Fluoreszcein
| Fluoreszcein | |
|---|---|
 |
|
 |
|
| Azonosítók | |
| CAS-szám | [2321-07-5] |
| PubChem | 16850 |
| ChemSpider | 15968 |
| EINECS-szám | 219-031-8 |
| DrugBank | DB00693 |
| KEGG | D01261 |
| MeSH | Fluorescein |
| ChEBI | 31624 |
| Tulajdonságok | |
| Kémiai képlet | C20H12O5 |
| Moláris tömeg | 332,31 g/mol |
| Olvadáspont |
314-316 °C |
| Oldhatóság (vízben) | kevéssé |
| Veszélyek | |
| MSDS | MSDS |
| NFPA 704 |
0
1
0
|
| R mondatok | R36, R43 |
| S mondatok | S26, S36, S37, S39 |
| Ha másként nem jelöljük, az adatok az anyag standard állapotára vonatkoznak. (25 °C, 100 kPa) |
|
A fluoreszcein egy szintetikusan előállított szerves vegyület; vízben és alkoholban oldódó, sötétnarancs/piros színű por. Széles körben alkalmazott fluoreszkáló nyomjelző.
A fluoreszcein a mikroszkópiában gyakran alkalmazott fluorofór. Felhasználják bizonyos típusú lézerek aktív közegeként, a kriminalisztikai illetve szerológiai vizsgálatok során alkalmas a látens vérfoltok kimutatására, valamint egyéb helyeken jelölőfestékként. A fluroeszcein abszorpciós maximuma 494 nanométer, emissziós maximuma 521 nanométer (víz esetén). A főbb származékai: az izotiocianáttal reagáltatott fluoreszcein, azaz a fluoreszcein-izotiocianát (FITC); illetve az oligonukleotid szintézisben a 6-FAM foszforamidit. A fluoreszcein izoszbesztikus pontja 460 nm (azaz az abszorpció minden pH-értékre azonos). A fluoreszcein dinátrium só formájában uranin néven is ismert.
A vizes oldatának színe narancssárga és zöld, attól függően hogyan figyeljük meg; tükröződéssel vagy közvetlenül (ahogyan a libellában is látható, amelyben az alkohol mellé színezőanyagként alkalmazzák, hogy így növeljék a légbuborék láthatóságát, és így a műszer pontosságát). A fluoreszcein töményebb oldatai akár piros színűek is lehetnek.
Tartalomjegyzék |
Kémiai és fizika tulajdonságok [szerkesztés]
A molekula erősen fluoreszkál, 491 nm-nél gerjesztés, 521 nm-nél kibocsátás következik be.
A savi disszociációs állandója (pKa) 6,4. Az ionizációs egyensúly pH-függő abszorpcióhoz és emisszióhoz vezet az 5–9-ig terjedő tartományban. Továbbá, a fluoreszcencia élettartama protonált és deprotonálódott fluoreszcein esetén körülbelül 3 és 4 ns, amely lehetővé tesz a pH meghatározását nem intenzitás alapú mérésekkel is. Az élettartam kideríthető időkorrelált egyfoton számlálással vagy fázis-modulált fluoreszcencia spektroszkópiával.
Származékai [szerkesztés]
Számos fluoreszcein származék létezik. Például a fluoreszcein-izotiocianát (1), rövidítve FITC; úgy keletkezik, hogy a fluoreszcein molekula alsó gyűrűjének egyik hidrogénatomját izotiocianát csoport (-N=C=S) váltja fel. Ez a származék reaktív bizonyos biológiailag fontos vegyületek primer amino csoportjaival szemben, ideértve a sejten belüli fehérjéket is, ezekkel tiokarbamid kötést hoz létre. Ha a fluoreszcein maghoz szukcinimidil észter csoport kapcsolódik, NHS-fluoreszcein keletkezik; amely egy szintén ismert amino-reaktív származék. A pentafluorofenil észterek (PFP) és tetrafluorofenil észterek (TFP) szintén hasznos reagensek. Az oligonukleotid szintézisben néhány, védett fluoreszceint tartalmazó foszforamidit reagenst (pl.: 6-FAM foszforamiditot) (2);[1] széles körben használnak fluoreszceinnel jelölt oligonukleotidok előállítására.
