Fluorescein - Fluorescein
|
|
|
|
|
|
| Namn | |
|---|---|
| Uttal | / f l ʊəˈr ɛ s i . ɪ n , f l ʊəˈr ɛ s iː n / |
|
IUPAC -namn
3 ′, 6′-dihydroxyspiro [isobenzofuran-1 (3 H ), 9 ′-[9 H ] xanthen] -3-on
|
|
| Andra namn
Fluorescein, resorcinolftalein, CI 45350, lösningsmedel gult 94, D & C gult nr. 7, angiofluor, Japan gul 201, tvålgul
|
|
| Identifierare | |
|
3D -modell ( JSmol )
|
|
| ChEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| DrugBank | |
| ECHA InfoCard |
100.017.302 
|
| EG -nummer | |
| KEGG | |
| Maska | Fluorescein |
|
PubChem CID
|
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C 20 H 12 O 5 | |
| Molmassa | 332.311 g · mol −1 |
| Densitet | 1,602 g/ml |
| Smältpunkt | 314 till 316 ° C (597 till 601 ° F; 587 till 589 K) |
| Lite | |
| Farmakologi | |
| S01JA01 ( WHO ) | |
| Faror | |
| GHS -piktogram |
|
| GHS Signalord | Varning |
| H319 | |
| P305 , P351 , P338 | |
|
Om inte annat anges, ges data för material i deras standardtillstånd (vid 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
 verifiera ( vad är ?)
  |
|
| Infobox -referenser | |
Fluorescein är en organisk förening och färgämne . Det finns som ett mörkorange/rött pulver som är lätt lösligt i vatten och alkohol. Det används ofta som ett fluorescerande spårämne för många applikationer.
Fluorescein är en fluorofor som vanligtvis används i mikroskopi , i en typ av färglaser som förstärkningsmedium , inom rättsmedicin och serologi för att detektera latenta blodfläckar och vid färgspårning . Fluorescein har ett absorptionsmaximum vid 494 nm och ett högsta utsläpp på 512 nm (i vatten). De största derivaten är fluoresceinisotiocyanat (FITC) och, vid oligonukleotidsyntes , 6-FAM-fosforamidit .
Färgen på dess vattenlösning varierar från grönt till orange som en funktion av det sätt som det observerat: genom reflektion eller genom transmission, som kan noteras i bubbelnivåer , till exempel, där fluorescein tillsättes som ett färgämne till alkoholen fyllning röret för att öka synligheten för luftbubblan som finns i (vilket ökar instrumentets precision). Mer koncentrerade lösningar av fluorescein kan till och med verka röda.
Det finns på Världshälsoorganisationens lista över viktiga läkemedel .
Användningsområden
Biokemisk forskning
Inom cellulär biologi används isotiocyanatderivatet av fluorescein ofta för att märka och spåra celler i fluorescensmikroskopiapplikationer (till exempel flödescytometri ). Ytterligare biologiskt aktiva molekyler (såsom antikroppar ) kan också vara bundna till fluorescein, så att biologer kan rikta fluoroforen mot specifika proteiner eller strukturer i celler. Denna applikation är vanlig i jästdisplay .
Fluorescein kan också konjugeras till nukleosidtrifosfater och inkorporeras i en sond enzymatiskt för hybridisering in situ . Användningen av fluoresceinamidit, som visas nedan till höger, tillåter en att syntetisera märkta oligonukleotider för samma ändamål. Ytterligare en annan teknik som kallas molekylära fyrar använder syntetiska fluoresceinmärkta oligonukleotider. Fluoresceinmärkta prober kan avbildas med hjälp av FISH , eller riktas av antikroppar med hjälp av immunhistokemi . Det senare är ett vanligt alternativ till digoxigenin , och de två används tillsammans för att märka två gener i ett prov.
