Fluorescéine - Fluorescein
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| Noms | |
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| Prononciation | / F l ʊər ɛ s i . ɪ n , f l ʊər ɛ s i n / |
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Nom IUPAC
3′,6′-dihydroxyspiro[isobenzofurane-1(3 H ),9′-[9 H ]xanthène]-3-one
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| Autres noms
Fluorescéine, résorcinolphtaléine, CI 45350, solvant jaune 94, D & C jaune no. 7, angiofluor, jaune Japon 201, jaune savon
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| Identifiants | |
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Modèle 3D ( JSmol )
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| ChEBI | |
| ChEMBL | |
| ChemSpider | |
| Banque de médicaments | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.017.302 
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| Numéro CE | |
| KEGG | |
| Engrener | Fluorescéine |
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CID PubChem
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| UNII | |
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Tableau de bord CompTox ( EPA )
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| Propriétés | |
| C 20 H 12 O 5 | |
| Masse molaire | 332,311 g·mol -1 |
| Densité | 1,602 g/mL |
| Point de fusion | 314 à 316 °C (597 à 601 °F ; 587 à 589 K) |
| Légèrement | |
| Pharmacologie | |
| S01JA01 ( OMS ) | |
| Dangers | |
| Pictogrammes SGH |
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| Mention d'avertissement SGH | Avertissement |
| H319 | |
| P305 , P351 , P338 | |
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Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
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| Références de l'infobox | |
La fluorescéine est un composé organique et un colorant . Il est disponible sous forme de poudre orange foncé/rouge légèrement soluble dans l'eau et l'alcool. Il est largement utilisé comme traceur fluorescent pour de nombreuses applications.
La fluorescéine est un fluorophore couramment utilisé en microscopie , dans un type de laser à colorant comme milieu de gain , en médecine légale et en sérologie pour détecter les taches de sang latentes et dans le traçage de colorant . La fluorescéine a un maximum d' absorption à 494 nm et un maximum d' émission de 512 nm (dans l'eau). Les principaux dérivés sont l' isothiocyanate de fluorescéine (FITC) et, dans la synthèse des oligonucléotides , le 6-FAM phosphoramidite .
La couleur de sa solution aqueuse varie du vert à l'orange en fonction de la façon dont on l'observe : par réflexion ou par transmission, comme on peut le remarquer dans les niveaux à bulles , par exemple, dans lesquels la fluorescéine est ajoutée comme colorant au remplissage d' alcool. le tube afin d'augmenter la visibilité de la bulle d'air contenue à l'intérieur (améliorant ainsi la précision de l'instrument). Des solutions plus concentrées de fluorescéine peuvent même apparaître rouges.
Il figure sur la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé .
Les usages
Recherche biochimique
En biologie cellulaire, le dérivé isothiocyanate de fluorescéine est souvent utilisé pour marquer et suivre les cellules dans les applications de microscopie à fluorescence (par exemple, la cytométrie en flux ). Des molécules biologiquement actives supplémentaires (telles que des anticorps ) peuvent également être attachées à la fluorescéine, permettant aux biologistes de cibler le fluorophore sur des protéines ou des structures spécifiques dans les cellules. Cette application est courante dans l'affichage de la levure .
La fluorescéine peut également être conjuguée à des nucléosides triphosphates et incorporée dans une sonde par voie enzymatique pour une hybridation in situ . L'utilisation d'amidite de fluorescéine, illustrée ci-dessous à droite, permet de synthétiser des oligonucléotides marqués dans le même but. Encore une autre technique appelée balises moléculaires utilise des oligonucléotides synthétiques marqués à la fluorescéine. Les sondes marquées à la fluorescéine peuvent être imagées à l'aide de FISH ou ciblées par des anticorps à l' aide d' immunohistochimie . Cette dernière est une alternative courante à la digoxigénine , et les deux sont utilisées ensemble pour marquer deux gènes dans un même échantillon.
Usage médical
Fluorescéine sodique, le sel de sodium de la fluorescéine, est largement utilisé comme outil de diagnostic dans le domaine de l' ophtalmologie et optométrie , où la fluorescéine topique est utilisé dans le diagnostic des abrasions de la cornée , ulcères de la cornée et des infections de la cornée herpétiques . Il est également utilisé dans l' ajustement de lentilles de contact rigides perméables aux gaz pour évaluer la couche lacrymale sous la lentille. Il est disponible sous forme de sachets stériles à usage unique contenant des applicateurs en papier non pelucheux trempés dans une solution de fluorescéine sodique.
La fluorescéine intraveineuse ou orale est utilisée dans l' angiographie à la fluorescéine dans la recherche et pour diagnostiquer et classer les troubles vasculaires, y compris la dégénérescence maculaire de la rétine , la rétinopathie diabétique , les affections intraoculaires inflammatoires et les tumeurs intraoculaires . Il est également de plus en plus utilisé lors de la chirurgie des tumeurs cérébrales .
Un colorant fluorescéine dilué a été utilisé pour localiser plusieurs défauts septaux ventriculaires musculaires pendant une chirurgie à cœur ouvert et confirmer la présence de défauts résiduels.
Sciences de la Terre
La fluorescéine est utilisée comme traceur de débit plutôt conservateur dans les tests de traceurs hydrologiques pour aider à comprendre le débit d'eau des eaux de surface et des eaux souterraines . Le colorant peut également être ajouté à l' eau de pluie dans des simulations d'essais environnementaux pour aider à localiser et à analyser les fuites d'eau, et en Australie et en Nouvelle-Zélande en tant que colorant à l' alcool à brûler.