További zöld festékek például az Oregon Green, Tokio Green, SNAFL vagy karboxi-nafto-fluoreszcein. Ezeket a festékeket, újabb fluorofórokkal együtt (mint amilyen az Alexa 488, a FluoProbes 488 és a DyLight 488) különböző biológiai és kémiai alkalmazásokban használják fel; olyan helyeken ahol nagyobb fotostabilitásra, eltérő spektrális jellemzőkre vagy eltérő kémiai csoportokra van szükség.
Szintézis [szerkesztés]
A fluoreszceint először Adolf von Baeyer szintetizálta 1871-ben. A fluoreszcein Friedel–Crafts-reakcióval állítható elő ftálsav-anhidridből és rezorcinből, cink-klorid jelenlétében.
Egy másik eljárás metánszulfonsavat használ Brönsted-sav katalizátorként. Ez a módszer enyhébb feltételeket kíván, és eredményesebb is.[2][3]
Alkalmazások [szerkesztés]
Biokémiai kutatások [szerkesztés]
A sejtbiológiában a fluoreszcein izotiocianát származékát gyakorta használják sejtek megjelölésére és fluorometriás nyomon követésére (pl.: áramlási citometria). Továbbá a biológiailag aktív molekulák (mint amilyenek az antitestek is) képesek kapcsolódni a fluoreszceinhez, ezáltal lehetővé téve a biológusok számára, hogy specifikus fehérjéket vagy sejten belül struktúrákat vegyenek célba a fluorofórral. Ez az alkalmazás gyakori a Yeast display eljárásban.
A fluoreszcein nukleozid trifoszfáttá (NTP) konjugálható; valamint enzimatikusan beépíthető próba az in situ hibridizációhoz. Ugyanerre a célra a fluoreszcein amidit is használható, mert lehetővé teszi jelölt oligonukleotidok szintézisét. Egy további technika, a Molecular Beacon szintetikus fluoreszceinnel jelölt oligonukleotidokat használ fel. A fluoreszceinnel jelölt próbák láthatóvá tehetők a FISH eljárással; vagy célzott ellenanyagokkal (immunhisztokémia). Az utóbbi gyakori alternatívája a digoxigeninnek, a két módszert együtt is alkalmazzák akkor, ha két gént kell megjelölni egy mintában.[4]
Egészségmegőrzés [szerkesztés]
A fluoreszcein nátrium sója széles körben alkalmazott vizsgálati anyag a szemészet és az optometria területén; ahol a szaruhártya horzsolásainak, fekélyeinek és herpeszes szaruhártya fertőzés diagnosztizálásához használnak helyi fluoreszceint. Kemény, gázáteresztő kontaktlencse felhelyezésekor is felhasználják, hogy értékelni lehessen a lencse alatti könny-réteget. Ez úgy lehetséges, hogy az egyszer használatos steril tasakokban tárolt szálmentes papír felhordókat fluoreszcein-nátriumba áztatják.[5]
Intravénás illetve orális fluoreszcein használatos a fluoreszcens angiográfiás kutatásokban, és az érrendszeri betegségek diagnosztizálásában, kategorizálásában – beleértve a lábat, az időskori makula degenerációt, diabetikus retinopatiát, intraokuláris gyulladásokat és daganatokat – valamint egyre gyakrabban az agydaganat műtéteknél.
Tengeri mentés [szerkesztés]
A második világháború alatt a német repülőgépek személyzete kis mennyiségű fluoreszceint hordott magánál. Ha a gépet lelőtték, de a személyzet ejtőernyővel kiugrott; a tengerbe érkezés után a vízbe engedték azt. A fluoreszcein okozta élénk szín jól látszott a levegőből, még nagy távolságból is; így segítette a légimentőket, hogy megtalálják a lezuhant legénységet. A módszert később más országok légiereje is átvette.
