12): E1001226. doi : 10.1371/journal.ppat.1001226 . PMC 3002999 . PMID 21187912 .
- ^ Цезарь Р., Уоррингер Дж., Бломберг А (февраль 2006 г.). «Физиологическое значение и идентификация новых мишеней для N-концевой ацетилтрансферазы NATB» . Эукариотическая клетка . 5 (2): 368–378. doi : 10.1128/ec.5.2.368-378.2006 . PMC 1405896 . PMID 16467477 .
- ^ Liang H, Peng B, Dong C, Liu L, Mao J, Wei S, et al. (Октябрь 2018). «Катионная наночастица как ингибитор бесклеточного ДНК-индуцированного воспаления» . Природная связь . 9 (1): 4291. Bibcode : 2018natco ... 9.4291L . doi : 10.1038/s41467-018-06603-5 . PMC 6191420 . PMID 30327464 .
- ^ Olmsted J, Kearns DR (август 1977 г.). «Механизм усиления флуоресценции хромида этидия при связывании с нуклеиновыми кислотами». Биохимия . 16 (16): 3647–3654. doi : 10.1021/bi00635a022 . PMID 889813 .
- ^ Huang Q, Fu WL (2005). «Сравнительный анализ эффективности окрашивания ДНК различных флуоресцентных красителей в препаративном электрофорезе агарозного геля». Клиническая химия и лабораторная медицина . 43 (8): 841–842. doi : 10.1515/cclm.2005.141 . PMID 16201894 . S2CID 27423672 .
- ^ Мэдден Д. «Более безопасные пятна для ДНК» . Получено 2009-12-08 .
- ^ Jump up to: а беременный Singer VL, Lawlor Te, Yue S (февраль 1999 г.). «Сравнение мутагенности окрашивания геля -нуклеиновой кислоты Sybr Green I и мутагенности бромида этидия в анализе обратной мутации микросомы сальмонеллы/млекопитающих (тест AMES)». Мутационные исследования . 439 (1): 37–47. Bibcode : 1999mrgte.439 ... 37S . doi : 10.1016/s1383-5718 (98) 00172-7 . PMID 10029672 .
- ^ Ohta T, Tokishita S, Yamagata H (май 2001 г.). «Этидий бромид и Sybr Green I усиливают генотоксичность ультрафиолетового облучения и химических мутагенов в E. coli». Мутационные исследования . 492 (1–2): 91–97. Bibcode : 2001mrgte.492 ... 91o . doi : 10.1016/s1383-5718 (01) 00155-3 . PMID 11377248 .
- ^ «Новый отчет о тестировании сока» (PDF) . Newmarket Scientific.
- ^ Национальная токсикологическая программа (2005-08-15). «Резюме Бромид этидия: данные о возможной канцерогенной активности» (PDF) . Получено 2009-09-30 .
- ^ «Резюме ethidium bromide» (PDF) . Национальная токсикологическая программа. 2005-08-15 . Получено 2009-09-30 .
- ^ Хенген П.Н. (июнь 1994 г.). «Утилизация бромида этидия». Тенденции в биохимических науках . 19 (6): 257–258. doi : 10.1016/0968-0004 (94) 90152-x . PMID 8073504 .
- ^ Armour MA (2003). Руководство по утилизации химикатов опасных лабораторных веществ (3 -е изд.). CRC. С. 222–223. ISBN 1-56670-567-3 .
- ^ Lunn G, Sansone EB (май 1987 г.). «Бромид этидия: разрушение и дезактивация решений» . Аналитическая биохимия . 162 (2): 453–458. doi : 10.1016/0003-2697 (87) 90419-2 . PMID 3605608 .
- ^ Quillardet, P.; Хофнунг, М. (апрель 1988 г.). «Бромид и безопасность этидия-читатели предлагают альтернативные решения». Тенденции в генетике . 4 (4): 89–90. doi : 10.1016/0168-9525 (88) 90092-3 . PMID 3238760 .
- ^ «Утилизация бромида этидия» . Архивировано с оригинала 2015-04-15 . Получено 2006-10-03 .
- ^ Jump up to: а беременный Mulugeta W, Wilkes J, Mulitu W, Majiwa PA, Masake R, Peregrine As (апрель 1997 г.). «Долгосрочная октаносома, устойчивая к диминиазозой, изометамидиуму и гомидиуму у крупного рогатого скота в Гибе, Эфиопия» Acta Tropica 64 (3–4). Elsevier : 205–2 Doi : 10.1016/s0001-706x (96) 00645-6 9107367PMID S2CID 23878484
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с бромидом этидия в Wikimedia Commons
