Fluorescein – Wikipedia

Fluorescein
 Công thức khung xương
 Mô hình bóng và gậy
 Mẫu bột màu đỏ sẫm
Tên
Phát âm
Tên IUPAC

3 ′, 6′-dihydroxyspiro [isobenzofuran-1(3 H ), 9 ′ – [9 H ] xanthen] -3-one

Fluorescein, resorcinolphthalein, C.I. 45350, vàng dung môi 94, D & C vàng không. 7, angiofluor, Nhật Bản vàng 201, vàng xà phòng

Số nhận dạng
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
Ngân hàng dược phẩm
Thẻ thông tin ECHA 100.017.302
Số EC 219-031-8
KEGG
MeSH Fluorescein
UNII
Thuộc tính
C 20 H 12 O 5
Khối lượng mol 332,31 g · mol 1
Mật độ 1.602 g / mL
Điểm nóng chảy 314 đến 316 ° C (597 đến 601 ° F; 587 đến 589 K)
Hơi
Dược lý
S01JA01 ( WHO )
Nguy cơ
Chữ tượng hình GHS  Chữ tượng hình dấu chấm than trong Hệ thống phân loại và ghi nhãn hài hòa toàn cầu (GHS)
Từ tín hiệu GHS Cảnh báo
H319
P305 P351 P338
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu ở trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 ° C [77 °F]100 kPa).
 ☒ N xác minh ( ☑ Y  ☒ N ?)
Tham chiếu hộp thông tin

Fluorescein là một hợp chất hữu cơ và thuốc nhuộm. Nó có sẵn dưới dạng bột màu cam / đỏ đậm hòa tan trong nước và rượu. Nó được sử dụng rộng rãi như một chất đánh dấu huỳnh quang cho nhiều ứng dụng.

Fluorescein là một fluorophore thường được sử dụng trong kính hiển vi, trong một loại laser nhuộm làm môi trường khuếch đại, trong pháp y và huyết thanh học để phát hiện vết máu tiềm ẩn và trong dấu vết nhuộm. Fluorescein có mức hấp thụ tối đa ở 494nm và phát xạ tối đa 512nm (trong nước). Các dẫn xuất chính là fluorescein isothiocyanate (FITC) và, trong tổng hợp oligonucleotide, phosphoramidite 6-FAM.

Màu sắc của dung dịch nước của nó thay đổi từ màu xanh lá cây sang màu cam như là một chức năng của cách nó được quan sát: bằng sự phản xạ hoặc bằng cách truyền, như có thể nhận thấy ở các mức độ bong bóng, ví dụ, trong đó fluorescein được thêm vào như một chất màu cồn làm đầy ống để tăng khả năng hiển thị của bọt khí chứa bên trong (do đó nâng cao độ chính xác của thiết bị). Các giải pháp tập trung hơn của fluorescein thậm chí có thể xuất hiện màu đỏ.

Nó nằm trong Danh sách các loại thuốc thiết yếu của Tổ chức Y tế Thế giới, các loại thuốc quan trọng nhất cần thiết trong một hệ thống y tế cơ bản. [1]

Nghiên cứu sinh hóa [ chỉnh sửa ]

dẫn xuất isothiocyanate của fluorescein thường được sử dụng để dán nhãn và theo dõi các tế bào trong các ứng dụng kính hiển vi huỳnh quang (ví dụ, tế bào học dòng chảy). Các phân tử hoạt tính sinh học bổ sung (như kháng thể) cũng có thể được gắn vào fluorescein, cho phép các nhà sinh học nhắm mục tiêu fluorophore đến các protein hoặc cấu trúc cụ thể trong các tế bào. Ứng dụng này là phổ biến trong màn hình men.

Fluorescein cũng có thể được liên hợp với các nucleoside triphosphate và được tích hợp vào một đầu dò theo phương pháp enzyme để lai tạo tại chỗ. Việc sử dụng fluorescein amidite được trình bày ở trên cho phép người ta tổng hợp các oligonucleotide có nhãn cho cùng một mục đích. Tuy nhiên, một kỹ thuật khác gọi là đèn hiệu phân tử sử dụng các oligonucleotide có nhãn fluorescein tổng hợp. Các đầu dò được dán nhãn Fluorescein có thể được chụp bằng FISH hoặc được nhắm mục tiêu bởi các kháng thể sử dụng hóa mô miễn dịch. Loại thứ hai là một thay thế phổ biến cho digoxigenin và hai loại này được sử dụng cùng nhau để dán nhãn hai gen trong một mẫu. [2]

