Резазура
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
7-гидрокси-10-оксидофеноксазин-10-ий-3-он
| |
| Другие имена
Аламар Блю, Вибрант, УптиБлю, диазорезорцин, азорезорцин, резазоин, резазурин
| |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.008.171 |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 12 Н 7 Н О 4 | |
| Молярная масса | 229.191 g·mol −1 |
| растворимый | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| Х315 , Х319 , Х335 | |
| П261 , П305+П351+П338 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Ресазурин (7-гидрокси-3 H -феноксазин-3-он-10-оксид) представляет собой феноксазиновый краситель , который слабо флуоресцентен , нетоксичен , проницаем для клеток и окислительно-восстановительно-чувствителен. [ 2 ] [ 3 ] Ресазурин имеет от синего до фиолетового цвет выше при pH 6,5 и оранжевый цвет при pH ниже 3,8. [ 4 ] Он используется в микробиологических , клеточных и ферментативных анализах, поскольку его можно необратимо восстановить до розового и сильно флуоресцентного резоруфина (7-гидрокси-3 H -феноксазин-3-она). При примерно нейтральном pH резоруфин можно обнаружить путем визуального наблюдения за его розовым цветом или с помощью флуориметрии с максимумом возбуждения при 530–570 нм и максимумом эмиссии при 580–590 нм. [ 5 ]
Когда раствор, содержащий резоруфин, подвергается восстановительным условиям (E h < -110 мВ), почти весь резоруфин обратимо восстанавливается до полупрозрачного нефлуоресцентного дигидрорезоруфина (также известного как гидрорезоруфин), и раствор становится прозрачным ( окислительно-восстановительный потенциал резоруфина /дигидрорезоруфиновая пара составляет -51 мВ по сравнению со стандартным водородным электродом при pH 7,0). Когда E h того же раствора увеличивается, дигидрорезоруфин окисляется обратно до резоруфина, и эту обратимую реакцию можно использовать для мониторинга, остается ли окислительно-восстановительный потенциал культуральной среды на достаточно низком уровне для анаэробных организмов .
| Ресазурин ( индикатор pH ) | ||
| ниже pH 3,8 | выше pH 6,5 | |
| 3.8 | ⇌ | 6.5 |
Раствор резазурина имеет одно из самых высоких известных значений индекса дихроматичности Крефта . [ 6 ] сильно меняется Это означает, что воспринимаемый цветовой оттенок при увеличении или уменьшении толщины или концентрации наблюдаемого образца.
Обычно резазурин коммерчески доступен в виде натриевой соли .
Приложения для обеспечения жизнеспособности клеток
[ редактировать ]Ресазурин восстанавливается до резоруфина в результате аэробного дыхания метаболически активных клеток, и его можно использовать в качестве индикатора жизнеспособности клеток. Впервые его использовали для количественного определения содержания бактерий в молоке Пеш и Зиммерт в 1929 году. [ 7 ] Его можно использовать для обнаружения присутствия жизнеспособных клеток в культурах клеток млекопитающих. [ 8 ] Первоначально он был представлен на коммерческой основе под торговой маркой Alamar Blue (Trek Diagnostic Systems, Inc), а теперь также доступен под другими названиями, такими как AB assay, Vybrant ( Molecular Probes ) и UptiBlue ( Interchim ).
Анализы на основе ресазурина демонстрируют превосходную корреляцию с эталонными анализами жизнеспособности, такими как анализы на основе формазана ( MTT /XTT) и методы на основе тритированного тимидина. [ 9 ] [ 10 ] Низкая токсичность делает его пригодным для длительных исследований, его можно применять к клеткам животных, бактериям и грибам. [ 10 ] для анализов клеточных культур, таких как подсчет клеток, выживаемость клеток и пролиферация клеток . [ 11 ] В антимикробных анализах резазурин обычно используется для оценки минимальной ингибирующей концентрации (МИК) или минимальной бактерицидной концентрации (МБК) противомикробных агентов. [ 12 ]
Чтобы заменить стандартный анализ «живой/мертвый», резазурин также можно мультиплексировать с хемилюминесцентными анализами, такими как анализы цитокинов, анализы каспаз для измерения апоптоза или репортерные анализы для измерения экспрессии гена или белка. [ 10 ]
Необратимая реакция резазурина на резоруфин пропорциональна аэробному дыханию. [ 13 ]
-
Ресазурин как колориметрический анализ жизнеспособности клеток -
Ресазурин используется в качестве флуоресцентного анализа жизнеспособности клеток. Ресазурин не флуоресцирует под воздействием зеленого света. -
Ресазурин как флуоресцентный анализ жизнеспособности клеток. Резоруфин флуоресцирует при воздействии зеленого света.
