Resazurin - Resazurin

Resazurin
Resazurin.PNG
Jména
Název IUPAC
7-hydroxy-10-oxidofenoxazin-10-ium-3-on
Ostatní jména
Alamar Blue, Vybrant, UptiBlue, diazo-resorcinol, azoresorcin, resazoin, resazurin
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChEMBL
ChemSpider
Informační karta ECHA100.008.171 Upravte to na Wikidata
UNII
Vlastnosti
C12H7NÓ4
Molární hmotnost229.191 g · mol−1
rozpustný
Nebezpečí
Piktogramy GHSGHS07: Zdraví škodlivý
Signální slovo GHSVarování
H315, H319, H335
P261, P305 + 351 + 338
NFPA 704 (ohnivý diamant)
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Resazurin (7-Hydroxy-3H-fenoxazin-3-on 10-oxid) je a fenoxazin barvivo to je slabě fluorescenční, netoxický, propustné pro buňky a citlivé na redox.[2][3] Resazurin má a modrý na nachový barva (na pH > 6,5) a používá se v mikrobiologické, buněčný, a enzymatický testy, protože to může být nevratné snížena do růžový -barevné a vysoce fluoreskující resorufin (7-Hydroxy-3H-fenoxazin-3-on). Při cirkulárně neutrálním pH lze resorufin detekovat vizuálním pozorováním jeho růžové barvy nebo pomocí fluorimetrie, s excitačním maximem při 530-570 nm a emisním maximem při 580-590 nm[4].

Pokud je roztok obsahující resorufin podroben redukčním podmínkám (E.h <-110 mV), téměř veškerý resorufin je reverzibilně redukován na průsvitný nefluorescenční dihydroresorufin (sin. hydroresorufin) a roztok se stává průsvitným ( redoxní potenciál dvojice resorufin / dihydroresorufin je -51 mV vs. standardní vodíková elektroda při pH 7,0). Když se Eh tohoto stejného roztoku se zvýší, dihydroresorufin se oxiduje zpět na resorufin a tuto reverzibilní reakci lze použít ke sledování, zda je redoxní potenciál kultivační médium zůstává na dostatečně nízké úrovni pro anaerobní organismy.

Resazurin (indikátor pH )
pod pH 6,5nad pH 6,5
6.5⇌6.5

Roztok resazurinu má jednu z nejvyšších známých hodnot společnosti Kreft dichromaticita index.[5] To znamená, že má velkou změnu vnímané barvy odstín když se tloušťka nebo koncentrace pozorovaného vzorku zvyšuje nebo snižuje.

Resazurin je obvykle komerčně dostupný jako sodík sůl.

Žádosti o životaschopnost buněk

Resazurin se redukuje na resorufin o aerobní dýchání metabolicky aktivních buněk a lze jej použít jako indikátor životaschopnosti buněk. Poprvé byl použit ke kvantifikaci bakteriálního obsahu v mléce Peschem a Simmertem v roce 1929.[6] Může být použit k detekci přítomnosti životaschopných buněk v buněčných kulturách savců.[7] Byl komerčně zaveden nejprve pod ochrannou známkou Alamar Blue (Trek Diagnostic Systems, Inc) a nyní je k dispozici také pod jinými názvy, jako je AB assay, Vybrant (Molekulární sondy ) a UptiBlue (Interchim ).

Testy založené na resazurinu vykazují vynikající korelaci s referenčními testy životaschopnosti, jako je formazan testy založené naMTT / XTT) a techniky založené na tritiovaném thymidinu.[8] Díky nízké toxicitě je vhodný pro delší studie a byl aplikován na zvířecí buňky, bakterie a houby [8] pro testy buněčných kultur jako je počítání buněk, přežití buněk a proliferace buněk.[9].

Aby se nahradil standardní test živých / mrtvých, resazurin se také multiplexuje chemiluminiscenčními testy, jako jsou cytokinové testy, kaspázové testy k měření apoptózy nebo reportérové ​​testy k měření exprese genu nebo proteinu.[8]

Ireverzibilní reakce resazurinu na resorufin je úměrná aerobnímu dýchání.[10]

  • Resazurin jako a kolorimetrický test na životaschopnost buněk

  • Resazurin používaný jako a fluorescenční test na životaschopnost buněk - Resazurin při vystavení zelenému světlu nefluoreskuje

  • Resazurin jako a fluorescenční test na životaschopnost buněk - Resorufin fluoreskuje, když je vystaven zelenému světlu

Další aplikace

Snížení resazurinu na resorufin a reverzibilní snížení resorufinu na dihydroresorufin.

