ФЛЮОРОХРОМЫ

ФЛЮОРОХРОМЫ (лат. fluor течение, поток + греч. chroma цвет, окраска) — органические красители, способные флюоресцировать при их освещении ультрафиолетовыми, фиолетовыми или синими лучами. Ф.

поглощают падающий на них возбуждающий свет и излучают часть поглощенной энергии в форме видимого света с длиной волны большей, чем длина волны возбуждающего света (см. Люминесценция).

Ф. применяются: 1) при использовании люминесцирующих антител для выявления бактерий, вирусов, риккетсий, простейших, грибков, дрожжей, тканевых антигенов и онкоантигенов и др. (см. Иммунофлюоресценция); 2) при люминесцентной микроскопии (см.) для диагностики туберкулеза, гельминтозов, лепры, для гистол. выявления полисахаридов, лигшдов, ДНК, РНК и др.; 3) при мпкрофлюориметрии (см. Флюориметрия) и флюоресцентной цитохимии для количественного цито- и гистохим. определения ДНК, белков, катехоламинов, липидов, при изучении иммунохим. реакций и количественного цитохим. определения белков с помощью цитофлюориметрии; 4) в проточной цитофлюориметрии для флюорохромирования клеток при выявлении ДНК, РНК и др.; 5) для выявления связей между отдельными нейронами, изучения геометрии их отростков и для других целей; 6) как метка, вводимая в растущие органы с использованием витальных красителей: для характеристики функционального состояния клеток, определения количества белка, для цито-хим. определения отдельных аминокислот; 7) в качестве лигандов в аффинной хроматографии (см.), в т. ч. для качественного и количественного определения сахаров и аминокислот; 8) в качестве флюоресцентных зондов при исследовании биол. мембран (см. Мембраны биологические). С помощью Ф. изучают транспорт веществ (в т. ч. ионов) через мембраны (см. Транспорт ионов), а также структурные перестройки, связанные с функционированием мембранных систем как в изолированном состоянии, так и непосредственно в клетках и тканях; при этом удается решать такие вопросы, к-рые трудно или невозможно решить другими существующими методами. С помощью введения Ф. в молекулу субстрата удалось определить активность многих ферментов, особенно гидролитических.

Одним из наиболее популярных Ф. является акридиновый оранжевый, к-рый связывается белками и нуклеиновыми к-тами. Впервые он был применен в 1934 г. Букачем (F. Bukatsch) и Хайтингером (М. Haitinger), а в 1940 г. Штруггером (S. Strugger), к-рый с помощью акридинового оранжевого попытался отличить живую протоплазму от мертвой. В 40-х гг. 20 в. Кунс (А. Н. Coons) положил начало новому разделу иммуногистохимии, предложив использовать антитела, меченные изоцианатом флюоресцеина, в качестве тонких цитохим. индикаторов на соответствующие антигены (метод Кунса). В 1958 г. Риггс (J. Riggs) применил изотиоцианат флюоресцеина (ФИТЦ) — водорастворимый Ф. с яркой флюоресценцией высокой интенсивности, к-рый до сих пор является лучшей среди известных меткой для белка антител. По методу Кунса все Ф. присоединяют к белкам с помощью прочной хим. связи, ковалентно. Такие Ф. называют активными; дихлортриазиниловые Ф., входящие в группу активных, называют проционовыми красителями. По механизму взаимодействия с окрашиваемым веществом почти все активные Ф. можно разделить на два типа: Ф., реагирующие с окрашиваемым веществом посредством реакции нуклеофильного замещения, и Ф., вступающие в реакции нуклеофильного присоединения к окрашиваемому веществу. Химически активные функциональные группы Ф. преимущественно реагируют с NH2-rpy штамп и нек-рые — с SH-группами белков. Флюоресцентные свойства Ф. определяются их хим. строением. Флюоресценция, вызванная Ф., специально введенным в биол. объект, называется вторичной в отличие от первичной флюоресценции, к-рая связана с излучением содержащихся в растительных и животных тканях флюоресцирующих соединений природного происхождения.

