флуоресцеин
 | |
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Произношение | / f l ʊəˈr ɛ s i . ɪ n , f l ʊəˈr ɛ s iː n / |
| Название ИЮПАК 3',6'-дигидроксиспиро[изобензофуран-1(3H ) ,9'-[9H ] ксантен]-3-он | |
| Другие имена Флуоресцеин, резорцинолфталеин, CI 45350, сольвентный желтый 94, желтый D & C №. 7, ангиофлуор, японский желтый 201, мыльно-желтый | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Лекарственный Банк | |
| Информационная карта ECHA | 100.017.302 |
| Номер ЕС |
|
| КЕГГ | |
| МеШ | флуоресцеин |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 20 Н 12 О 5 | |
| Молярная масса | 332.311 g·mol −1 |
| Температура плавления | От 314 до 316 ° C (от 597 до 601 ° F; от 587 до 589 К) |
| Немного | |
| Фармакология | |
| S01JA01 ( ВОЗ ) | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 | |
| Предупреждение | |
| H319 | |
| П305 , П338 , П351 | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Флуоресцеин — органическое соединение и краситель на основе ксантенового трициклического структурного мотива, формально относящийся к семейству триарилметиновых красителей. Он доступен в виде темно-оранжевого/красного порошка, слабо растворимого в воде и спирте. Он широко используется в качестве флуоресцентного индикатора для многих применений. [1]
Цвет его водных растворов зеленый при отражении и оранжевый при просвечивании (спектральные свойства зависят от pH раствора). [2] это можно заметить, например, в пузырьковых уровнях , в которых флуоресцеин добавляется в качестве красителя к спирту, заполняющему трубку, чтобы увеличить видимость пузырька воздуха, содержащегося внутри. Более концентрированные растворы флуоресцеина могут даже казаться красными (поскольку в этих условиях почти все падающее излучение повторно поглощается раствором).
Он входит в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [3]
Использование
[ редактировать ]Флуоресцеин натрия, натриевая соль флуоресцеина, широко используется в качестве диагностического инструмента в области офтальмологии и оптометрии , где флуоресцеин для местного применения используется при диагностике ссадин роговицы , язв роговицы и герпетических инфекций роговицы . Он также используется при подборе жестких газопроницаемых контактных линз для оценки слезного слоя под линзой. Он доступен в виде стерильных одноразовых пакетиков, содержащих безворсовые бумажные аппликаторы, пропитанные раствором флуоресцеина натрия. [4]
Эфир тироксина и флуоресцеина используется для количественного определения концентрации тироксина в крови . [1]
Флуоресцеин также известен как красящая добавка ( D&C Yellow № 7). Динатриевая соль флуоресцеина известна как уранин или D&C Yellow no. 8.
Флуоресцеин является предшественником красного красителя эозина Y путем бромирования. [1]
Безопасность
[ редактировать ]Пероральное и внутривенное применение флуоресцеина может вызвать побочные реакции , включая тошноту , рвоту , крапивницу , острую гипотонию , анафилаксию и связанные с ней анафилактоидные реакции . [5] [6] вызывающий остановку сердца [7] и внезапная смерть вследствие анафилактического шока . [8] [9]
При внутривенном применении чаще всего возникают побочные реакции, включая внезапную смерть, но это может отражать более широкое использование, а не больший риск. Сообщалось, что как пероральное, так и местное применение вызывают анафилаксию. [10] [11] включая один случай анафилаксии с остановкой сердца ( реанимация ) после местного применения в виде глазных капель. [7] Сообщаемая частота побочных реакций варьируется от 1% до 6%. [12] [13] [14] [15] Более высокие показатели могут отражать исследуемую популяцию, включающую более высокий процент лиц с предшествующими побочными реакциями. Риск возникновения нежелательной реакции в 25 раз выше, если у человека уже была побочная реакция. [14] Риск можно снизить за счет предварительного ( профилактического ) приема антигистаминных препаратов. [16] и незамедлительно оказать неотложную помощь в случае любой последующей анафилаксии. [17] Простой прик-тест может помочь выявить лиц, подвергающихся наибольшему риску возникновения побочных реакций. [15]
Химия
[ редактировать ]
Флуоресценция этой молекулы очень интенсивна; пик возбуждения происходит при 495 нм , а пик эмиссии при 520 нм. Значения для депротонированной формы в основном растворе. [ нужна ссылка ]
Флуоресцеин имеет p K a 6,4, [2] и его ионизационное равновесие приводит к зависимому от pH поглощению и излучению в диапазоне от 5 до 9. Кроме того, время жизни флуоресценции протонированных и депротонированных форм флуоресцеина составляет примерно 3 и 4 нс, что позволяет определять pH на основе измерений, не основанных на интенсивности. Время жизни можно восстановить с помощью коррелированного по времени подсчета одиночных фотонов с фазовой модуляцией или флуориметрии . При исчерпывающем облучении видимым светом флуоресцеин разлагается с выделением фталевой и муравьиной кислот и угарного газа , эффективно действуя как фото- КОРМ . Остальные резорциновые кольца реагируют с синглетным кислородом, образующимся in situ, с образованием окисленных продуктов с раскрытым кольцом . [18]
Флуоресцеин имеет изобестическую точку (равное поглощение для всех значений pH ) при 460 нм.