Folyórendszerek [szerkesztés]
A fluoreszceint felhasználják vízben oldódó festékek alkotóelemeként, különböző környezetvédelmi szimulációkhoz, vizsgálatokhoz. A festéket az esővízhez adva bármilyen szivárgás kimutatható. Felhasználják víz alatti barlangrendszerek feltérképezéséhez is, a segítségével meghatározható, hogy a barlangban található víz hol bukkan felszínre, kapcsolatban áll-e más barlangokkal.[6]
1962-től kezdődően minden évben, Szent Patrik napja alkalmából befestik a Chicago folyó vizét; habár a környezetvédők nyomására az alkalmazott festék 1966 óta nem tartalmaz fluoreszceint.
Ausztráliában és Új-Zélandon a denaturált szesz elszínezésére is használják.
Olajipar [szerkesztés]
A fluoreszcein festék 15%-os oldatát gyakran használják tenger alatti olaj -és gáz vezetékek illetve más tenger alatti infrastruktúrák nyomáspróbájakor, hogy felfedezzék a szivárgásokat. A szivárgásoknál kiömlő festéket a búvárok UV fényforrással észlelik.
Biztonság [szerkesztés]
Az intravénásan, szájon át és helyileg alkalmazott fluoreszcein is okozhat mellékhatásokat; hányingert, hányást, kiütéseket, akut hipotóniát, anafilaxiát, és hozzá kapcsolódóan anafilaxiás reakciót;[7] az anafilaxiás sokk hirtelen szívmegállást[8] és halált okozhat.[9][10]
A leggyakoribb tünet a hányinger, amelynek elsősorban a test és a nátrium-fluoreszcein festék pH-értéke közti eltérés az oka; azonban más tényezők is hozzájárulnak. A hányinger rendszerint átmeneti és gyorsan elmúlik. A kiütések a kissé kellemetlentől a súlyosig is terjedhetnek; ám egyetlen adag antihisztamin teljes megkönnyebbülést hozhat. Az anafilaxiás sokk és az azt követő hirtelen szívleállás és halál nagyon ritka, mivel azonban ez néhány percen belül bekövetkezik, a fluoreszceint használó egészségügyi dolgozó fel kell legyen készítve arra, hogy sürgösségi újjáélesztést hajtson végre.
Az intravénás alkalmazás jár a legtöbb mellékhatással, beleértve a hirtelen halált; lehetséges azonban, hogy ez nem a nagyobb kockázatot, hanem a gyakoribb alkalmazást tükrözi. Mind a helyi, mind a szájon keresztüli felhasználás esetén jelentkezett anafilaxia,[11][12] egy esetben anafilaxiás szívleállást okozott a helyileg alkalmazott szemcsepp (az érintett személyt újraélesztették).[8] A jelentett mellékhatások aránya változó, 1 és 6% közé tehető.[13][14][15][16] A kockázat 25-ször magasabb azok esetében, akiknél már korábban előfordultak mellékhatások.[15] A kockázat azonban csökkenthető antihisztamin megelőző szedésével;[17] és a bekövetkező anafilaxia azonnali sürgősségi kezelésével.[18] Egy egyszerű Prick-teszt elvégzése segíthet kiszűrni a magasabb kockázatú személyeket.[16]
Lásd még [szerkesztés]
- A fluoreszcein származékai:
- Más festékanyagok:
Külső hivatkozások [szerkesztés]
- A fluoreszcein abszorpciós és emissziós spektruma etanolban és bázikus etanolban az OGI School of Science and Engineering weblapján.
- The Molecular Probes® Handbook, Invitrogen.
- MSDS, Oxford University
Fordítás [szerkesztés]
Ez a szócikk részben vagy egészben a Fluorescein című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.
Források [szerkesztés]
- ↑ Brush, C. K. Fluorescein Labelled Phosphoramidites. US Patent 5,583,236. [1]
- ↑ Sun, W. C.; Gee, K. R.; Klaubert, D. H.; Haugland, R. P., Synthesis of Fluorinated Fluoresceins. Journal of Organic Chemistry 1997, 62, (19), 6469-6475.
- ↑ (2004.) „Preparation of 5- and 6-Carboxyfluorescein”. Synthesis 2004 (15), 2591–2593. o. DOI:10.1055/s-2004-829194.