Читайте также: ФЕНИЛАЛАНИН

В практике медико-биол. исследований используется более ста различных Ф. Наиболее употребимые Ф. приведены в таблице.

Интерес к использованию Ф. в биологии и медицине непрерывно возрастает, возникают новые области их применения в связи с созданием новых методов, разработкой и совершенствованием аппаратуры и синтезом новых Ф.

НАИБОЛЕЕ УПОТРЕБИМЫЕ ФЛЮОРОХРОМЫ, ИХ СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Название флюорохрома и его синонимы	Свойства	Применение
Акридиновый оранжевый, 3,6-бис( диметиламино) акридин гидрохлорид, акридиновый оранжевый гидрохлорид (двойная цинковая соль); Ci7Hi9N3- • НС1 • ZnCl2; C1-H19N3 • НС1 • • nNaCl • nZnCh	Основной краситель акридинового ряда, стабилен. Растворим в воде, этиловом спирте. Максимум поглощения водного раствора (1:50 000) при 490±5 нм. В УФ-свете флюоресцирует желтым цветом. Максимум флюоресценции при 530 нм	Используется при обычной и флюоресцентной микроскопии в бактериологии, микробиологии, вирусологии, гистологии для выявления нуклеиновых кислот и гликозаминогликанов, прижизненной окраски ядер и лизосом клеток, при исследовании биологических мембран
Ay рамин, имино-4,4′-бис(ди-метиламинофенил) метан хлористый, 4,4′ -бис(диметиламино-фенил) метилимин	Основной краситель дифенилметанового ряда. Растворим в горячей воде, хлороформе, этиловом спирте, бензоле. Максимум поглощения при 440 нм. Флюоресцирует желтым цветом. Максимум флюоресценции при 5 00 нм	Используется для быстрого выявления кислотоустойчивых бактерий, для обнаружения риккетсий и нек-рых вирусов, микобактерий туберкулеза методом флюоресцентной микроскопии, при исследовании биологических мембран
N-дихлорсимм-триазинил — 5′-аминофлюоресцеин гидрохлорид, дихлор-симм-триазинил-аминофлюоресцеин 1, ДХТАФ-1	Проционовый краситель. Стабилен, растворим в водных щелочных буферных растворах, флюоресцирует в УФ-свете зеленым цветом.Максимум поглощения при 495 нм	Используется для качественного и полуколичесг-венного определения белка в срезах тканей, для метки белка антител при получении люминесцирующих антител для иммунофлюоресцентного анализа
Примулин, примулиновый желтый	Активный краситель. Растворим в воде (раствор с голубой флюоресценцией). В УФ-свете флюоресцирует желтым цветом	Используется в микробиологии и вирусологии (метод флюоресцентной микроскопии для различения живых и погибших клеток). Живые клетки не флюоресцируют или флюоресцируют слабо, Ф. связывается необратимо, что позволяет микроскопи-ровать препараты после их хранения
Родамин Ж, родамин 6Ж, 2,7-диметил -3,6 — бис(этилами-но)-9-( 2′ -этоксикарбонилфенил) ксантилий хлористый Родамин 20 0 С, 2,4-дисульфокислота родамина С (мононат-риевая соль); сульфородамин С	Основной краситель ксантенового ряда. Растворим в горячей воде и этиловом спирте. Миксимум поглощения при: 5 30 нм, максимум флюоресценции при 560 нм При взаимодействии с РС15 получают родамин 200 С хлорид, к-рый при реакции с KF образует родамин 20 0 С фторид. Оба производных под действием УФ-света флюоресцируют оранжево-красным цветом. Максимум поглощения при 566±5н.л*	Используется в микроскопии в качестве красителя для флюоресцентной микроскопии, при исследовании биологических мембран Используется для ковалентной метки антител. Антитела, флюоресцирующие оранжево-красным цветом, используются совместно с антителами, меченными ФИТЦ, флюоресцирующими зеленым цветом — для выявления одновременно двух различных антигенов. Применяют для получения контрастирующего препарата бычьего альбумина, меченного родамином