Resazurin je účinně redukován na mitochondrie, což je užitečné také posoudit mitochondriální metabolické aktivita.

Obvykle za přítomnosti NADPH dehydrogenáza nebo NADH dehydrogenáza jako enzym, NADPH nebo NADH je redukční činidlo, které převádí resazurin na resorufin. Systém resazurin / diaforáza / NADPH lze tedy použít k detekci hladiny NADH, NADPH nebo diaforázy a jakékoli biochemické nebo enzymové aktivity, která se účastní biochemické reakce generující NADH nebo NADPH.[11][12][13][14][15]

K analýze lze použít resazurin L-glutamát dosažení citlivosti 2,0 pmol na jamku na 96jamkové destičce.[16]

Resazurin lze také použít k měření aerobní biodegradace organické hmoty nacházející se v odpadních vodách.[17]

Resazurin se používá k měření množství aerobního dýchání v proudech[18] Protože většina aerobního dýchání probíhá v korytě proudu, je přeměna resazurinu na resorufin také měřítkem množství výměny mezi vodním sloupcem a korytem proudu.

Syntéza

Resazurin se připravuje kyselinou katalyzovanou kondenzací mezi resorcinol a 4-nitrosoresorcinol s následnou oxidací meziproduktu s oxid manganičitý:

Syntéza resazurinu

Zpracování surového reakčního produktu s přebytkem uhličitan sodný poskytuje sodnou sůl resazurinu, což je obvykle komerční forma barviva. Provedení kondenzačního kroku v alkoholech je možné, ale vede k nižším výtěžkům produktu; v čisté vodě nebo kyselině octové neprobíhá reakce uspokojivě.[19]

Související barviva

10-acetyl-3,7-dihydroxyfenoxazin (také známý jako Amplex Red), strukturně příbuzný resazurinu, reaguje s H2Ó2 ve stechiometrii 1: 1 za vzniku stejného vedlejšího produktu resorufinu (používá se v mnoha testech kombinujících například křenová peroxidáza (HRP) nebo NADH, NADPH pomocí enzymů).[20][21]

7-ethoxyresorufin, je sloučenina používaná jako substrát při měření cytochrom P450 (CYP1A1 ) indukce pomocí ethoxyresorufin-O-deethyláza (EROD) testovací systém v buněčné kultuře a vzorcích prostředí, vyrobený jako reakce na expozici arylové uhlovodíky. Sloučenina je katalyzována enzymem za vzniku stejného fluorescenčního produktu, resorufinu.[Citace je zapotřebí ]

L, 3-dichlor-7-hydroxy-9,9-dimethylacridin-2 (9H)-jeden (DDAO barvivo), fluorescenční barvivo používané pro značení oligonukleotidů.[Citace je zapotřebí ]