Medicinsk användning
Fluoresceinnatrium, natriumsaltet av fluorescein, används i stor utsträckning som ett diagnostiskt verktyg inom oftalmologi och optometri , där aktuellt fluorescein används vid diagnos av hornhinnesår , hornhinnesår och herpetiska hornhinnesinfektioner . Det används också i styva gasgenomsläppliga kontaktlinsbeslag för att utvärdera rivskiktet under linsen. Den finns som sterila engångspåsar som innehåller luddfria pappersapplikatorer dränkta i fluoresceinnatriumlösning.
Intravenös eller oral fluorescein används vid fluoresceinangiografi i forskning och för att diagnostisera och kategorisera kärlsjukdomar inklusive retinal sjukdom makuladegeneration , diabetisk retinopati , inflammatoriska intraokulära tillstånd och intraokulära tumörer . Det används också alltmer under operation för hjärntumörer .
Utspätt fluoresceinfärgämne har använts för att lokalisera flera muskulära ventrikelseptaldefekter under öppen hjärtkirurgi och bekräfta förekomsten av eventuella kvarstående defekter.
Jordvetenskaper
Fluorescein används som en ganska konservativ flödesspårare i hydrologiska spårningstester för att hjälpa till att förstå vattenflödet av både ytvatten och grundvatten . Färgämnet kan också läggas till regnvatten i miljötestningssimuleringar för att hjälpa till att lokalisera och analysera eventuella vattenläckor, och i Australien och Nya Zeeland som ett metylerat spritfärgämne.
Eftersom fluoresceinlösning ändrar färg beroende på koncentration har den använts som spårämne i avdunstningsexperiment.
En av dess mer kända användningsområden var i Chicago River , där fluorescein var det första ämnet som användes för att färga floden grön på St Patrick's Day 1962. År 1966 tvingade miljöaktivister en byte till ett grönsaksbaserat färgämne för att skydda det lokala djurlivet.
Växtvetenskap
Fluorescein har ofta använts för att spåra vattenrörelser i grundvattnet för att studera vattenflödet och observera områden av kontaminering eller hinder i dessa system. Den fluorescens som skapas av färgen gör problemområden mer synliga och lätt att identifiera. Ett liknande koncept kan tillämpas på växter eftersom färgämnet kan göra problem i växtkärl mer synlig. Inom växtvetenskap har fluorescein och andra fluorescerande färgämnen använts för att övervaka och studera växtkärl , särskilt xylemet , som är den viktigaste vattentransportvägen i växter. Detta beror på att fluorescein är xylem-mobil och inte kan passera plasmamembran , vilket gör det särskilt användbart för att spåra vattenrörelse genom xylemet. Fluorescein kan introduceras i en växts vener genom rötterna eller en skuren stam. Färgämnet kan tas upp i växten på samma sätt som vatten och rör sig från rötterna till toppen av växten på grund av ett transpirationsdrag. Det fluorescein som har tagits upp i växten kan visualiseras under ett fluorescerande mikroskop .
Oljefältansökan
Fluoresceinfärgningslösningar, vanligtvis 15% aktiva, används vanligtvis som ett hjälpmedel för läckagedetektering under hydrostatisk testning av undervattensolja och gasledningar och annan undervattensinfrastruktur. Läckor kan upptäckas av dykare eller ROV: er som bär ett ultraviolett ljus.
Kosmetika
Fluorescein är också känt som en färgadditiv ( D&C Yellow nr 7). Dinatriumsaltformen av fluorescein är känd som uranin eller D&C Yellow no. 8.
Säkerhet
Oral och intravenös användning av fluorescein kan orsaka biverkningar , inklusive illamående , kräkningar , nässelfeber , akut hypotoni , anafylaksi och relaterad anafylaktoid reaktion , vilket kan orsaka hjärtstopp och plötslig död på grund av anafylaktisk chock .
