Coomassie Brilliant Blue - Coomassie Brilliant Blue
Jména | |
---|---|
Ostatní jména C.I. 42660, C.I. Acid Blue 83 Brilantní indokyanin 6B, Brillantindocyanin 6B Brilliant Cyanine 6B, Serva Blue R. | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
Informační karta ECHA | 100.025.509 |
PubChem CID | |
Řídicí panel CompTox (EPA) | |
| |
Vlastnosti | |
C45H44N3NaO7S2 (Sodná sůl) | |
Molární hmotnost | 825,97 g / mol |
Nerozpustný za studena, mírně rozpustný za horka (jasně červená modrá) | |
Rozpustnost v ethanolu | Mírně rozpustný |
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 | |
| |||
Jména | |||
---|---|---|---|
Ostatní jména C.I. 42655, C.I. Acid Blue 90 Brilantní indokyanin G, Brillantindocyanin G Xylen Brilliant Cyanine G, Serva Blue G. | |||
Identifikátory | |||
3D model (JSmol ) | |||
Informační karta ECHA | 100.025.509 | ||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
Vlastnosti | |||
C47H50N3NaO7S2 (Sodná sůl) | |||
Molární hmotnost | 856,03 g / mol | ||
Mírně rozpustný v chladu, rozpustný v horkém (jasně modrý) | |||
Rozpustnost v ethanolu | Rozpustný | ||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
Reference Infoboxu | |||
Coomassie Brilliant Blue je název dvou podobných trifenylmethan barviva, která byla vyvinuta pro použití v textilním průmyslu, ale nyní se běžně používají pro barvení bílkoviny v analytická biochemie. Coomassie Brilliant Blue G-250 se liší od Coomassie Brilliant Blue R-250 přidáním dvou methylové skupiny. Název „Coomassie“ je registrovaná ochranná známka z Imperial Chemical Industries.
Jméno a objev
Název Coomassie byl přijat na konci 19. století jako obchodní název u Blackley - výrobce barviv na bázi Levinstein Ltd., v marketingu řadu barviva z kyselé vlny.[1] V roce 1896 během Čtvrtá Anglo-Ashanti válka, Britské síly obsadily město Coomassie (současnost Kumasi v Ghana ). V roce 1918 se Levinstein Ltd stala součástí britských barviv, která se v roce 1926 stala součástí Imperial Chemical Industries.[2] Ačkoli ICI stále vlastní ochrannou známku Coomassie, společnost již tato barviva nevyrábí.
Modrá disulfonovaná trifenylmethanová barviva byla poprvé vyrobena v roce 1913 Maxem Weilerem, který sídlil v Elberfeld, Německo.[3] Na organickou syntézu byly následně odstraněny různé patenty.[4][5][6]
Články publikované v biochemických časopisech často odkazují na tato barviva jednoduše jako „Coomassie“, aniž by specifikovaly, které barvivo bylo skutečně použito. Ve skutečnosti Barevný index uvádí více než 40 barviv s názvem „Coomassie“. Existují také další „modrá“ barviva Coomassie. Například Index společnosti Merck (10. vydání) uvádí Coomassie Blue RL (Acid Blue 92, C.I. 13390), která má zcela odlišnou strukturu.
Barva barviva
Přípona „R“ ve jménu Coomassie Brilliant Blue R-250 je zkratkou pro Red, protože modrá barva barviva má mírně načervenalý odstín. U varianty „G“ má modrá barva více nazelenalý odstín. „250“ původně označovalo čistotu barviva.
Barva těchto dvou barviv závisí na kyselosti roztoku. Forma barviva „G“ byla podrobně studována.[7] V a pH méně než 0 má barvivo červenou barvu s absorpčním maximem při vlnové délce 465 nm. Při pH kolem 1 je barvivo zelené s absorpčním maximem při 620 nm, zatímco nad pH 2 je barvivo jasně modré s maximem při 595 nm. Při pH 7 má barvivo koeficient zániku 43 000 M−1 cm−1.[7]
Různé barvy jsou výsledkem různých nabitých stavů molekuly barviva. V červené formě nesou všechny tři atomy dusíku kladný náboj. Tyto dvě skupiny kyseliny sulfonové mají extrémně nízkou hladinu pK.A a bude normálně záporně nabitý, takže při pH kolem nuly bude barvivo a kation s celkovým poplatkem +1. Zelená barva odpovídá formě barviva bez celkového čistého náboje. V neutrálním prostředí (pH 7) je pouze atom dusíku difenylamin skupina nese kladný náboj a molekula modrého barviva je anion s celkovým nábojem -1. StrK.A ztráta dvou protonů je 1,15, respektive 1,82. Konečný proton je ztracen za alkalických podmínek a barvivo má růžovou barvu (strK.A 12.4).[7]
Barvivo interaguje elektrostaticky, ale nekovalentně s aminovými a karboxylovými skupinami proteinů. Molekuly barviva se vážou na proteiny včetně vlny (keratin ) za vzniku komplexu protein-barvivo. Tvorba komplexu stabilizuje záporně nabitou aniontovou formu barviva produkujícího modrou barvu, a to i za kyselých podmínek, kdy je většina molekul v roztoku v kationtové formě.[7] To je základ Bradfordův test což je metoda stanovení proteinu, která zahrnuje navázání barviva Coomassie Brilliant Blue na proteiny. Vazba barviva na protein způsobí posun maxima absorbance barviva ze 465 na 595 nm. Zvýšení absorpce při 595 nm je monitorováno za účelem stanovení koncentrace proteinu.[8]
Barvivo také tvoří komplex s aniontovým detergentem dodecylsulfát sodný (BL).[9] Tvorba tohoto komplexu stabilizuje neutrální zelenou formu barviva. Tento účinek může interferovat s odhadem koncentrace proteinu pomocí Bradfordova testu. Je také pravděpodobné, že aniontový detergent soutěží s barvivem o vazbu na protein.
Aplikace v biochemii
Coomassie Brilliant Blue R-250 byl poprvé použit k vizualizaci proteinů v roce 1964 Fazekasem de St. Groth a kolegy. Vzorky bílkovin byly elektroforeticky odděleny na a acetát celulózy prostěradlo. List byl poté namočen dovnitř kyselina sulfosalicylová zafixovat proteinové pásy a poté přenést do roztoku barviva.[10]
O dva roky později, v roce 1965, Meyer a Lambert použili Coomassie Brilliant Blue R-250 k barvení vzorků proteinů po elektroforetické separaci polyakrylamidový gel. Namočili gel do roztoku barviva obsahujícího methanolu, octová kyselina a voda. Vzhledem k tomu, že barvivo obarvilo polyakrylamidový gel i protein, aby bylo možné vizualizovat proteinové pásy, které potřebovaly k odbarvení gelu, což provedly elektroforeticky.[11] Následující publikace uvádějí, že polyakrylamidové gely lze úspěšně odbarvit pomocí roztoku kyseliny octové.
První zpráva o použití "G" formy barviva k vizualizaci proteinových pásů v polyakrylamidových gelech přišla v roce 1967, kdy bylo barvivo rozpuštěno v roztoku kyseliny octové obsahujícím methanol.[12] Následně bylo zjištěno, že proteinové pásy lze obarvit bez obarvení polyakrylamidu použitím a koloidní "G" formy barviva v a kyselina trichloroctová roztok neobsahující methanol. Při použití tohoto postupu již nebylo nutné odbarvovat gel.[13] Moderní formulace obvykle používají koloid barviva „G“ v roztoku obsahujícím kyselinu fosforečnou, ethanol (nebo methanol) a síran amonný (nebo síran hlinitý ).[14][15][16][17]
The Bradfordův test využívá spektrální vlastnosti Coomassie Brilliant Blue G-250 k odhadu množství proteinu v roztoku.[18] Vzorek proteinu se přidá k roztoku barviva v kyselině fosforečné a ethanolu. Za kyselých podmínek má barvivo obvykle nahnědlou barvu, ale po navázání na protein se vytvoří modrá forma barviva. Optická absorbance roztoku se měří při vlnové délce 595 nm. Barvivo je pozoruhodné díky své vysoké úrovni citlivosti, k rozlišení rozdílu stačí 5 μg proteinu. Mezi nevýhody této metody však patří její variabilita vývoje barvy u různých proteinů: změna absorbance na jednotku hmotnosti proteinů se liší podle typu proteinu.[19]
Po navázání na protein poskytne negativně nabitá molekula barviva Coomassie Brilliant Blue G-250 celkový negativní náboj proteinu. Tuto vlastnost lze použít k oddělení proteinů nebo proteinových komplexů pomocí elektroforézy na polyakrylamidovém gelu za nedenaturačních podmínek v technice zvané Modrá nativní stránka.[20][21] Mobilita komplexu v polyakrylamidovém gelu bude záviset jak na velikosti proteinového komplexu (tj. Na molekulové hmotnosti), tak na množství barviva navázaného na protein.
