Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про органическое соединение. Чтобы узнать об использовании флуоресцеина в качестве лекарства, см. Флуоресцеин (медицинское применение) .
Флуоресцеин
Формула скелета
Шариковая модель
Образец темно-красного порошка
Имена
Произношение/ f l ʊəˈr ɛ s i . ɪ n , f l ʊəˈr ɛ s iː n /
Название ИЮПАК
3 ', 6'-дигидроксиспиро [изобензофуран-1 (3 H ), 9' - [9 H ] ксантен] -3-он
Другие имена
Флуоресцеин, резорцинолфталеин, CI 45350, желтый растворитель 94, желтый № D&C 7, ангиофлюор, японский желтый 201, мыльный желтый
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.017.302 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 219-031-8
КЕГГ
MeSHФлуоресцеин
UNII
  • InChI = 1S / C20H12O5 / c21-11-5-7-15-17 (9-11) 24-18-10-12 (22) 6-8-16 (18) 20 (15) 14-4-2- 1-3-13 (14) 19 (23) 25-20 / ч 1-10,21-22 ч проверитьY
    Ключ: GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C20H12O5 / c21-11-5-7-15-17 (9-11) 24-18-10-12 (22) 6-8-16 (18) 20 (15) 14-4-2- 1-3-13 (14) 19 (23) 25-20 / ч 1-10,21-22 ч
    Ключ: GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYAZ
  • c1ccc2c (c1) C (= O) OC23c4ccc (cc4Oc5c3ccc (c5) O) O
Характеристики
С 20 Н 12 О 5
Молярная масса332,311  г · моль -1
Плотность1,602 г / мл
Температура плавления От 314 до 316 ° C (от 597 до 601 ° F, от 587 до 589 K)
Немного
Фармакология
S01JA01 ( ВОЗ )
Опасности
Пиктограммы GHSGHS07: Вредно
Сигнальное слово GHSПредупреждение
H319
Меры предосторожности GHS
P305 , P351 , P338
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Флуоресцеин - это органическое соединение и краситель . Он доступен в виде темно-оранжевого / красного порошка, слабо растворимого в воде и спирте. Он широко используется в качестве флуоресцентного индикатора для многих приложений. [1]

Флуоресцеин - это флуорофор, обычно используемый в микроскопии , в лазерах на красителях в качестве усиливающей среды , в судебной медицине и серологии для обнаружения скрытых пятен крови и при отслеживании красителей . Флуоресцеин имеет максимум поглощения при 494 нм и максимум излучения 512 нм (в воде). Основными производными являются флуоресцеинизотиоцианат (FITC) и, при синтезе олигонуклеотидов , фосфорамидит 6-FAM .

Цвет его водного раствора варьируется от зеленого до оранжевого в зависимости от того, как его наблюдают: по отражению или по пропусканию, что можно заметить по уровням пузырьков , например, когда флуоресцеин добавляется в качестве красителя к спиртовой начинке. трубка, чтобы увеличить видимость воздушного пузыря, содержащегося внутри (таким образом, повышая точность инструмента). Более концентрированные растворы флуоресцеина могут даже казаться красными.

Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [2]

Использует [ редактировать ]

Биохимические исследования [ править ]

См. Также: Пятно фтор-нефрит

В клеточной биологии изотиоцианатное производное флуоресцеина часто используется для мечения 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 нацеливать флуорофор на определенные белки или структуры внутри клеток. Это обычное приложение для дрожжевого дисплея .

Флуоресцеин также может быть конъюгирован с нуклеозидтрифосфатами и ферментативно включен в зонд для гибридизации in situ . Использование амидита флуоресцеина, показанного ниже справа, позволяет синтезировать меченые олигонуклеотиды с той же целью. Еще один метод, называемый молекулярными маяками, использует синтетические меченные флуоресцеином олигонуклеотиды. Зонды, меченные флуоресцеином, можно визуализировать с помощью FISH или нацеливать антитела с помощью иммуногистохимии . Последний - распространенная альтернатива дигоксигенину., и два используются вместе для маркировки двух генов в одном образце. [3]

Медицинское использование [ править ]

Капли флуоресцеина для осмотра глаз
Основная статья: Флуоресцеин (медицинское использование)

Флуоресцеин натрий, натриевая соль флуоресцеина, широко используется в качестве диагностического инструмента в области офтальмологии и оптометрии , где местное флуоресцеин используются в диагностике ссадины роговицы , язвы роговицы и герпетических инфекций роговицы . Он также используется в подгонке жестких газопроницаемых контактных линз для оценки слезного слоя под линзой. Он доступен в виде стерильных одноразовых пакетиков, содержащих безворсовые бумажные аппликаторы, пропитанные флюоресцеином натрия. [4]

Внутривенный или пероральный флуоресцеин используется в флуоресцентной ангиографии в исследованиях, а также для диагностики и классификации сосудистых заболеваний, включая дегенерацию желтого пятна сетчатки , диабетическую ретинопатию , воспалительные внутриглазные состояния и внутриглазные опухоли . Он также все чаще используется во время операций по поводу опухолей головного мозга .

Разбавленный флуоресцеиновый краситель использовался для локализации множественных дефектов мышечной межжелудочковой перегородки во время операции на открытом сердце и подтверждения наличия любых остаточных дефектов. [5]

Космический корабль Gemini 4 выпускает краску в воду для облегчения определения местоположения после приводнения , июнь 1965 года.

Науки о Земле [ править ]

Флуоресцеин используется в качестве довольно консервативного индикатора потока в гидрологических индикаторных тестах, чтобы помочь в понимании потока воды как в поверхностных, так и в грунтовых водах . Краситель также может быть добавлен в дождевую воду при моделировании экологических испытаний, чтобы помочь в обнаружении и анализе любых утечек воды, а также в Австралии и Новой Зеландии в виде метилированного спиртового красителя.

Поскольку раствор флуоресцеина меняет свой цвет в зависимости от концентрации [6], его использовали в качестве индикатора в экспериментах по испарению.

Одно из наиболее известных его применений было в реке Чикаго , где флуоресцеин был первым веществом, которое использовалось для окрашивания речной зелени в День Святого Патрика в 1962 году. В 1966 году экологи вынудили перейти на краситель на растительной основе, чтобы защитить местную дикую природу. [7]

Растениеводство [ править ]

Флуоресцеин часто использовался для отслеживания движения воды в грунтовых водах для изучения потока воды и наблюдения за областями загрязнения или препятствия в этих системах. Флуоресценции , который создается с помощью красителя делает проблемные области более заметными и легко идентифицируются. Аналогичная концепция может быть применена к растениям, потому что 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 по ксилеме и не может проникать через плазматические мембраны., что делает его особенно полезным для отслеживания движения воды через ксилему. [8] Флуоресцеин может попадать в жилки растения через корни или срезанный стебель. Краситель может впитываться в растение так же, как вода, и перемещаться от корней к верхушке растения за счет транспирационного притяжения. [9] Флуоресцеин, попавший в растение, можно визуализировать под флуоресцентным микроскопом .

Заявка на месторождение нефти [ править ]

Растворы красителей флуоресцеина, как правило , 15% активное вещество, которые обычно используются в качестве вспомогательного средства для обнаружения утечек в ходе гидростатических испытаний на подводных нефтяные и газовые трубопроводы и другой подводной инфраструктуры. Утечки могут быть обнаружены водолазами с ультрафиолетовым излучением.

Косметика [ править ]

Флуоресцеин также известен как краситель ( D&C Yellow № 7). Динатриевая соль флуоресцеина известна как уранин или желтый № D&C . 8.