- ↑ Noga E. J., Udomkusonsri, P. (2002.). „Fluorescein: A Rapid, Sensitive, Nonlethal Method for Detecting Skin Ulceration in Fish”. Vet Pathol 39 (6), 726–731(6). o. DOI:10.1354/vp.39-6-726. PMID 12450204. Hozzáférés ideje: 2007. július 16.
- ↑ (1959.) „New Drugs”. Can Med Assoc J 80 (12), 997–998. o. PMID 20325960.
- ↑ A barlangfeltárás elmélete
- ↑ The Diagnosis and Management of Anaphylaxis – XXI. Anaphylactoid reactions to fluorescein. J Allergy Clin Immunol 1998;101:S465-528. Free full text; see also The diagnosis and management of anaphylaxis: an updated practice parameter. from the National Guideline Clearinghouse.
- ^ a b el Harrar N, Idali B, Moutaouakkil S, el Belhadji M, Zaghloul K, Amraoui A, Benaguida M (1996.). „[Anaphylactic shock caused by application of fluorescein on the ocular conjunctiva]” (French nyelven). Presse Med 25 (32), 1546–7. o. PMID 8952662.
- ↑ Fineschi V, Monasterolo G, Rosi R, Turillazzi E (1999.). „Fatal anaphylactic shock during a fluorescein angiography”. Forensic Sci. Int. 100 (1–2), 137–42. o. DOI:10.1016/S0379-0738(98)00205-9. PMID 10356782.
- ↑ Hitosugi M, Omura K, Yokoyama T, Kawato H, Motozawa Y, Nagai T, Tokudome S (2004.). „An autopsy case of fatal anaphylactic shock following fluorescein angiography: a case report”. Med Sci Law 44 (3), 264–5. o. DOI:10.1258/rsmmsl.44.3.264. PMID 15296251.
- ↑ Kinsella FP, Mooney DJ (1988.). „Anaphylaxis following oral fluorescein angiography”. Am. J. Ophthalmol. 106 (6), 745–6. o. PMID 3195657.
- ↑ Gómez-Ulla F, Gutiérrez C, Seoane I (1991.). „Severe anaphylactic reaction to orally administered fluorescein”. Am. J. Ophthalmol. 112 (1), 94. o. PMID 1882930.
- ↑ Kwan AS, Barry C, McAllister IL, Constable I (2006.). „Fluorescein angiography and adverse drug reactions revisited: the Lions Eye experience”. Clin. Experiment. Ophthalmol. 34 (1), 33–8. o. DOI:10.1111/j.1442-9071.2006.01136.x. PMID 16451256.
- ↑ Jennings BJ, Mathews DE (1994.). „Adverse reactions during retinal fluorescein angiography”. J Am Optom Assoc 65 (7), 465–71. o. PMID 7930354.
- ^ a b Kwiterovich KA, Maguire MG, Murphy RP, Schachat AP, Bressler NM, Bressler SB, Fine SL (1991.). „Frequency of adverse systemic reactions after fluorescein angiography. Results of a prospective study”. Ophthalmology 98 (7), 1139–42. o. PMID 1891225.
- ^ a b Matsuura M, Ando F, Fukumoto K, Kyogane I, Torii Y, Matsuura M (1996.). „[Usefulness of the prick test for anaphylactoid reaction in intravenous fluorescein administration]” (Japanese nyelven). Nippon Ganka Gakkai Zasshi 100 (4), 313–7. o. PMID 8644545.
- ↑ Ellis PP, Schoenberger M, Rendi MA (1980.). „Antihistamines as prophylaxis against side reactions to intravenous fluorescein”. Trans Am Ophthalmol Soc 78, 190–205. o. PMID 7257056.
- ↑ Yang CS, Sung CS, Lee FL, Hsu WM (2007.). „Management of anaphylactic shock during intravenous fluorescein angiography at an outpatient clinic”. J Chin Med Assoc 70 (8), 348–9. o. DOI:10.1016/S1726-4901(08)70017-0. PMID 17698436.