Тест на снижение резазурина
[ редактировать ]Ресазурин можно использовать как один из серии экспресс-тестов для определения качества пробы молока. В этом тесте резазурин добавляется в виде фиолетового окислительно-восстановительного красителя, который становится розовато-лиловым в результате превращения в резоруфин, а затем в бесцветный дигидрорезоруфин. Это происходит из-за снижения окислительно-восстановительного потенциала в образце молока, вызванного присутствием бактерий, которые используют имеющийся в молоке кислород для аэробного дыхания . Скорость изменения цвета используется как показатель количества бактерий, присутствующих в образце молока. [ 14 ]
Другие приложения
[ редактировать ]
Ресазурин эффективно восстанавливается в митохондриях , что делает его полезным также для оценки митохондрий метаболической активности .
Обычно в присутствии НАДФН-дегидрогеназы или НАДН-дегидрогеназы в качестве фермента НАДФН или НАДН являются восстановителем, который превращает резазурин в резоруфин. Следовательно, систему резазурин/диафораза/НАДФН можно использовать для определения уровня НАДН, НАДФН или диафоразы, а также любой биохимической или ферментативной активности, которая участвует в биохимической реакции, генерирующей НАДН или НАДФН. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
Ресазурин можно использовать для анализа L-глутамата , достигая чувствительности 2,0 пмоль на лунку в 96-луночном планшете. [ 20 ]
Ресазурин также можно использовать для измерения аэробного биоразложения органических веществ, обнаруженных в сточных водах. [ 21 ]
Ресазурин используется для измерения количества аэробного дыхания в потоках. [ 22 ] Поскольку большая часть аэробного дыхания происходит в русле ручья, превращение резазурина в резоруфин также является мерой степени обмена между толщей воды и руслом ручья.
Синтез
[ редактировать ]Ресазурин получают кислотно-катализируемой конденсацией резорцина и 4-нитрозорезорцина с последующим окислением промежуточного продукта оксидом марганца (IV) :
Обработка сырого продукта реакции избытком карбоната натрия дает натриевую соль резазурина, которая обычно представляет собой коммерческую форму красителя. Проведение стадии конденсации в спиртах возможно, но приводит к более низким выходам продукта; в чистой воде или уксусной кислоте реакция протекает неудовлетворительно. [ 23 ]
Родственные красители
[ редактировать ]10-ацетил-3,7-дигидроксифеноксазин (также известный как Amplex Red), структурно родственный резазурину, реагирует с H 2 O 2 в стехиометрии 1:1 с образованием того же побочного продукта резоруфина (используемого во многих анализах, сочетающих, например, пероксидаза хрена (HRP) или НАДН, НАДФН с использованием ферментов). [ 24 ] [ 25 ]
7-этоксирезоруфин , соединение, используемое в качестве субстрата при измерении индукции цитохрома P450 ( CYP1A1 ) с использованием системы анализа этоксирезоруфин-О-деэтилазы (EROD) в клеточных культурах и образцах окружающей среды, образующихся в ответ на воздействие ариловых углеводородов . Соединение катализируется ферментом с образованием того же флуоресцентного продукта, резоруфина. [ 26 ] [ 27 ]
1,3-дихлор-7-гидрокси-9,9-диметилакридин-2(9 H )-он (краситель DDAO), флуоресцентный краситель, используемый для мечения олигонуклеотидов. [ 28 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Ресазурин | C12H7NO4 | ChemSpider» .
- ^ Буэно, К.; Вильегас, МЛ; Бертолотти, SG; Превитали, CM; Нойманн, МГ; Энсинас, М.В. (2002). «Взаимодействие резазурина и ресоруфина в возбужденном состоянии с водными растворами аминезина. Фотофизика и фотохимические реакции». Фотохимия и фотобиология . 76 (4): 385–90. doi : 10.1562/0031-8655(2002)0760385TESIOR2.0.CO2 . ПМИД 12405144 . S2CID 222102027 .