Безопасность [ править ]

Местное, оральный, и внутривенное использование флуоресцеина может вызвать побочные реакции , в том числе тошнота , рвота , крапивницы , острой гипотонии , анафилаксии и связанной с анафилактоидные реакции , [10] [11] приводит к остановке сердца [12] и внезапной смерти из - за анафилактического шока . [13] [14]

Наиболее частой побочной реакцией является тошнота из-за разницы в рН организма и рН флюоресцеинового красителя натрия; однако [ указать ] ряд других факторов также считаются участниками. [ необходима цитата ] Тошнота обычно временная и быстро проходит. Крапивница может варьироваться от незначительного раздражения до сильного, и однократная доза антигистаминного препарата может принести полное облегчение. Анафилактический шок и последующая остановка сердца и внезапная смерть очень редки, но поскольку они происходят в течение нескольких минут, врач, использующий флуоресцеин, должен быть готов к экстренной реанимации.

При внутривенном применении чаще всего сообщается о побочных реакциях, включая внезапную смерть, но это может отражать более широкое использование, а не больший риск. Сообщалось, что как пероральное, так и местное применение вызывают анафилаксию [15] [16], включая один случай анафилаксии с остановкой сердца ( реанимация ) после местного применения в виде глазных капель. [12] Сообщенные показатели побочных реакций варьируются от 1% до 6%. [17] [18] [19] [20] Более высокие показатели могут отражать исследуемую популяцию, которая включает более высокий процент лиц с предшествующими побочными реакциями. Риск побочной реакции в 25 раз выше, если у человека ранее была побочная реакция. [19] Риск можно снизить с помощью предварительного (профилактическое ) использование антигистаминных препаратов [21] и быстрое неотложное лечение любой последующей анафилаксии. [22] Простой укол-тест может помочь выявить людей с наибольшим риском побочных реакций. [20]

Химия [ править ]

Флуоресцеин при УФ- освещении
Спектры возбуждения и испускания флуоресценции флуоресцеина

Флуоресценция этой молекулы очень интенсивная; пиковое возбуждение происходит при 494  нм, а максимальное излучение - при 521 нм.

Флуоресцеин имеет p K a, равный 6,4, и его ионизационное равновесие приводит к pH-зависимому поглощению и испусканию в диапазоне от 5 до 9. Кроме того, время жизни флуоресценции протонированной и депротонированной форм флуоресцеина составляет примерно 3 и 4 нс, что позволяет определять pH на основе измерений неинтенсивности. Срок службы может быть восстановлен с помощью коррелированного по времени счета одиночных фотонов или флуориметрии с фазовой модуляцией .

Флуоресцеин имеет изобестическую точку (одинаковое поглощение для всех значений pH ) при 460 нм.

Производные [ править ]

Флуоресцеина изотиоцианат и фосфорамидит 6-FAM

Известно много производных флуоресцеина. Пример

  • флуоресцеинизотиоцианат 1 , часто сокращенно FITC, имеет заместитель изотиоцианатной группы ( -N = C = S ). FITC реагирует с аминогруппами многих биологически значимых соединений, включая внутриклеточные белки, с образованием тиомочевинной связи.
  • Флуоресцеин, модифицированный сукцинимидиловым эфиром , то есть NHS-флуоресцеин , является другим распространенным амино-реактивным производным, дающим амидные аддукты, которые более стабильны, чем вышеупомянутые тиомочевины.
  • Другие полезные реагенты : карбоксифлуоресцеин , сукцинимидиловый эфир карбоксифлуоресцеина , пентафторфениловые эфиры (PFP), тетрафторфениловые эфиры (TFP).

В синтезе олигонуклеотидов несколько реагентов фосфорамидита, содержащих защищенный флуоресцеин, например 6-FAM фосфорамидит 2 , [23] , используются для получения олигонуклеотидов, меченных флуоресцеином .

Степень расщепления дилаурата флуоресцеина с образованием лауриновой кислоты может быть определена как мера активности эстеразы поджелудочной железы .

Синтез [ править ]

Флуоресцеин был впервые синтезирован Адольфом фон Байером в 1871 году. [24] Его можно получить из фталевого ангидрида и резорцина в присутствии хлорида цинка с помощью реакции Фриделя-Крафтса .