Sử dụng y tế [ chỉnh sửa ]

Giọt Fluorescein được tiêm kiểm tra

Fluorescein natri, muối natri của fluorescein, được sử dụng rộng rãi như một công cụ chẩn đoán trong lĩnh vực nhãn khoa và đo thị lực, trong đó fluorescein được sử dụng trong chẩn đoán mài mòn giác mạc, loét giác mạc và nhiễm trùng giác mạc. Nó cũng được sử dụng trong lắp kính áp tròng thấm khí cứng để đánh giá lớp xé dưới ống kính. Nó có sẵn như là các gói sử dụng một lần vô trùng có chứa các dụng cụ giấy không có xơ được ngâm trong natri fluorescein. [3]

Fluorescein tiêm tĩnh mạch hoặc uống được sử dụng trong chụp mạch huỳnh quang và chẩn đoán bao gồm thoái hóa điểm vàng bệnh võng mạc, bệnh võng mạc tiểu đường, bệnh nội nhãn viêm và khối u nội nhãn. Nó cũng đang được sử dụng ngày càng nhiều trong quá trình phẫu thuật cho các khối u não.

Thuốc nhuộm fluorescein pha loãng đã được sử dụng để khoanh vùng nhiều khuyết tật thông liên thất trong phẫu thuật tim hở và xác nhận sự hiện diện của bất kỳ khiếm khuyết còn sót lại nào. [4]

Cứu hộ trên không [ chỉnh sửa Tàu vũ trụ Gemini 4 giải phóng thuốc nhuộm vào trong nước, để hỗ trợ vị trí sau khi bị bắn tung tóe, tháng 6 năm 1965.

Trong Thế chiến II, máy bay của Đức mang theo những thùng chứa fluorescein nhỏ. Trong trường hợp nhảy dù xuống biển sau khi bị bắn hạ, thuốc nhuộm sẽ được thả xuống nước. Điều này tạo ra một dấu ấn sống động có thể nhìn thấy từ trên không qua khoảng cách xa và hỗ trợ cuộc giải cứu trên không của phi hành đoàn bị bắn rơi. Điều này sau đó đã được thông qua bởi các lực lượng không quân khác.

Khoa học Trái đất [ chỉnh sửa ]

Fluorescein được sử dụng như một chất đánh dấu dòng chảy khá bảo thủ trong các thử nghiệm thủy văn để giúp hiểu về dòng nước của cả nước mặt và nước ngầm. Thuốc nhuộm cũng có thể được thêm vào nước mưa trong các mô phỏng thử nghiệm môi trường để hỗ trợ trong việc định vị và phân tích bất kỳ rò rỉ nước nào, và ở Úc và New Zealand dưới dạng thuốc nhuộm tinh thần bị methyl hóa.

Khi dung dịch fluorescein thay đổi màu sắc tùy thuộc vào nồng độ [5]nó đã được sử dụng như một chất đánh dấu trong các thí nghiệm bay hơi.

Một trong những ứng dụng dễ nhận biết hơn của nó là ở sông Chicago, nơi fluorescein là chất đầu tiên được sử dụng để nhuộm màu xanh của dòng sông vào ngày Thánh Patrick năm 1962. Năm 1966, các nhà môi trường buộc phải thay đổi thuốc nhuộm gốc rau để bảo vệ Động vật hoang dã tại địa phương. và cơ sở hạ tầng ngầm khác. Rò rỉ có thể được phát hiện bởi thợ lặn mang đèn cực tím.

Mỹ phẩm [ chỉnh sửa ]

Fluorescein còn được gọi là phụ gia màu (D & C Yellow no. 7). Dạng muối disodium của fluorescein được gọi là uranine hoặc D & C Yellow no. số 8.