Производные
[ редактировать ]
Известны многие производные флуоресцеина. Примеры:
- изотиоцианат флуоресцеина 1 , часто сокращенно FITC, содержит заместитель изотиоцианатной группы ( -N=C=S ). ФИТЦ реагирует с аминогруппами многих биологически значимых соединений, включая внутриклеточные белки, с образованием тиомочевинной связи.
- Флуоресцеин, модифицированный сукцинимидиловым эфиром , т.е. NHS-флуоресцеин , представляет собой еще одно распространенное реагирующее с амином производное, дающее амидные аддукты, которые более стабильны, чем вышеупомянутые тиомочевины.
- : карбоксифлуоресцеин , сукцинимидиловый эфир карбоксифлуоресцеина , пентафторфениловые эфиры (PFP), тетрафторфениловые эфиры (TFP). Другие полезные реагенты
В синтезе олигонуклеотидов несколько фосфорамидитных реагентов, содержащих защищенный флуоресцеин, например фосфорамидит 6-FAM 2 , [19] используются для получения олигонуклеотидов , меченных флуоресцеином .
Степень расщепления дилаурата флуоресцеина с образованием лауриновой кислоты можно определить как меру активности эстеразы поджелудочной железы .
Синтез
[ редактировать ]В 2000 году было произведено около 250 тонн/год. Метод включает сплавление фталевого ангидрида и резорцина . [1] аналогичен маршруту, описанному Адольфом фон Байером в 1871 году. [20] такие кислоты, как хлорид цинка и метансульфоновая кислота используются В некоторых случаях для ускорения реакции Фриделя-Крафтса . [21] [22]
Исследовать
[ редактировать ]Флуоресцеин — это флуорофор , обычно используемый в микроскопии , в лазерах на красителях в качестве усиливающей среды , в криминалистике и серологии для обнаружения скрытых пятен крови, а также при отслеживании красителей . Флуоресцеин имеет максимум поглощения при 494 нм и эмиссии максимум 512 нм (в воде). Основными производными являются изотиоцианат флуоресцеина (FITC) и, при синтезе олигонуклеотидов , фосфорамидит 6-FAM .
Биологические науки
[ редактировать ]В клеточной биологии изотиоцианатное производное флуоресцеина часто используется для маркировки и отслеживания клеток в приложениях флуоресцентной микроскопии (например, проточной цитометрии ). Дополнительные биологически активные молекулы (например, антитела ) также могут быть присоединены к флуоресцеину, что позволяет биологам направлять флуорофор на определенные белки или структуры внутри клеток. Это приложение часто встречается в дрожжевых дисплеях .
Флуоресцеин также можно конъюгировать с нуклеозидтрифосфатами и включать в зонд ферментативно для гибридизации in situ . Использование амидита флуоресцеина, показанного внизу справа, позволяет синтезировать меченые олигонуклеотиды с той же целью. Еще один метод, называемый молекулярными маяками, использует синтетические олигонуклеотиды, меченные флуоресцеином. Зонды, меченные флуоресцеином, можно визуализировать с помощью FISH или нацелить на антитела с помощью иммуногистохимии . Последний является распространенной альтернативой дигоксигенину , и они используются вместе для мечения двух генов в одном образце. [23]
Внутривенный или пероральный флуоресцеин используется во флуоресцентной ангиографии в исследованиях, а также для диагностики и классификации сосудистых заболеваний, включая заболевания сетчатки, дегенерацию желтого пятна , диабетическую ретинопатию , воспалительные внутриглазные состояния и внутриглазные опухоли . Его также все чаще используют во время операций по поводу опухолей головного мозга и позвоночника. [24]
Разведенный флуоресцеиновый краситель использовался для локализации множественных мышечных дефектов межжелудочковой перегородки во время операций на открытом сердце и подтверждения наличия любых остаточных дефектов. [25]
Науки о Земле
[ редактировать ]Флуоресцеин используется в качестве довольно консервативного индикатора потока в гидрологических тестах с индикатором, чтобы помочь понять поток воды как в поверхностных, так и в подземных водах . Краситель также можно добавлять в дождевую воду при моделировании экологических испытаний, чтобы помочь в обнаружении и анализе любых утечек воды, а также в Австралии и Новой Зеландии в качестве красителя на основе метилированного спирта .