Barvení Coomassie Blue lze také použít jako a metoda barvení kontroly nakládání v analýze western blot.[22] Aplikuje se jako aniontové barvivo před protilátkou.
Lékařské použití
V roce 2009 byla Brilliant Blue G používána ve vědeckých experimentech k léčbě poranění páteře u laboratorních potkanů.[23] Působí snížením přirozené bobtnavosti těla, což může způsobit, že neurony v této oblasti zemřou na metabolický stres. Testování na krysách se ukázalo jako účinné. Byly testovány dvě skupiny zraněných krys, přičemž jedna skupina dostávala barvivo jako léčbu poranění páteře a druhá skupina nebyla. Výsledky testu prokázaly, že ve srovnání s krysami, které barvivo nedostaly, se krysy ošetřené barvivem dokázaly lépe pohybovat a dokázaly provádět potkany bez ošetření barvivem v pohybových testech.[24] Stále probíhá testování, aby se zjistilo, zda lze tuto léčbu efektivně použít u lidí. Nedávné testy podaly barvivo do 15 minut po poranění, ale aby byly účinné v reálném prostředí, kde může trvat určitou dobu, než se pacient dostane na pohotovost, musí být léčba účinná i při podání až dvou hodiny po zranění. Jediným hlášeným vedlejším účinkem bylo, že krysy dočasně zmodraly.[23][25][26]
Pod obchodními názvy ILM Blue a Brilliant Peel se Brilliant Blue G používá jako skvrna na pomoc chirurgům při operaci sítnice.[27]
V prosinci 2019 byla pro použití ve Spojených státech schválena Brilliant Blue G (pod obchodním názvem TissueBlue, DORC International, Nizozemsko).[28][29][30]
Aplikace ve forenzní vědě
Prostřednictvím studie provedené na University of Albany, bylo prokázáno, že schopnost barviva Coomassie cílit aminokyseliny s aromatickými skupinami (fenylalanin, tyrosin, tryptofan ) a základní boční řetězy (lysin, arginin a histidin ), umožňuje Bradfordův test pro analýzu otisků prstů. Bradfordův test byl úspěšně použit k identifikaci biologický sex otisku prstu. Ukázalo se, že ženské vzorky mají vyšší absorbanci ve srovnání s mužskými vzorky, když byly testovány na podobných vlnových délkách. To poskytuje jednodušší metodu pro analýzu otisků prstů snížením počtu aminokyselin, které je třeba analyzovat, z 23 na 6 a má malou nebo žádnou přípravu testu ve srovnání s ninhydrin chemický test, který vyžaduje přípravu testu, jako je zahřívání a enzymová kaskáda.[31]
Reference
- ^ Fox, M. R. (1987). Výrobci barviv ve Velké Británii 1856-1976: Historie chemiků, společností, produktů a změn. Manchester: Imperial Chemical Industries. p. 38.
- ^ Fox, M. R. (1987). Výrobci barviv ve Velké Británii 1856-1976: Historie chemiků, společností, produktů a změn. Manchester: Imperial Chemical Industries. p. 259.
- ^ Barevný index (PDF). 4 (3. vyd.). Bradford: Společnost barviv a koloristů. 1971. str. 4397–4398. Archivovány od originál (PDF) dne 19. 7. 2011. Citováno 2010-07-20.