Sử dụng fluorescein tại chỗ, uống và tiêm tĩnh mạch có thể gây ra các phản ứng bất lợi, bao gồm buồn nôn, nôn, nổi mề đay, hạ huyết áp cấp tính, sốc phản vệ và phản ứng phản vệ liên quan, [7][8] gây ngừng tim [9] và đột tử do sốc phản vệ. [10] [11]

Phản ứng bất lợi phổ biến nhất là buồn nôn, do sự khác biệt về độ pH từ cơ thể và độ pH của thuốc nhuộm natri fluorescein; một số yếu tố khác, [ chỉ định ] tuy nhiên, cũng được coi là những người đóng góp. [ trích dẫn cần thiết ] và giảm xuống nhanh chóng. Phát ban có thể từ một sự khó chịu nhỏ đến nghiêm trọng, và một liều thuốc kháng histamine duy nhất có thể giúp giảm đau hoàn toàn. Sốc phản vệ và ngừng tim sau đó và tử vong đột ngột là rất hiếm, nhưng vì chúng xảy ra trong vòng vài phút, một nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe sử dụng fluorescein nên được chuẩn bị để thực hiện hồi sức khẩn cấp.

Sử dụng tiêm tĩnh mạch có các phản ứng bất lợi được báo cáo nhiều nhất, bao gồm tử vong đột ngột, nhưng điều này có thể phản ánh việc sử dụng nhiều hơn thay vì nguy cơ cao hơn. Cả sử dụng bằng miệng và tại chỗ đã được báo cáo là gây ra sốc phản vệ, [12][13] bao gồm một trường hợp sốc phản vệ với ngừng tim (hồi sức) sau khi sử dụng tại chỗ trong một lần thả mắt. [9] Tỷ lệ phản ứng bất lợi thay đổi từ 1% đến 6%. [14][15][16][17] Tỷ lệ cao hơn có thể phản ánh các quần thể nghiên cứu bao gồm tỷ lệ cao hơn những người có phản ứng bất lợi trước đó. Nguy cơ bị phản ứng bất lợi cao hơn 25 lần nếu người đó có phản ứng bất lợi trước đó. [16] Nguy cơ có thể giảm khi sử dụng thuốc kháng histamine trước đó (19659104] và xử trí khẩn cấp bất kỳ trường hợp sốc phản vệ nào. ] Một thử nghiệm chích đơn giản có thể giúp xác định những người có nguy cơ phản ứng bất lợi cao nhất. [17]

Hóa học [ chỉnh sửa ]

Fluorescein dưới ánh sáng UV

Kích thích huỳnh quang và phát xạ huỳnh quang

Sự phát huỳnh quang của phân tử này rất mãnh liệt; kích thích cực đại xảy ra ở 494nm và phát xạ cực đại ở 521nm.

Fluorescein có ap K a là 6.4, và trạng thái cân bằng ion hóa của nó dẫn đến sự hấp thụ và phát xạ phụ thuộc pH trong khoảng từ 5 đến 9. Ngoài ra, tuổi thọ huỳnh quang của proton và bị khử. các dạng của fluorescein là khoảng 3 và 4 ns, cho phép xác định pH từ các phép đo dựa trên mật độ. Thời gian sống có thể được phục hồi bằng cách sử dụng phương pháp đếm photon đơn tương quan thời gian hoặc huỳnh quang điều chế pha.

Fluorescein có điểm đẳng sắc (độ hấp thụ bằng nhau cho tất cả các giá trị pH) ở 460nm.

Các dẫn xuất [ chỉnh sửa ]

Fluorescein isothiocyanate và 6-FAM phosphoramidite

Có nhiều dẫn xuất fluorescein. Ví dụ, fluorescein isothiocyanate 1 thường được viết tắt là FITC, là phân tử fluorescein ban đầu được chức năng hóa với một nhóm isothiocyanate ( N = C = S ) vòng của kết cấu. Dẫn xuất này là phản ứng đối với các nhóm amin chính của các hợp chất có liên quan đến sinh học bao gồm các protein nội bào để tạo thành một liên kết thiourea. Một nhóm chức succinimidyl ester gắn vào lõi fluorescein, tạo NHS-fluorescein, tạo thành một dẫn xuất phản ứng amin thông thường khác, tạo ra các chất bổ sung amide ổn định hơn. Một nhóm carboxyl được thêm vào fluorescein tạo ra các nhóm ester carboxyfluorescein và carboxyl, fluorescein và succinimidyl tạo ra ester carboxyfluorescein succinimidyl. Pentafluorophenyl este (PFP) và tetrafluorophenyl este (TFP) là các thuốc thử hữu ích khác. Trong tổng hợp oligonucleotide, một số thuốc thử phosphoramidite có chứa fluorescein được bảo vệ, ví dụ: 6-FAM phosphoramidite 2 [20] được sử dụng rộng rãi để điều chế oligonucleotide có nhãn fluorescein.