- ^ Хаггерти, Рой; Марти, Евгения; Аргерих, Альба; Шиллер, Даниэль фон; Гримм, Нэнси Б. (2009). «Ресазурин как «умный» индикатор для количественной оценки метаболически активного временного накопления в речных экосистемах». Журнал геофизических исследований: Биогеонауки . 114 (Г3). Бибкод : 2009JGRG..114.3014H . дои : 10.1029/2008JG000942 . hdl : 10261/38263 . ISSN 2156-2202 .
- ^ «Ресазурин, натриевая соль» . www.thomassci.com . Проверено 10 декабря 2023 г.
- ^ Чен, Дж.Л., Стил, Т.В., и Стаки, округ Колумбия (2015). Моделирование и применение быстрого флуоресцентного анализа биотоксичности при анаэробном сбраживании. Экологические науки и технологии, 49(22), 13463-13471. http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5b03050
- ^ Крефт, Само; Крефт, Марко (2009). «Количественная оценка дихроматизма: характеристика цвета прозрачных материалов». Журнал Оптического общества Америки А. 26 (7): 1576–81. Бибкод : 2009JOSAA..26.1576K . дои : 10.1364/JOSAA.26.001576 . ПМИД 19568292 .
- ^ Пеш, КЛ; Зиммерт, У. (1929). «Комбинированные анализы на лактозу и галактозу с помощью ферментативных реакций». Милчв. Форш . 8 : 551.
- ^ Анупкумар-Дьюки, С; Кэри, Дж. Б.; Конере, Т; О'Салливан, Э; Ван Пелт, ФН; Олшир, А (2005). «Ресазуриновый анализ радиационной реакции в культивируемых клетках». Британский журнал радиологии . 78 (934): 945–7. дои : 10.1259/bjr/54004230 . ПМИД 16177019 .
- ^ Гаванджи С., Бахтари А., Фамурева А.С., Отман Э.М. (январь 2023 г.). «Цитотоксическая активность растительных лекарственных средств, оцененная in vitro: обзор» . Химия и биоразнообразие . 20 (2): 3–27. дои : 10.1002/cbdv.202201098 . ПМИД 36595710 . S2CID 255473013 .
- ^ Jump up to: а б с по анализу жизнеспособных клеток UptiBlue Техническое руководство
- ^ Курин, Елена; Атанасов, Атанас; Донат, Оливер; Хейсс, Эльке; Дирш, Верена; Надь, Милан (2012). «Синергическое исследование ингибирующего потенциала полифенолов красного вина на пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов». Планта Медика . 78 (8): 772–8. дои : 10.1055/s-0031-1298440 . ПМИД 22499559 . S2CID 206328057 .
- ^ Хоссейн Т.Дж. (июль 2023 г.). «Методы скрининга и оценки антимикробной активности: обзор протоколов, преимущества и ограничения» . Препринт . дои : 10.13140/RG.2.2.33198.48965/1 .
- ^ Гонсалес-Пинсон, Рикардо; Хаггерти, Рой; Мирольд, Дэвид Д. (2012). «Измерение аэробного дыхания в речных экосистемах с использованием системы резазурин-резоруфин» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 117 (Г3): G00N06. Бибкод : 2012JGRG..117.0N06G . дои : 10.1029/2012JG001965 .
- ^ Торторелло, Мэри Лу, Батт, Карл А. (2 апреля 2014 г.). Энциклопедия пищевой микробиологии . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-384733-1 . OCLC 1049639465 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Шагангян, С.; Эш, нокаут; Роллинз, Делавэр (1984). «Ферментативный метод анализа формиата в плазме человека». Журнал аналитической токсикологии . 8 (6): 273–6. дои : 10.1093/jat/8.6.273 . ПМИД 6549198 .
- ^ Хэнсон, Северная Каролина; Фрейер, Э.Ф. (1983). «Влияние белка на определение общего количества желчных кислот в сыворотке» . Клиническая химия . 29 (1): 171–5. дои : 10.1093/клинчем/29.1.171 . ПМИД 6571720 .