- ^ FR patent 474260 „Procédé de production de colorants de la série du triarylméthane“, vydáno 1915-02-16, přiděleno společnosti Bayer
- ^ US patent 1218232 „Weiler, Max,„ Blue Triphenylmethane Dye “, vydáno 06.03.1917
- ^ GB patent 275609 „Výroba triarylmethanových barviv“, vydaná 3. března 1927, přidělená IG Farbenindustrie
- ^ A b C d Chial, H. J .; Thompson, H. B .; Splittgerber, A. G. (1993). "Spektrální studie nábojových forem Coomassie Blue G". Analytická biochemie. 209 (2): 258–266. doi:10.1006 / abio.1993.1117. PMID 7682385.
- ^ Bradford, Marion M. (1976). „Rychlá a citlivá metoda pro kvantifikaci mikrogramového množství proteinu využívající princip vazby protein-barvivo“ (PDF). Analytická biochemie. 72 (1–2): 248–254. doi:10.1016/0003-2697(76)90527-3. PMID 942051.
- ^ Compton, S. J .; Jones, C. G. (1985). „Mechanismus reakce barviva a interference v Bradfordově proteinovém testu“. Analytická biochemie. 151 (2): 369–374. doi:10.1016/0003-2697(85)90190-3. PMID 4096375.
- ^ Fazekas de St. Groth, S .; Webster, R. G .; Datyner, A. (1963). "Dva nové postupy barvení pro kvantitativní odhad proteinů na elektroforetických proužcích". Biochimica et Biophysica Acta. 71: 377–391. doi:10.1016/0006-3002(63)91092-8. PMID 18421828.
- ^ Meyer, T. S .; Lambert, B.L. (1965). „Použití Coomassie brilliant blue R250 pro elektroforézu mikrogramů množství parotidových slinných proteinů na proužcích z akrylamidového gelu“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Obecné předměty. 107 (1): 144–145. doi:10.1016/0304-4165(65)90403-4. PMID 4159310.
- ^ Altschul, A. M .; Evans, W. J. (1967). Zónová elektroforéza s polyakrylamidovým gelem. Metody v enzymologii. 11. 179–186. doi:10.1016 / S0076-6879 (67) 11019-7. ISBN 9780121818609.. Page 184 osobní komunikace W. J. Saphonova.
- ^ Diezel, W .; Kopperschläger, G .; Hofmann, E. (1972). "Vylepšený postup pro barvení proteinů v polyakrylamidových gelech s novým typem Coomassie Brilliant Blue". Analytická biochemie. 48 (2): 617–620. doi:10.1016/0003-2697(72)90117-0. PMID 4115985.
- ^ Neuhoff, V .; Stamm, R .; Eibl, H. (1985). „Jasné pozadí a vysoce citlivé barvení proteinů barvivy Coomassie Blue v polyakrylamidových gelech: systematická analýza“. Elektroforéza. 6 (9): 427–448. doi:10,1002 / elps.1150060905. S2CID 94797941.
- ^ Candiano, G .; Bruschi, M .; Musante, L .; Santucci, L .; Ghiggeri, G. M .; Carnemolla, B .; Orecchia, P .; Zardi, L .; Righetti, P. G. (2004). „Modré stříbro: velmi citlivé koloidní barvení Coomassie G-250 pro analýzu proteomu“. Elektroforéza. 25 (9): 1327–1333. doi:10.1002 / elps.200305844. PMID 15174055. S2CID 25960150.
- ^ Steinberg, T. H. (2009). Metody barvení proteinovým gelem: úvod a přehled. Metody v enzymologii. 463. str. 541–563. doi:10.1016 / S0076-6879 (09) 63031-7. ISBN 9780123745361. PMID 19892191.
- ^ Pink, M .; Verma, N .; Rettenmeier, A. W .; Schmitz-Spanke, S. (2010). "Protokol barvení CBB s vyšší citlivostí a hmotnostní spektrometrickou kompatibilitou". Elektroforéza. 31 (4): 593–598. doi:10.1002 / elps.200900481. PMID 20162584. S2CID 39038371.