Флюоресцеин-5-изотиоцианат, ФИТЦ, 3,6-дигидрокси-5′-изо-тиоцианатофлюоран	Растворим в ацетоне, диметилформамиде, в водных щелочных буферных растворах. Флюоресцирует ярким желто-зеленым цветом. Максимум поглощения при 495 нм	Используется в иммунофлюоресценции для ковалентной метки белка антител. Меченые антитела используются в микробиологии, вирусологии, ветеринарии, онкологии и др.
Флюоресцеин — 5′ -изотиоциа-нат гидрохлорид, флюоресцеин-5 ‘-изотиоцианат гидрохлорид	Легко растворим в водных щелочных буферных растворах, ацетоне, диметилформамиде. Флюоресцирует ярким желто-зеленым цветом. Максимум поглощения при 495 нм	Используется в иммунофлюоресценции для ковалентной метки белка антител. Меченые антитела используются в микробиологии, вирусологии, ветеринарии, онкологии и др. для выявления специфических антигенов
Флюоресцеин-натрий уранин, флюоресцеина динатриевая соль	Кислотный краситель ксантенового ряда. Гигроскопичен. Легко растворим в воде. Раствор флюоресцирует желто-зеленым цветом до разбавления 1:4*107. Максимум поглощения при 49 5 нм	Краситель для флюоресцентной микроскопии. В физиологии и вирусологии используется для прижизненного окрашивания, в медицине — при гистохимической диагностике
Эозин Б А; 2, 4, 5, 7-тетра-бром-3,6-дигидрокси- 9 — (2-кар-боксифенил) ксантен, калий-натриевая соль; 2, 4, 5, 7-тет-рабромфлюоресцеина калий-натриевая соль; смесь калиевой и натриевой солей эозина (эозин К и эозин Н), 1:1; эозин К и эозин Н используются также отдельно	Легко растворим в воде, слабо — в этиловом спирте. Максимум поглощения при 520 нм, максимум флюоресценции при 550 нм	Используется как общий краситель для микроскопии, а также в флюоресцентной микроскопии, в цитологии и гистологии — для диффузного флюорохромирования микроскопических препаратов. В смеси с другими красителями — для выявления тонких клеточных структур, прижизненного окрашивания ядер, цитоплазмы и хромосом растительных клеток, изучения биологических мембран
Этидий бромид, этидий бромистый; 3, 8-диамино-6-фенил-5-этилфенантридиний бромистый	Темно-красные кристаллы, t°4 24 8 — 24 9° (с разложением). С полинуклеотидами образует прочные флюоресцирующие комплексы (в молекулах флюоресцируют только двухтяжевые участки). Обладает способностью раскручивать сверхсгшрали ДНК. Максимум поглощения при 4 80 нм, максимум флюоресценции при 59 0 нм	В люминесцентной и электронной микроскопии используется в качестве флюорохрома для изучения конформации транспортной РНК, денатурации нуклеиновых кислот, оценки доли двухтяжевых участков в их молекулах и других исследований нуклеиновых кислот, а также биологических мембран

Библиогр.: Владимиров Ю. А. и Добрецов Г. Е. Флуоресцентные зонды в исследовании биологических мембран, М., 1980; Зеленин А. В. Люминесцентная цитохимия нуклеиновых кислот, М., 1967; Иванов В. Б. Активные красители в биологии, М., 1982; Иммунолюминесценция в медицине, под ред. E. Н. Левиной, М., 1977; Пирс Э. Гистохимия, пер. с англ., с. 127, 637, М., 1962; Фрайштат Д. М. Реактивы и препараты для микроскопии, М., 1980; Юденфренд С. Флуоресцентный анализ в биологии и медицине, пер. с англ., М., 1965.

Читайте также: ИНСЕКТИЦИДНЫЕ ПОЛИМЕРЫ

К. Л. Шаханина.