Các thuốc nhuộm màu xanh lá cây khác bao gồm Oregon Green, Tokyo Green, SNAFL và carboxynaphthofluorescein. Các thuốc nhuộm này, cùng với các fluorophores mới hơn như Alexa 488, FluoPcoat 488 và DyLight 488, đã được điều chỉnh cho các ứng dụng hóa học và sinh học khác nhau, trong đó cần có khả năng quang hóa cao hơn, các đặc điểm quang phổ khác nhau hoặc các nhóm đính kèm khác nhau.

Mức độ mà fluorescein Dilaurate bị phá vỡ để tạo ra axit lauric có thể được phát hiện như là một biện pháp hoạt động esterase tụy.

Tổng hợp [ chỉnh sửa ]

Fluorescein lần đầu tiên được tổng hợp bởi Adolf von Baeyer vào năm 1871. [21] Nó có thể được điều chế từ phthalic anhydride và resorcinol Phản ứng Friedel-Crafts.

 ZnCl2 fluorescein.png

Phương pháp thứ hai để điều chế fluorescein sử dụng axit methanesulfonic làm chất xúc tác axit Brønsted. Tuyến đường này có năng suất cao trong điều kiện nhẹ hơn. [22][23]

Xem thêm [ chỉnh sửa ]

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

  1. ^ "Danh sách mẫu thuốc của WHO (Danh sách 19)" (PDF) . Tổ chức Y tế Thế giới . Tháng 4 năm 2015. Lưu trữ (PDF) từ bản gốc vào ngày 13 tháng 12 năm 2016 . Truy cập 8 tháng 12 2016 .
  2. ^ Noga E. J., Udomkusonsri, P. (2002). "Fluorescein: Phương pháp nhanh chóng, nhạy cảm, không gây chết người để phát hiện loét da ở cá" (PDF) . Vet Pathol . 39 (6): 726 Ảo731 (6). doi: 10.1354 / vp.39-6-726. PMID 12450204. Được lưu trữ từ bản gốc (PDF) vào ngày 2007-09-28 . Truy xuất 2007-07-16 . CS1 duy trì: Nhiều tên: danh sách tác giả (liên kết)
  3. ^ "Thuốc mới". Can Med PGS J . 80 (12): 997 đạo998. 1959. PMC 1831125 . PMID 20325960.
  4. ^ Mathew, Thomas (2014). "Sử dụng thuốc nhuộm Fluorescein để xác định khuyết tật còn sót lại". Phẫu thuật Ann Thorac . 97 (1): e27 Ảo8. doi: 10.1016 / j.athoracsur.2013.10.059. ISSN 0003-4975. PMID 24384220.
  5. ^ Käss, W. Kỹ thuật truy tìm trong địa chất học . Rotterdam: Balkema.
  6. ^ Câu chuyện đằng sau việc nhuộm màu xanh của dòng sông. Greenchicagoriver.com. Truy cập ngày 2014-08-28.
  7. ^ "Chẩn đoán và quản lý sốc phản vệ. Lực lượng đặc nhiệm chung về các thông số thực hành, Viện hàn lâm dị ứng, hen suyễn và miễn dịch học, Đại học dị ứng, hen suyễn và miễn dịch học Hoa Kỳ, và Hội đồng chung về Dị ứng, Hen và Miễn dịch học " (PDF) . Tạp chí Dị ứng và Miễn dịch lâm sàng . 101 (6 Pt 2): S465 Tiết528. 1998. đổi: 10.1016 / S0091-6749 (18) 30566-9. PMID 9673591. Đã lưu trữ (PDF) từ bản gốc vào ngày 2015-07-24.
  8. ^ Chẩn đoán và quản lý sốc phản vệ: thông số thực hành cập nhật. Được lưu trữ 2007-08-05 tại Trung tâm đào tạo hướng dẫn quốc gia Wayback Machine.
  9. ^ a b El Harrar, N; Idali, B; Moutaouakkil, S; El Belhadji, M; Hà Lan, K; Amraoui, A; Benaguida, M (1996). "Sốc phản vệ gây ra bởi việc sử dụng fluorescein trên kết mạc mắt". Presse Médicale . 25 (32): 1546 trận7. PMID 8952662.