Reference

  1. ^ "Resazurin | C12H7NO4 | ChemSpider".
  2. ^ Bueno, C .; Villegas, M. L .; Bertolotti, S. G .; Previtali, C. M .; Neumann, M. G .; Encinas, M. V. (2002). "Interakce excitovaného stavu resazurinu a resorufinu s vodnými roztoky aminesinu. Fotofyzika a fotochemická reakce". Fotochemie a fotobiologie. 76 (4): 385–90. doi:10.1562 / 0031-8655 (2002) 0760385 TESIOR2.0.CO2. PMID  12405144.
  3. ^ Haggerty, Roy; Martí, Eugènia; Argerich, Alba; Schiller, Daniel von; Grimm, Nancy B. (2009). „Resazurin jako„ inteligentní “indikátor pro kvantifikaci metabolicky aktivního přechodného ukládání v proudových ekosystémech“. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 114 (G3). doi:10.1029 / 2008JG000942. hdl:10261/38263. ISSN  2156-2202.
  4. ^ Chen, J. L., Steele, T. W. a Stuckey, D. C. (2015). Modelování a aplikace rychlého fluorescenčního testu biotoxicity při anaerobní digesci. Věda a technologie v oblasti životního prostředí, 49 (22), 13463-13471.http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5b03050
  5. ^ Kreft, Samo; Kreft, Marko (2009). "Kvantifikace dichromatismu: charakteristika barvy v průhledných materiálech". Journal of the Optical Society of America A. 26 (7): 1576–81. Bibcode:2009JOSAA..26.1576K. doi:10.1364 / JOSAA.26.001576. PMID  19568292.
  6. ^ Pesch, K. L .; Simmert, U. (1929). "Kombinované testy na laktózu a galaktózu pomocí enzymatických reakcí". Milchw. Forsch. 8: 551.
  7. ^ Anoopkumar-Dukie, S; Carey, JB; Conere, T; O'Sullivan, E; Van Pelt, FN; Allshire, A (2005). "Resazurinový test radiační odpovědi v kultivovaných buňkách". British Journal of Radiology. 78 (934): 945–7. doi:10,1259 / bjr / 54004230. PMID  16177019.
  8. ^ A b C Stanovení životaschopných buněk UptiBlue technický manuál
  9. ^ Kurin, Elena; Atanasov, Atanas; Donath, Oliver; Heiss, Elke; Dirsch, Verena; Nagy, Milan (2012). „Synergická studie inhibičního potenciálu polyfenolů červeného vína na šíření buněk vaskulárního hladkého svalstva“. Planta Medica. 78 (8): 772–8. doi:10.1055 / s-0031-1298440. PMID  22499559.
  10. ^ González-Pinzón, Ricardo; Haggerty, Roy; Myrold, David D. (2012). „Měření aerobního dýchání v říčních ekosystémech pomocí systému resazurin-resorufin“ (PDF). Journal of Geophysical Research. 117 (G3): G00N06. Bibcode:2012JGRG..117.0N06G. doi:10.1029 / 2012JG001965.
  11. ^ Shahangian, S .; Ash, K.O .; Rollins, D. E. (1984). "Enzymatická metoda pro analýzu mravenců v lidské plazmě". Journal of Analytical Toxicology. 8 (6): 273–6. doi:10.1093 / jat / 8.6.273. PMID  6549198.
  12. ^ Hanson, NQ; Freier, EF (1983). „Vliv bílkovin na stanovení celkových žlučových kyselin v séru“. Klinická chemie. 29 (1): 171–5. doi:10.1093 / clinchem / 29.1.171. PMID  6571720.
  13. ^ De Jong, Donald W .; Woodlief, William G. (1977). "Fluorimetrický test dehydrogenáz z tabákových listů s resazurinem". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Enzymologie. 484 (2): 249–59. doi:10.1016 / 0005-2744 (77) 90081-X. PMID  20957.
  14. ^ Barnes, Stephen; Spenney, Jerry G. (1980). „Stechiometrie reakce n-oxidoreduktázy pro stanovení dehydrogenázy“. Clinica Chimica Acta. 107 (3): 149–54. doi:10.1016/0009-8981(80)90442-8. PMID  6893684.
  15. ^ Winartasaputra, H; Palička, VN; Kuan, SS; Guilbault, GG (1980). „Fluorometrické a kolorimetrické enzymatické stanovení triglyceridů (triacylglycerolů) v séru“. Klinická chemie. 26 (5): 613–7. doi:10.1093 / clinchem / 26.5.613. PMID  6894889.
  16. ^ Chapman, Justin; Zhou, Mingjie (1999). „Fluorometrické metody na bázi mikrodestiček pro enzymatické stanovení l-glutamátu: aplikace při měření l-glutamátu ve vzorcích potravin“. Analytica Chimica Acta. 402 (1–2): 47–52. doi:10.1016 / S0003-2670 (99) 00533-4.
  17. ^ Jouanneau, S .; Recoules, L .; Durand, M. J.; Boukabache, A .; Picot, V .; Primault, Y .; Lakel, A .; Sengelin, M .; Barillon, B .; Thouand, G. (2014). "Metody pro hodnocení biochemické spotřeby kyslíku (BOD): přehled". Vodní výzkum. 49: 62–82. doi:10.1016 / j.watres.2013.10.066. PMID  24316182.
  18. ^ Haggerty, Roy; Martí, Eugènia; Argerich, Alba; Von Schiller, Daniel; Grimm, Nancy B. (2009). „Resazurin jako„ inteligentní “indikátor pro kvantifikaci metabolicky aktivního přechodného ukládání v proudových ekosystémech“. Journal of Geophysical Research. 114 (G3): G03014. Bibcode:2009JGRG..114,3014H. doi:10.1029 / 2008JG000942. hdl:10261/38263.
  19. ^ USA 2376283 A, Frank Short Wallace a Peter Oxley, „Barviva vhodná pro použití jako indikátory“, publikovaná 15. 5. 1945, přidělená společnosti Boots Pure Drug Co Ltd 
  20. ^ Zhou, M., Diwu, Z., Panchuk-Voloshina, N., et al. Stabilní nefluorescenční derivát resorufinu pro fluorometrické stanovení stopového peroxidu vodíku: Aplikace při detekci aktivity fagocytové NADPH oxidázy a dalších oxidáz. Anal Biochem 253 162-168 (1997)
  21. ^ "10-Acetyl-3,7-dihydroxyfenoxazin (CAS 119171-73-2) | Cayman Chemical".