Akridin apelsin
Acridine orange är en organisk förening som fungerar som ett nukleinsyraselektivt fluorescerande färgämne med katjoniska egenskaper användbara för cellcykelbestämning . Akridin orange är cellgenomsläpplig, vilket gör att färgämnet kan interagera med DNA genom interkalering , eller RNA via elektrostatiska attraktioner . När det är bundet till DNA är akridin orange mycket likt spektralt en organisk förening som kallas fluorescein. Akridin orange och fluorescein har en maximal excitation vid 502 nm och 525 nm (grön). När akridin orange associeras med RNA, upplever det fluorescerande färgämnet en maximal excitationsförskjutning från 525 nm (grön) till 460 nm (blå). Förskjutningen i maximal excitation ger också en maximal emission på 650 nm (röd). Acridine orange kan motstå låga pH-miljöer, vilket gör att det fluorescerande färgämnet kan penetrera sura organeller såsom lysosomer och fagolysosomer som är membranbundna organeller som är nödvändiga för sur hydrolys eller för att producera produkter av fagocytos av apoptotiska celler. Akridin orange används i epifluorescensmikroskopi och flödescytometri . Förmågan att penetrera cellmembranen hos sura organeller och katjoniska egenskaper hos akridin orange gör att färgämnet kan skilja mellan olika typer av celler (dvs. bakterieceller och vita blodkroppar). Förskjutningen i maximala excitations- och emissionsvåglängder ger en grund för att förutsäga den våglängd vid vilken cellerna kommer att färgas.
|
|
|
|
| Namn | |
|---|---|
|
Föredraget IUPAC-namn
N , N , N ', N' -tetrametylakridin-3,6-diamin |
|
|
Systematiskt IUPAC-namn
3- N ,3- N ,6- N ,6- N -tetrametylakridin-3,6-diamin |
|
| Andra namn 3,6-akridindiamin
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChEBI |
|
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.122.153 |
| EG-nummer |
|
| KEGG | |
| Maska | Akridin+apelsin |
|
PubChem CID
|
|
| RTECS-nummer |
|
| UNII | |
|
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C17H19N3 _ _ _ _ _ | |
| Molar massa | 265,360 g·mol -1 |
| Utseende | Orange pulver |
| Faror | |
| GHS- märkning : | |
 
|
|
| Varning | |
| H302 , H312 , H341 | |
| P281 , P304+P340 | |
| NFPA 704 (branddiamant) | |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Optiska egenskaper
När pH i miljön är 3,5, exciteras akridin orange av blått ljus (460 nm). När akridin orange exciteras av blått ljus, kan det fluorescerande färgämnet differentiellt färga mänskliga celler grönt och prokaryota celler orange (600 nm), vilket möjliggör snabb detektering med ett fluorescerande mikroskop. Den differentiella färgningsförmågan hos akridin orange ger snabb skanning av provutstryk vid lägre förstoringar på 400x jämfört med Gram-färger som arbetar med 1000x förstoring. Differentieringen av celler underlättas av en mörk bakgrund som gör att färgade organismer lätt kan upptäckas. Den skarpa kontrasten ger en mekanism för att räkna antalet organismer som finns i ett prov. När akridin orange binder till DNA, uppvisar färgämnet en maximal excitation vid 502 nm, vilket ger en maximal emission på 525 nm. När det är bundet till RNA visar akridin orange ett maximalt emissionsvärde på 650 nm och ett maximalt excitationsvärde på 460 nm. Det maximala excitations- och emissionsvärdet som uppstår när akridinorange binds till RNA är resultatet av elektrostatiska interaktioner och interkalationen mellan akridinmolekylen och nukleinsyra-baspar som finns i RNA och DNA.
Förberedelse
Akridinfärgämnen framställs genom kondensation av 1,3-diaminobensen med lämpliga bensaldehyder. Akridinopelsin härrör från dimetylaminobensaldehyd och N , N - dimetyl-1,3-diaminobensen. Det kan också framställas genom Eschweiler-Clarke-reaktionen av 3,6-akridindiamin.
Historia
Acridine orange kommer från den organiska molekylen akridin, som först upptäcktes av Carl Grabe och Heinrich Caro, som isolerade akridin genom att koka kol i Tyskland under slutet av artonhundratalet. Akridin har antimikrobiella faktorer användbara i läkemedelsresistenta bakterier och isolerar bakterier i olika miljöer. Akridinapelsin i mitten av 1900-talet användes för att undersöka det mikrobiella innehållet som finns i jord och direkta räkningar av vattenlevande bakterier. Dessutom visade sig metoden för direkträkning av akridin-orange (AODC) vara användbar vid räkning av bakterier som finns i deponier. Direkt epifluorescerande filterteknik (DEFT) som använder akridin orange är en metod som är känd för att undersöka det mikrobiella innehållet i mat och vatten. Användningen av akridin orange i kliniska tillämpningar har blivit allmänt accepterad, främst med fokus på att framhäva bakterier i blodkulturer. Tidigare och nuvarande studier som jämförde akridin-apelsinfärgning med blinda subkulturer för detektering av positiva blodkulturer visade att akridin-apelsin är en enkel, billig, snabb färgningsprocedur som verkar vara känsligare än Gram-färgningen för att detektera mikroorganismer i cerebrospinalvätska och andra kliniska och icke-kliniska material.
Ansökningar
Akridin orange har blivit allmänt accepterad och används inom många olika områden, såsom epifluorescensmikroskopi och bedömning av spermier kromatinkvalitet . Akridin orange är användbar vid snabb screening av vanligt sterila prover. När akridin orange används med flödescytometri, används differentialfärgningen för att mäta DNA-denaturering och det cellulära innehållet av DNA kontra RNA i enskilda celler, eller för att upptäcka DNA-skador i infertila spermier. Acridine orange rekommenderas för användning av fluorescerande mikroskopisk detektion av mikroorganismer i utstryk framställda av kliniska och icke-kliniska material. Akridin-orangefärgning måste utföras vid ett surt pH för att erhålla den differentiella färgningen, vilket gör att bakterieceller kan färga orange och vävnadskomponenter färgas gult eller grönt.
Akridin orange används också för att färga sura vakuoler ( lysosomer , endosomer och autofagosomer ), RNA och DNA i levande celler. Denna metod är ett billigt och enkelt sätt att studera lysosomal vakuolering , autofagi och apoptos . Emissionsfärgen för akridin orange ändras från gul, till orange, till röd när pH sjunker i en sur vakuol i den levande cellen. Under specifika förhållanden för jonstyrka och koncentration avger akridinorange röd fluorescens när den binder till RNA genom staplingsinteraktioner , och grön fluorescens när den binder till DNA genom interkalering . Beroende på koncentrationen av akridin orange kärnor avge gulgrön fluorescens i obehandlade celler och grön fluorescens när RNA-syntes hämmas av föreningar som klorokin . Acridine orange kan användas tillsammans med etidiumbromid eller propidiumjodid för att skilja mellan livsdugliga, apoptotiska och nekrotiska celler. Dessutom kan akridin orange användas på blodprover som får bakteriellt DNA att fluorescera, vilket underlättar den kliniska diagnosen av bakteriella infektioner, såsom hjärnhinneinflammation.