Den vanligaste biverkningen är illamående, på grund av en skillnad i pH från kroppen och pH -värdet för natriumfluoresceinfärgämnet; ett antal andra faktorer anses dock också vara bidragsgivare. Illamåendet är vanligtvis övergående och avtar snabbt. Hives kan sträcka sig från ett mindre irritationsmoment till allvarligt, och en enda dos antihistamin kan ge fullständig lindring. Anafylaktisk chock och efterföljande hjärtstopp och plötslig död är mycket sällsynta, men eftersom de inträffar inom några minuter bör en vårdgivare som använder fluorescein vara beredd att utföra akut återupplivning.
Intravenös användning har de mest rapporterade biverkningarna, inklusive plötslig död, men detta kan spegla större användning snarare än större risk. Både orala och aktuella användningsområden har rapporterats orsaka anafylaksi, inklusive ett fall av anafylaksi med hjärtstopp ( återupplivad ) efter aktuell användning i ögondroppar. Rapporterade biverkningar varierar från 1% till 6%. De högre siffrorna kan återspegla studiepopulationer som inkluderar en högre andel personer med tidigare biverkningar. Risken för en biverkning är 25 gånger högre om personen tidigare har haft en biverkning. Risken kan minskas med tidigare ( profylaktisk ) användning av antihistaminer och snabb akut hantering av eventuell anafylaksi. Ett enkelt pricktest kan hjälpa till att identifiera personer med störst risk för biverkningar.
Kemi
Fluorescensen hos denna molekyl är mycket intensiv; topp excitation sker vid 494 nm och toppemission vid 521 nm.
Fluorescein har en p K a på 6,4, och dess joniseringsjämvikt leder till pH-beroende absorption och emission inom intervallet 5 till 9. Dessutom är fluorescenslivstiden för de protonerade och deprotoniserade formerna av fluorescein cirka 3 och 4 ns, vilket möjliggör pH -bestämning från icke -intensitetsbaserade mätningar. De livstider kan utvinnas med användning av tidskorrelerade enda fotonräkning eller fas-modulering fluorimetri .
Fluorescein har en isosbestisk punkt (samma absorption för alla pH -värden ) vid 460 nm.
Derivat
Många derivat av fluorescein är kända. Exempel
- fluorescein isotiocyanat 1 , ofta förkortat som FITC, har en isotiocyanatgrupp ( -N = C = S ) substituent. FITC reagerar med amingrupperna i många biologiskt relevanta föreningar inklusive intracellulära proteiner för att bilda en tiourea -bindning.
- succinimidylestermodifierat fluorescein, dvs NHS-fluorescein , är ett annat vanligt aminreaktivt derivat, vilket ger amidaddukter som är mer stabila än de ovannämnda tiokarbamidema.
- Andra: karboxifluorescein , karboxifluoresceinsuccinimidylester , pentafluorfenylestrar (PFP), tetrafluorfenylestrar (TFP) är andra användbara reagenser.
Vid oligonukleotidsyntes används flera fosforamiditreagens innehållande skyddat fluorescein, t.ex. 6-FAM fosforamidit 2 , för framställning av fluoresceinmärkta oligonukleotider .
Den utsträckning i vilken fluorescein dilaurat bryts ned för att ge laurinsyra kan detekteras som ett mått på pankreatiskt esteras -aktivitet.
Syntes
Fluorescein syntetiserades först av Adolf von Baeyer 1871. Det kan framställas från ftalinsyraanhydrid och resorcinol i närvaro av zinkklorid via Friedel-Crafts-reaktionen .
En andra metod för att framställa fluorescein använder metansulfonsyra som en Brønsted -syrakatalysator. Denna rutt har hög avkastning under mildare förhållanden.
Se även
- Kemiska derivat av fluorescein:
- Eosin
- Calcein
- Fluorescein amidit (FAM)
- Merbromin
- Erytrosin
- Rose bengal
- DyLight Fluor , en produktserie av fluorescerande färgämnen
- Fluoresceindiacetathydrolys , ett biokemiskt laboratorietest
- Andra färgämnen: