Akridinová oranžová - Acridine orange
Akridinová oranžová je organická sloučenina který slouží jako nukleová kyselina -selektivní fluorescenční barvivo s kationtovými vlastnostmi užitečnými pro stanovení buněčného cyklu. Akridinová oranžová je propustná pro buňky, což umožňuje interakci barviva DNA podle interkalace nebo RNA přes elektrostatické atrakce. Po navázání na DNA je akridinová oranžová spektrálně velmi podobná organické sloučenině známé jako fluorescein. Akridinová oranžová a fluorescein mají maximální excitaci při 502nm a 525 nm (zelená). Když se akridinová oranžová asociuje s RNA, fluorescenční barvivo zažije maximální posun excitace z 525 nm (zelená) na 460 nm (modrá). Posun v maximální excitaci také produkuje maximální emisi 650 nm (červená). Akridinová oranžová je schopna odolat prostředí s nízkým pH, což umožňuje fluorescenčnímu barvivu proniknout do kyselých organel, jako je lysozomy a fagolysozomy, které jsou na membránu vázané organely nezbytné pro kyselou hydrolýzu nebo pro výrobu produktů z fagocytóza apoptotických buněk. Akridinová oranžová se používá v epifluorescenční mikroskopie a průtoková cytometrie. Schopnost pronikat do buněčných membrán kyselých organel a kationtové vlastnosti akridinové oranžové umožňuje barvivu rozlišovat mezi různými typy buněk (tj. Bakteriálními buňkami a bílými krvinkami). Posun maximálních excitačních a emisních vlnových délek poskytuje základ pro predikci vlnové délky, při které se buňky obarví.[1]
 | |
 | |
| Jména | |
|---|---|
| Preferovaný název IUPAC N,N,N′,N′ -Tetramethylakridin-3,6-diamin | |
| Systematický název IUPAC 3-N,3-N,6-N,6-N-Tetramethylakridin-3,6-diamin | |
| Ostatní jména 3,6-akridindiamin Akridinová oranžová báze | |
| Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
| ChEBI |
|
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| Informační karta ECHA | 100.122.153  |
| Číslo ES |
|
| KEGG | |
| Pletivo | Akridin + pomeranč |
PubChem CID | |
| Číslo RTECS |
|
| UNII | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
| |
| Vlastnosti | |
| C17H19N3 | |
| Molární hmotnost | 265.360 g · mol−1 |
| Vzhled | Oranžový prášek |
| Nebezpečí | |
| Piktogramy GHS |   |
| Signální slovo GHS | Varování |
| H302, H312, H341 | |
| P281, P304 + 340 | |
| NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 ověřit (co je   ?) | |
| Reference Infoboxu | |
Optické vlastnosti
Když pH prostředí je 3,5, akridinová oranžová se excituje modrým světlem (460 nm). Když je akridinová oranžová excitována modrým světlem, může fluorescenční barvivo odlišně obarvit lidské buňky zeleně a prokaryotické buňky oranžově (600 nm), což umožňuje rychlou detekci fluorescenčním mikroskopem. Schopnost diferenciálního barvení akridinovou oranžovou poskytuje rychlé skenování šmouh vzorků při 400násobném zvětšení ve srovnání s Gramovy skvrny které pracují při 1000násobném zvětšení. Diferenciaci buněk napomáhá tmavé pozadí, které umožňuje snadnou detekci barevných organismů. Ostrý kontrast poskytuje mechanismus pro počítání počtu organismů přítomných ve vzorku. Když se akridinová oranžová váže na DNA, barvivo vykazuje maximální excitaci při 502 nm a produkuje maximální emise 525 nm. Po navázání na RNA zobrazuje akridinová oranžová maximální hodnotu emise 650 nm a maximální hodnotu excitace 460 nm. Maximální hodnota excitace a emise, ke které dochází, když je akridinová oranžová vázána na RNA, je výsledkem elektrostatických interakcí a interkalací mezi akridinovou molekulou a páry nukleových kyselin-bází přítomnými v RNA a DNA.[2]
Příprava
Akridinová barviva se připravují kondenzací 1,3-diaminobenzen s vhodnými benzaldehydy. Akridinová oranžová je odvozena od dimethylaminoskupinybenzaldehyd a N,N-dimethyl-l, 3-diaminobenzen.[3] Může být také připraven Reakce Eschweiler – Clarke 3,6-akridindiamin.
