Флуоресцеїн

Флуоресцеїн (англ. Fluorescein) — хімічна сполука, синтетичний барвник, що належить до фталеїнів, помаранчевого кольору що демонструє жовто-зелену флуоресценцію у розчинах. Гарно розчиняється в органічних розчинниках, таких як спирт. У воді у присутності основ утворіє добре розчинну аніонну форму. У флуоресцентній спектроскопії використовується як стандарт при вимірюванні квантових виходів флуоресценції.[1] Численні похідні флуоресцеїну застосовуються в біохімії та клітинній біології як флуоресцентні мітки.

Флуоресцеїн
Інші назви Fluorescein, resorcinolphthalein, C.I. 45350, solvent yellow 94, D & C yellow no. 7, angiofluor, Japan yellow 201, soap yellow
Ідентифікатори
Номер CAS 2321-07-5
PubChem 16850
Номер EINECS 219-031-8
DrugBank 00693
KEGG D01261
Назва MeSH Fluorescein
ChEBI 31624
Код ATC S01JA01
SMILES
c1ccc2c(c1)C(=O)OC23c4ccc(cc4Oc5c3ccc(c5)O)O
InChI
1/C20H12O5/c21-11-5-7-15-17(9-11)24-18-10-12(22)6-8-16(18)20(15)14-4-2-1-3-13(14)19(23)25-20/h1-10,21-22H
Номер Бельштейна 94324
Номер Гмеліна 248626
Властивості
Молекулярна формула C20H12O5
Молярна маса 332,306 г/моль
Тпл 314—316 °C
Розчинність (вода) Помірна, висока в основному середовищі
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Максимум спектру абсорбції — 494 нм, а емісії — 521 нм (у воді). Коефіцієнт екстинції 92300 M−1см−1 (500 нм, основний етанол). Часто використовують похідні: ізотіоціанати (FITC) та 5(6)-карбоксифлуоресцеїн.

Колір водного розчину — жовтий "на просвіт" або зелений "збоку".

Властивості
Склянка води в яку кинули кристал флуоресцеїну, освітлена УФ лампою (синя смуга збоку).
Спектри поглинання та флуоресценції флуоресцеїну

Барвник має яскраву флуоресценцію (поглинання 494 нм / емісія 521 нм). Квантовий вихід 50-70 % Час життя збудженого стану варіює між 3 нс (pH<5) i 4 нс (pH>9).

Флуоресцеїн має ізобестичну точку (однакове поглинання за різних значень pH) на 460 нм.

Похідні
FITC, Флуорисцеїн ізотіоціанат

Для мічення протеїнів використовують флуоресцеїн ізотіоціанат та активовані естери карбоксифлуорисцеїну. Багато інших барвників містять скелет флуоресцеїну і додаткові замісники (скажімо сульфогрупи), що підвищують розчинність та фотостабільність. Похідними флуоресцеїну є також барвники типу еозину

Отримання

Вперше синтезовано Баєром (Adolf von Baeyer) в 1871р. Легко отримується сплавленням фталевого ангідриду з 1,3-дигідроксибензолом (resorcinol) в присутності хлориду цинку.

Застосування CH3SO3H як каталізатора дає дещо кращі виходи й м'якші умови реакції.[2][3]

Механізм

Перший етап утвореня барвнику — реакція Фріделя-Крафтса. При цьому кислотний каталізатор відщеплює протон, який приєднується до фталевого ангідриду, утворюючи карбокатіон — електрофіл, який заміщує гідроген в молекулі резорцину, повртаючи каталізатор. В молекулі зберіглася карбонільна група, яка може знову бути протонована з утворенням карбокаіону. Далі все проходить як спочатку, а протон потім приєднується до OH-групи залишку резорцину, каталізуючи його етерифікацію з іншим залишком резорцину. Утворюється столука, яка біля центрального атома містить гідроксильну групу. Остання вступає у реакцію внутрішньомолелулярної естерифікації з утворенням лактону, який, завдяки таутомерії, частково перетворюється на забарвлену форму з хіноїдною будовою[4]:

Застосування

Спостереження за потоками води

Одним з перших застосувань Ф.(XIX ст.) було фарбування води в річках для відстеження напрямку потоку. Зараз подекуди застосовують для відстежень витоків трубопроводів.

Біологія

У клітинній біології флуоресцеїн та його похідні - незамінний інструмент для флуористцентної мікроскопії. Перевагою флуоресцеїну є те що він ідеально підходить для збудження відносно доступним аргоновим лазером (488 нм). Недоліком барвників на основі флуоресцеїну є низька фотостабільність.

Див. також
  • Похідні:
    • Еозин
    • Carboxyfluorescein
    • Fluorescein isothiocyanate (FITC)
    • Fluorescein amidite (FAM)
    • Erythrosine
    • Rose Bengal
    • DyLight Fluor — комерційні флуорофори на основі фулоресцеїну
  • Pseudomonas aeruginosa, a bacterium that secretes fluorescein
  • Fluorescein diacetate hydrolysis, a biochemistry laboratory test

References
  1. Albert M. Brouwer. Standards for photoluminescence quantum yield measurements in solution (IUPAC Technical Report) // Pure and Applied Chemistry. — 2011. — Т. 83, вип. 12 (23 січня). — С. 2213–2228. — DOI:10.1351/PAC-REP-10-09-31.
  2. Sun, W. C.; Gee, K. R.; Klaubert, D. H.; Haugland, R. P., Synthesis of Fluorinated Fluoresceins. Journal of Organic Chemistry 1997, 62, (19), 6469-6475.
  3. Yuichiro Ueno; Jiao, G.-S.; Burgess, K., Preparation of 5- and 6-Carboxyfluorescein. Practical Synthetic Procedures 2004, 31, (15), 2591-2593.
  4. Microsoft Word - M52LC_Experiment_1S12.doc.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.