- ^ Де Йонг, Дональд В.; Вудлиф, Уильям Г. (1977). «Флуориметрический анализ дегидрогеназ табачного листа с резазурином». Acta биохимии и биофизики (BBA) - энзимология 484 (2): 249–59. дои : 10.1016/0005-2744(77)90081-X . ПМИД 20957 .
- ^ Барнс, Стивен; Спенни, Джерри Г. (1980). «Стехиометрия над-оксидоредуктазной реакции для определения дегидрогеназы». Клиника Химика Акта . 107 (3): 149–54. дои : 10.1016/0009-8981(80)90442-8 . ПМИД 6893684 .
- ^ Винартасапутра, Х; Маллет, В.Н.; Куан, СС; Гильбо, Г.Г. (1980). «Флуорометрическое и колориметрическое ферментативное определение триглицеридов (триацилглицеринов) в сыворотке крови» . Клиническая химия . 26 (5): 613–7. дои : 10.1093/клинчем/26.5.613 . ПМИД 6894889 .
- ^ Чепмен, Джастин; Чжоу, Минцзе (1999). «Флуориметрические методы ферментативного определения l-глутамата на основе микропланшетов: применение для измерения l-глутамата в образцах пищевых продуктов». Аналитика Химика Акта . 402 (1–2): 47–52. Бибкод : 1999AcAC..402...47C . дои : 10.1016/S0003-2670(99)00533-4 .
- ^ Жуанно, С.; Рекулес, Л.; Дюран, MJ; Букабаш, А.; Пико, В.; Примо, Ю.; Лакель, А.; Сенгелин, М.; Барильон, Б.; Тысяча, Г. (2014). «Методы оценки биохимической потребности в кислороде (БПК): обзор» (PDF) . Исследования воды . 49 : 62–82. Бибкод : 2014WatRe..49...62J . дои : 10.1016/j.watres.2013.10.066 . ПМИД 24316182 .
- ^ Хаггерти, Рой; Марти, Евгения; Аргерих, Альба; Фон Шиллер, Дэниел; Гримм, Нэнси Б. (2009). «Ресазурин как« умный » индикатор для количественной оценки метаболически активного временного накопления в речных экосистемах». Журнал геофизических исследований . 114 (Г3): G03014. Бибкод : 2009JGRG..114.3014H . дои : 10.1029/2008JG000942 . hdl : 10261/38263 .
- ^ A US 2376283 A , Фрэнк Шорт Уоллес и Питер Оксли, «Красители, подходящие для использования в качестве индикаторов», опубликовано 15 мая 1945 г., передано Boots Pure Drug Co Ltd.
- ^ Чжоу, М.; Диву, З.; Панчук-Волошина Н.; Хаугланд, Р.П. (1997). «Стабильное нефлуоресцентное производное резоруфина для флуорометрического определения следов перекиси водорода: применение для обнаружения активности НАДФН-оксидазы фагоцитов и других оксидаз». Анальная биохимия . 253 (2): 162–168. дои : 10.1006/abio.1997.2391 . ПМИД 9367498 .
- ^ «10-Ацетил-3,7-дигидроксифеноксазин (CAS 119171-73-2) | Cayman Chemical» .
- ^ Мохаммади-Бардбори, Афшин (2014). «Анализ количественного определения активности фермента CYP1A1 с использованием 7-этоксирезоруфина в качестве стандартного субстрата (анализ EROD)» . Протокол обмена . 10 (5). Исследовательская площадь. дои : 10.1038/protex.2014.043 .
- ^ Чанг, Томас К.Х.; Ваксман, Дэвид Дж. (2005). «Ферментативный анализ кДНК-экспрессируемых человеческих CYP1A1, CYP1A2 и CYP1B1 с 7-этоксирезоруфином в качестве субстрата» . В Филлипсе, Индиана; Шепард, Э.А. (ред.). Протоколы цитохрома P450 . Методы молекулярной биологии. Том. 320 (2-е изд.). стр. 85–90. дои : 10.1385/1-59259-998-2:85 . ISBN 9781588294418 . ПМИД 16719376 .
- ^ Доминиак, DM; Нильсен, Дж.Л.; Нильсен, PH (2010). «Внеклеточная ДНК присутствует в изобилии и важна для прочности микроколоний в смешанных микробных биопленках» . Экологическая микробиология . 13 (3): 710–721. дои : 10.1111/j.1462-2920.2010.02375.x . ПМИД 21118344 .