Dějiny
Akridinová oranžová je odvozena z organické molekuly akridinu, kterou poprvé objevili Carl Grabe a Heinrich Caro, kteří izolovali akridin vařením uhlí v Německu na konci devatenáctého století. Akridin má antimikrobiální faktory užitečné v bakteriích rezistentních na léky a izolaci bakterií v různých prostředích.[4] Akridinová oranžová v polovině dvacátého století byla použita ke zkoumání mikrobiálního obsahu nalezeného v půdě a přímého počtu vodních bakterií. Metoda přímého počítání akridinové oranžové (AODC) se navíc osvědčila při výčtu bakterií nacházejících se na skládkách. Technika přímého epifluorescenčního filtru (DEFT) používající akridinovou oranžovou je metoda známá pro zkoumání mikrobiálního obsahu v potravinách a vodě. Použití akridinové pomeranče v klinických aplikacích je široce přijímané, zaměřuje se hlavně na zvýraznění bakterií v krevních kulturách. Minulé i současné studie porovnávající barvení akridinovou oranžovou se slepými subkulturami pro detekci pozitivních krevních kultur ukázaly, že akridinová oranžová je jednoduchý, levný a rychlý postup barvení, který se zdá být citlivější než Gramovo barvení pro detekci mikroorganismů v mozkomíšním moku a dalších klinické a neklinické materiály.[3]
Aplikace
Akridinová oranžová byla široce přijímána a používána v mnoha různých oblastech, jako je epifluorescenční mikroskopie a hodnocení spermie chromatin kvalitní. Akridinová oranžová je užitečná při rychlém screeningu běžně sterilních vzorků. Pokud se s průtokovou cytometrií použije akridinová oranžová, použije se k měření rozdílové zabarvení DNA denaturace[5] a buněčný obsah DNA versus RNA[6] v jednotlivých buňkách nebo detekovat Poškození DNA v neplodných spermatických buňkách.[7] Akridinová oranžová se doporučuje pro použití fluorescenční mikroskopické detekce mikroorganismů v nátěrech připravených z klinických a neklinických materiálů. Barvení akridinovou oranžovou barvou musí být provedeno v kyselém prostředí pH získat diferenciální barvení, které umožňuje bakteriálním buňkám barvit oranžově a tkáňovým složkám barvit žlutě nebo zeleně.[8]
Akridinová oranžová se také používá k barvení kyselých látek vakuoly (lysozomy, endozomy, a autofagozomy ), RNA a DNA v živých buňkách. Tato metoda je levný a snadný způsob, jak studovat lysozomální vakuolizace, autofagie, a apoptóza. Emisní barva akridinové oranžové se mění ze žluté, oranžové na červenou, když pH klesá v kyselé vakuole živé buňky. Za určitých podmínek iontové síly a koncentrace emituje akridinová oranžová červenou fluorescenci, když se váže na RNA stohování interakce a zelená fluorescence, když se váže na DNA pomocí interkalace. V závislosti na koncentraci akridinové oranžové jádra může emitovat žlutozelenou fluorescenci v neošetřených buňkách a zelenou fluorescenci, když Syntéza RNA je inhibován sloučeninami, jako je chlorochin.[9] Akridinová oranžová může být použita ve spojení s ethidiumbromid nebo propidium jodid rozlišovat mezi životaschopnými, apoptotický, a nekrotický buňky. Navíc může být akridinová oranžová použita na vzorky krve, které způsobují bakteriální DNA fluoreskovat, což napomáhá klinické diagnostice bakteriálních infekcí, jako je meningitida.[3]
Reference
- ^ Yektaeian, Narjes; Mehrabani, Davood; Sepaskhah, Mozhdeh; Zare, Shahrokh; Jamhiri, Iman; Hatam, Gholamreza (prosinec 2019). "Lipophilic tracer Dil a fluorescenční značení akridinové oranžové použité pro Leishmania major tracing ve fibroblastových buňkách". Heliyon. 5 (12): e03073. doi:10.1016 / j.heliyon.2019.e03073. PMC 6928280. PMID 31890980.
- ^ Sharma, Supriya; Acharya, Jyoti; Banjara, Megha Raj; Ghimire, Prakash; Singh, Anjana (prosinec 2020). „Srovnání fluorescenční mikroskopie s akridinovou oranžovou a mikroskopie s gramovým barvením pro rychlou detekci bakterií v mozkomíšním moku“. Poznámky k výzkumu BMC. 13 (1): 29. doi:10.1186 / s13104-020-4895-7. ISSN 1756-0500. PMC 6958790. PMID 31931859.
- ^ A b C Mirrett, Stanley (červen 1982). „Akridinová oranžová skvrna“. Kontrola infekce. 3 (3): 250–253. doi:10.1017 / S0195941700056198. ISSN 0195-9417. PMID 6178708.
- ^ Kumar, Ramesh; Kaur, Mandeep; Kumari, Meena (leden 2012). „Akridin: univerzální heterocyklické jádro“. Acta Poloniae Pharmaceutica. 69 (1): 3–9. ISSN 0001-6837. PMID 22574501.
- ^ Darzynkiewicz, Z .; Juan, G. (2001). "Analýza denaturace DNA". Curr. Protoc. Cytom. 7: 7.8. doi:10.1002 / 0471142956.cy0708s03. PMID 18770735.
- ^ Darzynkiewicz, Z .; Juan, G .; Srour, E.F. (2004). "Diferenciální barvení DNA a RNA". Curr. Protoc. Cytom. 7: 7.3. doi:10.1002 / 0471142956.cy0703s30. PMID 18770805.
- ^ Evenson, D.P .; Darzynkiewicz, Z .; Melamed, M.R. (12.12.1980). "Vztah heterogenity chromatinu spermií savců k plodnosti". Věda. 210 (4474): 1131–1133. Bibcode:1980Sci ... 210.1131E. doi:10.1126 / science.7444440. PMID 7444440.
- ^ "Posouzení" (PDF). ki.se.
- ^ Ventilátor, C; Wang, W; Zhao, B; Zhang, S; Miao, J (2006-05-01). „Chlorochin inhibuje buněčný růst a indukuje buněčnou smrt v buňkách A549 rakoviny plic“. Bioorganická a léčivá chemie. 14 (9): 3218–3222. doi:10.1016 / j.bmc.2005.12.035. PMID 16413786.