  10. ^ Fineschi V, Monasterolo G, Rosi R, Turillazzi E (1999). "Sốc phản vệ gây tử vong khi chụp mạch huỳnh quang". Khoa học pháp y. Int . 100 (1 Kết2): 137 Ảo42. doi: 10.1016 / S0379-0738 (98) 00205-9. PMID 10356782.
  11. ^ Hitosugi M, Omura K, Yokoyama T, Kawato H, Motozawa Y, Nagai T, Tokudome S (2004). "Một trường hợp khám nghiệm tử thi sốc phản vệ gây tử vong sau khi chụp mạch huỳnh quang: một báo cáo trường hợp". Luật Med Sci . 44 (3): 264 Ảo5. doi: 10.1258 / rsmmsl.44.3.264. PMID 15296251.
  12. ^ Kinsella FP, Mooney DJ (1988). "Sốc phản vệ sau chụp mạch huỳnh quang bằng miệng". Sáng. J. Ophthalmol . 106 (6): 745 Ảo6. doi: 10.1016 / 0002-9394 (88) 90716-7. PMID 3195657.
  13. ^ Gómez-Ulla F, Gutiérrez C, Seoane I (1991). "Phản ứng phản vệ nghiêm trọng với fluorescein dùng đường uống". Sáng. J. Ophthalmol . 112 (1): 94. doi: 10.1016 / s0002-9394 (14) 76222-1. PMID 1882930.
  14. ^ Kwan AS, Barry C, McAllister IL, Constable I (2006). "Chụp mạch huỳnh quang và phản ứng có hại của thuốc được xem xét lại: trải nghiệm Lions Eye". Lâm sàng. Thí nghiệm. Thuốc nhỏ mắt . 34 (1): 33 trận8. doi: 10.111 / j.1442-9071.2006.01136.x. PMID 16451256.
  15. ^ Jennings BJ, Mathews DE (1994). "Phản ứng bất lợi khi chụp mạch huỳnh quang võng mạc". J Am Optom PGS . 65 (7): 465 Phản71. PMID 7930354.
  16. ^ a b Kwiterovich KA, Maguire MG, Murphy RP, Schachat AP, Bressler NM, Bressler SB, Bressler . "Tần suất của các phản ứng toàn thân bất lợi sau khi chụp mạch huỳnh quang. Kết quả của một nghiên cứu tiền cứu". Nhãn khoa . 98 (7): 1139 2142. doi: 10.1016 / s0161-6420 (91) 32165-1. PMID 1891225.
  17. ^ 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]". Nippon Ganka Gakkai Zasshi (bằng tiếng Nhật). 100 (4): 313 Chiếc7. PMID 8644545.
  18. ^ Ellis PP, Schoenberger M, Rendi MA (1980). "Thuốc kháng histamine như là thuốc dự phòng chống lại phản ứng phụ với fluorescein tiêm tĩnh mạch". Trans Am Ophthalmol Soc . 78 : 190 Thần205. PMC 1312139 . PMID 7257056.
  19. ^ Yang CS, Sung CS, Lee FL, Hsu WM (2007). "Xử trí sốc phản vệ khi chụp mạch huỳnh quang tiêm tĩnh mạch tại phòng khám ngoại trú". J Chin Med PGS . 70 (8): 348 Từ9. doi: 10.1016 / S1726-4901 (08) 70017-0. PMID 17698436.
  20. ^ Bàn chải, C. K. "Fluorescein dán nhãn Phosphoramidites". Hoa Kỳ Bằng sáng chế 5,583,236 . Ngày ưu tiên ngày 19 tháng 7 năm 1991.
  21. ^ Baeyer, Adolf (1871) "Uber ein neue Klasse von Farbstoffen" Lưu trữ 2016-06-29 tại Wayback Machine (Trên một lớp thuốc nhuộm mới), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin 4 : 555-558; xem p. 558.
  22. ^ Mặt trời, W. C.; Trời ạ, K. R.; Klaubert, D. H.; Vùng đất hoang, R. P. (1997). "Tổng hợp Fluorceins Fluorated". Tạp chí Hóa học hữu cơ . 62 (19): 6469 Cách6485. doi: 10.1021 / jo9706178.
  23. ^ Burgess, Kevin; Ueno, Yuichiro; Jiao, Quan-Sheng (2004). "Chuẩn bị 5- và 6-Carboxyfluorescein". Tổng hợp . 2004 (15): 2591 Tiết2593. doi: 10.1055 / s-2004-829194.

Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]