Второй метод получения флуоресцеина использует метансульфоновую кислоту в качестве кислотного катализатора Бренстеда. Этот маршрут дает высокую урожайность в более мягких условиях. [25] [26]

См. Также [ править ]

  • Химические производные флуоресцеина:
    • Эозин
    • Кальцеин
    • Флуоресцеин амидит (FAM)
    • Мербромин
    • Эритрозин
    • Роза бенгальская
    • DyLight Fluor , линейка флуоресцентных красок
  • Гидролиз диацетата флуоресцеина , биохимический лабораторный тест
  • Другие красители:
    • Метиленовый синий
    • Лазерные красители

Ссылки [ править ]

  1. ^ Гесснер, Томас; Майер, Удо (2000). «Триарилметановые и диарилметановые красители». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a27_179 .
  2. ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Примерный перечень Всемирной организации здравоохранения основных лекарственных средств: список двадцать первом 2019 . Женева: Всемирная организация здравоохранения. ЛВП : 10665/325771 . WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  3. ^ Noga EJ, Udomkusonsri, P. (2002). «Флуоресцеин: быстрый, чувствительный, несмертельный метод обнаружения язв на коже у рыб» (PDF) . Vet Pathol . 39 (6): 726–731 (6). DOI : 10.1354 / vp.39-6-726 . PMID 12450204 . S2CID 46010136 . Архивировано из оригинального (PDF) 28 сентября 2007 года . Проверено 16 июля 2007 .    CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ «Новые лекарства» . Может Med Assoc J . 80 (12): 997–998. 1959. PMC 1831125 . PMID 20325960 .  
  5. ^ Мэтью, Томас (2014). «Использование флуоресцеинового красителя для выявления остаточных дефектов». Ann Thorac Surg . 97 (1): e27-8. DOI : 10.1016 / j.athoracsur.2013.10.059 . ISSN 0003-4975 . PMID 24384220 .  
  6. ^ Kass, В. Трассировка Техника в гидрогеологии . Роттердам: Балкема.
  7. ↑ История окрашивания реки в зеленый цвет . Greenchicagoriver.com. Проверено 28 августа 2014.
  8. ^ Салих, Аня; Tjoelker, Mark G .; Ренард, Жюстин; Пфауч, Себастьян (01.03.2015). «Флоэма как конденсатор: радиальный перенос воды в ксилему стволов деревьев происходит посредством симпластического переноса в лучевой паренхиме» . Физиология растений . 167 (3): 963–971. DOI : 10.1104 / pp.114.254581 . ISSN 0032-0889 . PMC 4348778 . PMID 25588734 .   
  9. ^ Дюран-Nebreda S, Bassel G (июль 2017). «Анализ транспорта флуоресцеина для оценки массового потока молекул через гипокотиль у Arabidopsis thaliana» . Биопротокол . 8 (7): e2791. DOI : 10.21769 / bioprotoc.2791 .
  10. ^ «Диагностика и лечение анафилаксии. Объединенная рабочая 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 . PMID 9673591 . Архивировано (PDF) из оригинала 24.07.2015.  
  11. ^ Диагностика и лечение анафилаксии: обновленный параметр практики. Архивировано 5 августа 2007 г. в Национальном информационном центре руководящих принципов Wayback Machine .
  12. ^ а б Эль-Харрар, N; Идали, Б; Moutaouakkil, S; Эль Бельхаджи, М. Заглул, К; Амрауи, А; Бенагуида, М. (1996). «Анафилактический шок, вызванный нанесением флуоресцеина на конъюнктиву глаза». Presse Médicale . 25 (32): 1546–7. PMID 8952662 . 
  13. ^ Fineschi В, Monasterolo G, Рози R, Turillazzi Е (1999). «Смертельный анафилактический шок при флюоресцентной ангиографии». Судебная медицина. Int . 100 (1–2): 137–42. DOI : 10.1016 / S0379-0738 (98) 00205-9 . PMID 10356782 . 