- ^ Bradford, M. M. (1976). "Rychlá a citlivá metoda pro kvantifikaci mikrogramových množství bílkovin s využitím principu vazby protein-barvivo". Analytická biochemie. 72 (1–2): 248–254. doi:10.1016/0003-2697(76)90527-3. PMID 942051.
- ^ Congdon, Robert W .; Muth, Gregory W .; Splittgerber, Allan G. (září 1993). "Vazebná interakce Coomassie modré s proteiny". Analytická biochemie. 213 (2): 407–413. doi:10.1006 / abio.1993.1439. PMID 7694523.
- ^ Schägger, H .; Jagow, G. (1991). "Modrá nativní elektroforéza pro izolaci komplexů membránových proteinů v enzymaticky aktivní formě". Analytická biochemie. 199 (2): 223–231. doi:10.1016 / 0003-2697 (91) 90094-A. PMID 1812789.
- ^ Wittig, I .; Braun, H. P .; Schägger, H. (2006). "Modrá nativní STRÁNKA". Přírodní protokoly. 1 (1): 418–428. doi:10.1038 / nprot.2006.62. PMID 17406264. S2CID 19715017.
- ^ Welinder, Charlotte; Ekblad, Lars (2011). "Coomassie Staining as Loading Control in Western Blot Analysis". Journal of Proteome Research. 10 (3): 1416–1419. doi:10.1021 / pr1011476. PMID 21186791.
- ^ A b Peng, W .; Cotrina, M. L .; Han, X .; Yu, H .; Bekar, L .; Blum, L .; Takano, T .; Tian, G. F .; et al. (2009). „Systémové podávání antagonisty receptoru P2X7 citlivého na ATP zlepšuje zotavení po poranění míchy“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 106 (30): 12489–12493. doi:10.1073 / pnas.0902531106. PMC 2718350. PMID 19666625.
- ^ Ehrenberg, Rachel (23. září 2013). „Brilantně modrá pro páteř“. Vědecké zprávy. Společnost pro vědu a veřejnost. Citováno 9. prosince 2017.
- ^ „Blue M & Ms napravila poranění páteře'". Telegrafovat. 2009-07-28. Citováno 2010-01-19.
- ^ „Modré potravinářské barvivo léčí poranění páteře u potkanů“. Wired.com. 2009-07-27. Citováno 2010-01-19.
- ^ Mennel, S .; Meyer, C.H .; Schmidt, J. C .; Kaempf, S .; Thumann, G. (2008). Tritylová barviva patentní modrá V a brilantní modrá G - klinický význam a in vitro analýza funkce vnější bariéry krve a sítnice. Vývoj v oftalmologii. 42. 101–114. doi:10.1159/000138988. ISBN 978-3-8055-8551-4. PMID 18535384.
- ^ „Snapshoty s drogovými pokusy: TissueBlue“. NÁS. Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA). 20. prosince 2019. Citováno 17. března 2020.
- ^ „TissueBlue - brilantně modrá injekce g, roztok“. DailyMed. 29. prosince 2019. Citováno 17. března 2020.
- ^ „Balíček pro schválení léků: TissueBlue“. NÁS. Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA). 10. ledna 2020. Citováno 17. března 2020.
- ^ Brunelle, Erica; Le, Anh Minh; Huynh, Crystal; Wingfield, Kelly; Halámková, Lenka; Agudelo, Juliana; Halámek, leden (04.04.2017). „Coomassie Brilliant Blue G-250 Dye: An Application for Forensic Fingerprint Analysis“. Analytická chemie. 89 (7): 4314–4319. doi:10.1021 / acs.analchem.7b00510. ISSN 0003-2700. PMID 28293949.
Další čtení
- Gessner, T .; Mayer, U. (2002). "Triarylmethan a diarylmethanová barviva". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 6. vydání. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a27_179. ISBN 978-3527306732 {{nekonzistentní citace}}
externí odkazy
- „Brilliant Blue G“. Informační portál o drogách. Americká národní lékařská knihovna.
- „Potravinové barvivo může zmírnit poranění páteře'". BBC News Online. 28. července 2009.