Fluoreszcein

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Fluoreszcein
Fluorescein 2.svg
Fluorescein-sample.jpg
Kémiai azonosítók
CAS-szám 2321-07-5
PubChem 16850
ChemSpider 15968
EINECS-szám 219-031-8
DrugBank DB00693
KEGG D01261
MeSH Fluorescein
ChEBI 31624
ATC kód S01JA01
UNII TPY09G7XIR
ChEMBL 177756
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet C20H12O5
Moláris tömeg 332,31 g/mol
Olvadáspont 314-316 °C
Oldhatóság (vízben) kevéssé
Veszélyek
MSDS MSDS
NFPA 704
NFPA 704.svg
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 (INN: fluorescein) 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.

A VIII. Magyar Gyógyszerkönyvben Fluoresceinum natricum néven hivatalos.

Kémiai és fizika tulajdonságok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fluoreszcein UV fényben.

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 | forrásszöveg szerkesztése]

Fluoreszcein-izotiocianát és 6-FAM foszforamidit.

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 | forrásszöveg szerkesztése]

A fluoreszceint először Adolf von Baeyer szintetizálta 1871-ben. A fluoreszcein Friedel–Crafts-reakcióval állítható elő ftálsav-anhidridből és rezorcinből, cink-klorid jelenlétében.

Fluorescein Uebersicht.svg

Egy másik eljárás metánszulfonsavat használ Brönsted-sav katalizátorként. Ez a módszer enyhébb feltételeket kíván, és eredményesebb is.[2][3]

Alkalmazások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Biokémiai kutatások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 | forrásszöveg szerkesztése]

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 | forrásszöveg szerkesztése]

1965 júliusa; a Gemini–4 űrhajó legénysége festéket engedett a vízbe, hogy segítse a "splashdown" helyének megtalálását.

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 | forrásszöveg szerkesztése]

A Chicago River vize zöldre festve.

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 | forrásszöveg szerkesztése]

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 | forrásszöveg szerkesztése]

Fluoreszcein ultraibolya fény alatt.

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 | forrásszöveg szerkesztése]

  • A fluoreszcein származékai:
  • Más festékanyagok:

Külső hivatkozások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fordítás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

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 | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Brush, C. K. Fluorescein Labelled Phosphoramidites. US Patent 5,583,236. [1]
  2. 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.
  3. (2004.) „Preparation of 5- and 6-Carboxyfluorescein”. Synthesis 2004 (15), 2591–2593. o. DOI:10.1055/s-2004-829194.  
  4. 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.  
  5. (1959.) „New Drugs”. Can Med Assoc J 80 (12), 997–998. o. PMID 20325960.  
  6. A barlangfeltárás elmélete
  7. 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.
  8. ^ 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]” (francia nyelven). Presse Med 25 (32), 1546–7. o. PMID 8952662.  
  9. 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.  
  10. 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.  
  11. Kinsella FP, Mooney DJ (1988.). „Anaphylaxis following oral fluorescein angiography”. Am. J. Ophthalmol. 106 (6), 745–6. o. PMID 3195657.  
  12. Gómez-Ulla F, Gutiérrez C, Seoane I (1991.). „Severe anaphylactic reaction to orally administered fluorescein”. Am. J. Ophthalmol. 112 (1), 94. o. PMID 1882930.  
  13. 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.  
  14. Jennings BJ, Mathews DE (1994.). „Adverse reactions during retinal fluorescein angiography”. J Am Optom Assoc 65 (7), 465–71. o. PMID 7930354.  
  15. ^ 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.  
  16. ^ 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]” (japán nyelven). Nippon Ganka Gakkai Zasshi 100 (4), 313–7. o. PMID 8644545.  
  17. 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.  
  18. 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.