  14. ^ Hitosugi МЫ, Омура К, Ёкоям Т, Каваты Н, Motozawa Y, Нагай Т, Tokudome S (2004). «Случай вскрытия фатального анафилактического шока после флюоресцентной ангиографии: отчет о болезни». Закон о медицине . 44 (3): 264–5. DOI : 10,1258 / rsmmsl.44.3.264 . PMID 15296251 . S2CID 71681503 .  
  15. ^ Кинселла FP, Муни DJ (1988). «Анафилаксия после пероральной флюоресцентной ангиографии». Являюсь. J. Ophthalmol . 106 (6): 745–6. DOI : 10.1016 / 0002-9394 (88) 90716-7 . PMID 3195657 . 
  16. Перейти ↑ Gómez-Ulla F, Gutiérrez C, Seoane I (1991). «Тяжелая анафилактическая реакция на пероральный флуоресцеин». Являюсь. J. Ophthalmol . 112 (1): 94. DOI : 10.1016 / s0002-9394 (14) 76222-1 . PMID 1882930 . 
  17. Перейти ↑ Kwan AS, Barry C, McAllister IL, Constable I (2006). «Пересмотр флуоресцентной ангиографии и побочных реакций на лекарства: опыт Lions Eye». Clin. Экспериментируйте. Офтальмол . 34 (1): 33–8. DOI : 10.1111 / j.1442-9071.2006.01136.x . PMID 16451256 . S2CID 32809716 .  
  18. ^ Дженнингс BJ, Mathews DE (1994). «Побочные реакции при флюоресцентной ангиографии сетчатки». J Am Optom Assoc . 65 (7): 465–71. PMID 7930354 . 
  19. ^ a b Квитерович К.А., Магуайр М.Г., Мерфи Р.П., Шахат А.П., Бресслер Н.М., Бресслер С.Б., Fine SL (1991). «Частота нежелательных системных реакций после флюоресцентной ангиографии. Результаты проспективного исследования». Офтальмология . 98 (7): 1139–42. DOI : 10.1016 / s0161-6420 (91) 32165-1 . PMID 1891225 . 
  20. ^ а б Мацуура М., Андо Ф, Фукумото К., Киогане I, Тории Y, Мацуура М. (1996). «[Полезность укол-теста на анафилактоидную реакцию при внутривенном введении флуоресцеина]». Nippon Ganka Gakkai Zasshi (на японском языке). 100 (4): 313–7. PMID 8644545 . 
  21. Перейти ↑ Ellis PP, Schoenberger M, Rendi MA (1980). «Антигистаминные препараты как профилактика побочных реакций на внутривенное введение флуоресцеина» . Trans Am Ophthalmol Soc . 78 : 190–205. PMC 1312139 . PMID 7257056 .  
  22. ^ Ян CS, CS Sung, Lee FL, Hsu WM (2007). «Ведение анафилактического шока во время внутривенной флюоресцентной ангиографии в амбулатории». J Chin Med Assoc . 70 (8): 348–9. DOI : 10.1016 / S1726-4901 (08) 70017-0 . PMID 17698436 . 
  23. ^ Кисть, СК "Фосфорамидиты, меченные флуоресцеином". Патент США 5,583,236 . Дата приоритета 19 июля 1991 г.
  24. ^ Байера, Адольф (1871) "Uber Эйн Neue Klasse фон Farbstoffen" архивации 2016-06-29 в Wayback Machine (О новом классе красителей), Berichte дер Deutschen Gesellschaft Chemischen цу Берлин , 4  : 555-558; см. стр. 558.
  25. ^ Вс, WC; Джи, КР; Клауберт, DH; Хаугланд, RP (1997). «Синтез фторированных флуоресцеинов». Журнал органической химии . 62 (19): 6469–6475. DOI : 10.1021 / jo9706178 .
  26. ^ Берджесс, Кевин; Уэно, Юичиро; Цзяо, Гуань-Шэн (2004). «Получение 5- и 6-карбоксифлуоресцеина». Синтез . 2004 (15): 2591–2593. DOI : 10,1055 / с-2004-829194 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Спектры поглощения и излучения флуоресцеина в этаноле и базовом этаноле в Школе науки и инженерии OGI
  • Равновесия ионизации флуоресцеина в Invitrogen
  • Спектры поглощения и спектры излучения флуоресценции