Поскольку раствор флуоресцеина меняет свой цвет в зависимости от концентрации, [26] его использовали в качестве индикатора в экспериментах по испарению.
Одно из его наиболее известных применений было в реке Чикаго , где флуоресцеин был первым веществом, использованным для окраски реки в зеленый цвет в День Святого Патрика в 1962 году. В 1966 году защитники окружающей среды заставили перейти на краситель на растительной основе, чтобы защитить местную дикую природу. [27]
Растворы флуоресцеинового красителя, обычно с 15% активностью, обычно используются в качестве вспомогательного средства для обнаружения утечек во время гидростатических испытаний подводных нефте- и газопроводов и другой подводной инфраструктуры. Утечки могут быть обнаружены водолазами или ROV с ультрафиолетовым излучением.
Наука о растениях
[ редактировать ]Флуоресцеин часто использовался для отслеживания движения воды в грунтовых водах для изучения потока воды и наблюдения за зонами загрязнения или препятствий в этих системах. Флуоресценция . , создаваемая красителем, делает проблемные зоны более заметными и легко идентифицируемыми Аналогичную концепцию можно применить и к растениям, поскольку краситель может сделать проблемы в сосудистой сети растений более заметными. В науке о растениях флуоресцеин и другие флуоресцентные красители использовались для мониторинга и изучения сосудистой сети растений , особенно ксилемы , которая является основным путем транспортировки воды в растениях. Это связано с тем, что флуоресцеин подвижен в ксилеме и не способен проникать через плазматические мембраны , что делает его особенно полезным для отслеживания движения воды через ксилему. [28] Флуоресцеин можно вводить в вены растения через корни или срезанный стебель. Краситель может проникать в растение так же, как вода, и перемещаться от корней к верхушке растения за счет транспирационного притяжения. [29] Флуоресцеин, попавший в растение, можно визуализировать под флуоресцентным микроскопом .
См. также
[ редактировать ]- Химические производные флуоресцеина:
- Эозин , группа дибром или тетрабром, производных флуоресцеина.
- Кальцеин , флуоресцентный краситель и комплексометрический индикатор.
- Флуоресцеинамидит (FAM), синтетические эквиваленты флуоресцеина, используемые в синтезе олигонуклеотидов.
- Мербромин , или меркурохром, ртутьорганический антисептик.
- Эритрозин , тетрайодфлуоресцеин
- Бенгальская роза , тетрахлор-тетраиодо-флуоресцеин, используемый в качестве красителя в гистологии.
- DyLight Fluor — линейка флуоресцентных красителей.
- Гидролиз диацетата флуоресцеина , биохимический лабораторный тест
- Другие красители:
- Родамин , семейство производных ксантена, используемых в качестве красителей, индикаторов и флуоресцентных индикаторов.
- Метиленовый синий и синий тиазиновый краситель также используются в качестве лекарства.
- Гематоксилин , натуральный краситель, полученный из очаговой древесины и используемый в гистологии.
- Лазерные красители
- Предшественники ароматических гетероциклических хромофорных структур:
- Фенотиазин , структура хромофора метиленового синего.
- Ксантен , ароматическая гетероциклическая структура, присутствующая во флуоресцеине.
- Ксантоны
- Ксангидрол
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Гесснер, Томас; Майер, Удо (2000). «Триарилметановые и диарилметановые красители». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a27_179 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Jump up to: а б Сьёбак, Роберт; Нигрен, Ян; Кубиста, Микаэль (1 июня 1995 г.). «Абсорбционные и флуоресцентные свойства флуоресцеина» . Spectrochimica Acta Часть A: Молекулярная и биомолекулярная спектроскопия . 51 (6): L7–L21. Бибкод : 1995AcSpA..51L...7S . дои : 10.1016/0584-8539(95)01421-П . ISSN 1386-1425 .
- ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Модельный список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . ВОЗ/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ «Новые лекарства» . Может ли Med Assoc J. 80 (12): 997–998. 1959. ЧВК 1831125 . ПМИД 20325960 .
- ^ «Диагностика и лечение анафилаксии. Объединенная целевая группа по параметрам практики, Американская академия аллергии, астмы и иммунологии, Американский колледж аллергии, астмы и иммунологии и Объединенный совет аллергии, астмы и иммунологии» (PDF) . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 101 (6, часть 2): S465–528. 1998. doi : 10.1016/S0091-6749(18)30566-9 . ПМИД 9673591 . Архивировано (PDF) из оригинала 24 июля 2015 г.
- ^ Диагностика и лечение анафилаксии: обновленный практический параметр. Архивировано 5 августа 2007 г. в Национальном информационно-справочном центре Wayback Machine .
- ^ Jump up to: а б Харрар, Н.; Идали, Б; Мутауаккиль, С; Эль Бельхаджи, М; Заглул, К; Амрауи, А; Бенагида, М (1996). «Анафилактический шок, вызванный нанесением флуоресцеина на конъюнктиву глаза». Медицинская пресса . 25 (32): 1546–7. ПМИД 8952662 .
- ^ Финески В., Монастероло Г., Рози Р., Туриллацци Э. (1999). «Фатальный анафилактический шок во время флюоресцентной ангиографии». Судебная медицина. Межд . 100 (1–2): 137–42. дои : 10.1016/S0379-0738(98)00205-9 . ПМИД 10356782 .
- ^ Хитосуги М, Омура К, Ёкояма Т, Кавато Х, Мотозава Ю, Нагаи Т, Токудоме С (2004). «Случай вскрытия фатального анафилактического шока после флуоресцентной ангиографии: отчет о случае». Медицинское право . 44 (3): 264–5. дои : 10.1258/rsmmsl.44.3.264 . ПМИД 15296251 . S2CID 71681503 .
- ^ Кинселла Ф.П., Муни DJ (1988). «Анафилаксия после пероральной флюоресцентной ангиографии». Являюсь. Дж. Офтальмол . 106 (6): 745–6. дои : 10.1016/0002-9394(88)90716-7 . ПМИД 3195657 .
- ^ Гомес-Улла Ф, Гутьеррес К, Сеоан I (1991). «Тяжелая анафилактическая реакция на пероральный флуоресцеин». Являюсь. Дж. Офтальмол . 112 (1): 94. дои : 10.1016/s0002-9394(14)76222-1 . ПМИД 1882930 .
- ^ Кван А.С., Барри С., Макаллистер И.Л., Констебль I (2006). «Возвращение к флуоресцентной ангиографии и побочным реакциям на лекарства: опыт львиного глаза». Клин. Экспериментируйте. Офтальмол . 34 (1): 33–8. дои : 10.1111/j.1442-9071.2006.01136.x . ПМИД 16451256 . S2CID 32809716 .
- ^ Дженнингс Б.Дж., Мэтьюз Д.Э. (1994). «Побочные реакции при флуоресцентной ангиографии сетчатки». J Am Optom Assoc . 65 (7): 465–71. ПМИД 7930354 .
- ^ Jump up to: а б Квитерович К.А., Магуайр М.Г., Мерфи Р.П., Шачат А.П., Бресслер Н.М., Бресслер С.Б., Файн С.Л. (1991). «Частота побочных системных реакций после флюоресцентной ангиографии. Результаты проспективного исследования» . Офтальмология . 98 (7): 1139–42. дои : 10.1016/s0161-6420(91)32165-1 . ПМИД 1891225 .
- ^ Jump up to: а б Мацуура М., Андо Ф., Фукумото К., Кёгане И., Тории Ю., Мацуура М. (1996). «[Полезность прик-теста на анафилактоидную реакцию при внутривенном введении флуоресцеина]». Ниппон Ганка Гаккай Засши (на японском языке). 100 (4): 313–7. ПМИД 8644545 .
- ^ Эллис П.П., Шенбергер М., Ренди М.А. (1980). «Антигистаминные препараты как профилактика побочных реакций на внутривенное введение флуоресцеина» . Trans Am Ophthalmol Soc . 78 : 190–205. ПМЦ 1312139 . ПМИД 7257056 .
- ^ Ян К.С., Сун К.С., Ли Ф.Л., Сюй В.М. (2007). «Лечение анафилактического шока при внутривенной флуоресцентной ангиографии в амбулаторно-поликлиническом кабинете» . Джей Чин Мед Ассоц . 70 (8): 348–9. дои : 10.1016/S1726-4901(08)70017-0 . ПМИД 17698436 .
- ^ Мартинек, Марек; Людвикова, Люси; Шранкова, Мария; Навратил, Рафаэль; Мучова, Люси; Гузлик, Иржи; Витек, Либор; Клан, Питер; Шебей, Питер (3 ноября 2022 г.). «Обычные ксантеновые флуоресцентные красители представляют собой молекулы, активируемые видимым светом, выделяющие CO» . Органическая и биомолекулярная химия . 21 (1): 93–97. дои : 10.1039/D2OB01823C . ISSN 1477-0539 . ПМИД 36326159 . S2CID 253266074 .
- ^ Браш, CK «Фосфорамидиты, меченные флуоресцеином». Патент США 5 583 236 . Дата приоритета 19 июля 1991 года.
- ^ Байер, Адольф (1871) «О новом классе красителей». Архивировано 29 июня 2016 г. в Wayback Machine (О новом классе красителей), Отчеты Немецкого химического общества в Берлине , 4 : 555-558; см. стр. 558.
- ^ Вс, туалет; Ну и дела, КР; Клауберт, Д.Х.; Хаугланд, Р.П. (1997). «Синтез фторированных флуоресцеинов». Журнал органической химии . 62 (19): 6469–6475. дои : 10.1021/jo9706178 .
- ^ Берджесс, Кевин; Уэно, Юичиро; Цзяо, Гуань-Шэн (2004). «Получение 5- и 6-карбоксифлуоресцеина». Синтез . 2004 (15): 2591–2593. дои : 10.1055/s-2004-829194 .
- ^ Нога Э.Дж., Удомкусонсри, П. (2002). «Флуоресцеин: быстрый, чувствительный и нелетальный метод обнаружения язв на коже у рыб» (PDF) . Ветеринар Патол . 39 (6): 726–731 (6). дои : 10.1354/vp.39-6-726 . ПМИД 12450204 . S2CID 46010136 . Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 г. Проверено 16 июля 2007 г.
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кардали, Сальваторе Массимилиано; Риккардо, Джузеппе; Гаруфи, Джада; Раффа, Джованни; Мессинео, Франческо; Скалиа, Джанлука; Конти, Альфредо; Джермано, Антонино (2022). «Хирургия интрадуральных опухолей позвоночника под контролем флуоресцеина: опыт одного центра» . Мозг и позвоночник . 2 : 100908. doi : 10.1016/j.bas.2022.100908 . ПМЦ 9560644 . ПМИД 36248155 .
- ^ Мэтью, Томас (2014). «Использование флуоресцеинового красителя для выявления остаточных дефектов». Энн Торак Сург . 97 (1): е27-8. дои : 10.1016/j.athoracsur.2013.10.059 . ISSN 0003-4975 . ПМИД 24384220 .
- ^ Кесс, В. Техника отслеживания в геогидрологии . Роттердам: Балкема.
- ^ История окрашивания реки в зеленый цвет . Greenchicagoriver.com. Проверено 28 августа 2014 г.
- ^ Салих, Аня; Тьёлкер, Марк Г.; Ренар, Жюстин; Пфауч, Себастьян (01 марта 2015 г.). «Флоэма как конденсатор: радиальный перенос воды в ксилему стеблей деревьев происходит посредством симпластического транспорта в паренхиме лучей» . Физиология растений . 167 (3): 963–971. дои : 10.1104/стр.114.254581 . ISSN 0032-0889 . ПМЦ 4348778 . ПМИД 25588734 .
- ^ Дюран-Небреда С., Бассель Г. (июль 2017 г.). «Анализ транспорта флуоресцеина для оценки объемного потока молекул через гипокотиль Arabidopsis thaliana» . Био-протокол . 8 (7): e2791. дои : 10.21769/bioprotoc.2791 . ПМЦ 8275252 . ПМИД 34286014 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Спектры поглощения и испускания флуоресцеина в этаноле и основном этаноле в Школе науки и техники OGI
- Равновесия ионизации флуоресцеина в Invitrogen
- Спектры поглощения и спектры излучения флуоресценции
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|