Comme la solution de fluorescéine change de couleur en fonction de la concentration, elle a été utilisée comme traceur dans les expériences d'évaporation.
L'une de ses utilisations les plus reconnaissables était dans la rivière Chicago , où la fluorescéine a été la première substance utilisée pour teindre la rivière en vert le jour de la Saint-Patrick en 1962. En 1966, les écologistes ont forcé le passage à un colorant à base de légumes pour protéger la faune locale.
Sciences végétales
La fluorescéine a souvent été utilisée pour suivre le mouvement de l'eau dans les eaux souterraines afin d'étudier le débit d'eau et d'observer les zones de contamination ou d'obstruction dans ces systèmes. La fluorescence créée par le colorant rend les zones à problèmes plus visibles et plus faciles à identifier. Un concept similaire peut être appliqué aux plantes car le colorant peut rendre les problèmes de vascularisation des plantes plus visibles. En phytologie , la fluorescéine et d'autres colorants fluorescents ont été utilisés pour surveiller et étudier la vascularisation des plantes , en particulier le xylème , qui est la principale voie de transport de l'eau chez les plantes. En effet, la fluorescéine est mobile dans le xylème et incapable de traverser les membranes plasmiques , ce qui la rend particulièrement utile pour suivre le mouvement de l'eau à travers le xylème. La fluorescéine peut être introduite dans les veines d'une plante par les racines ou une tige coupée. Le colorant peut être absorbé dans la plante de la même manière que l'eau et se déplace des racines vers le haut de la plante en raison d'une traction transpirationnelle. La fluorescéine qui a été absorbée dans la plante peut être visualisée au microscope à fluorescence .
Demande de gisement de pétrole
Solutions de colorants de fluorescéine, typiquement 15% de matière active, sont couramment utilisés comme aide à la détection des fuites lors de l' essai hydrostatique de sous - marins de pétrole et de gaz pipelines et autres infrastructures sous - marines. Les fuites peuvent être détectées par des plongeurs ou des ROV transportant une lumière ultraviolette.
Produits de beauté
La fluorescéine est également connue comme additif colorant ( D&C Yellow n° 7). La forme de sel disodique de la fluorescéine est connue sous le nom d' uranine ou D&C Yellow no. 8.
Sécurité
L'utilisation orale et intraveineuse de fluorescéine peut provoquer des effets indésirables , notamment des nausées , des vomissements , de l' urticaire , une hypotension aiguë , une anaphylaxie et une réaction anaphylactoïde associée , provoquant un arrêt cardiaque et une mort subite due à un choc anaphylactique .
L'effet indésirable le plus courant est la nausée, due à une différence entre le pH du corps et le pH du colorant à base de fluorescéine sodique ; un certain nombre d'autres facteurs, cependant, sont également considérés comme des contributeurs. Les nausées sont généralement passagères et disparaissent rapidement. L'urticaire peut aller d'une gêne mineure à grave, et une seule dose d' antihistaminique peut apporter un soulagement complet. Le choc anaphylactique et l'arrêt cardiaque subséquent et la mort subite sont très rares, mais comme ils surviennent en quelques minutes, un professionnel de la santé qui utilise de la fluorescéine doit être prêt à effectuer une réanimation d'urgence.
L'utilisation intraveineuse a les effets indésirables les plus signalés, y compris la mort subite, mais cela peut refléter une utilisation plus importante plutôt qu'un risque plus élevé. Il a été rapporté que les utilisations orales et topiques provoquent une anaphylaxie, y compris un cas d'anaphylaxie avec arrêt cardiaque ( réanimation ) suite à une utilisation topique dans un collyre. Les taux signalés d'effets indésirables varient de 1 % à 6 %. Les taux les plus élevés peuvent refléter les populations étudiées qui comprennent un pourcentage plus élevé de personnes ayant déjà eu des effets indésirables. Le risque d'effet indésirable est 25 fois plus élevé si la personne a déjà eu un effet indésirable. Le risque peut être réduit grâce à l'utilisation préalable ( prophylactique ) d'antihistaminiques et à une prise en charge rapide d'urgence de toute anaphylaxie qui s'ensuit. Un simple test de piqûre peut aider à identifier les personnes les plus à risque de réaction indésirable.
Chimie
La fluorescence de cette molécule est très intense ; l'excitation maximale se produit à 494 nm et l'émission maximale à 521 nm.
La fluorescéine a un p K a de 6,4 et son équilibre d'ionisation conduit à une absorption et une émission dépendantes du pH sur la plage de 5 à 9. De plus, les durées de vie de fluorescence des formes protonées et déprotonées de la fluorescéine sont d'environ 3 et 4 ns, ce qui permet la détermination du pH à partir de mesures non basées sur l'intensité. Les durées de vie peuvent être récupérées en utilisant le comptage de photons uniques corrélés dans le temps ou la fluorimétrie à modulation de phase .
La fluorescéine a un point isobestique (absorption égale pour toutes les valeurs de pH ) à 460 nm.
Dérivés
De nombreux dérivés de la fluorescéine sont connus. Exemple
- L'isothiocyanate de fluorescéine 1 , souvent abrégé en FITC, comporte un groupe isothiocyanate ( -N=C=S ) substituant. FITC réagit avec les groupes amine de nombreux composés biologiquement pertinents, y compris les protéines intracellulaires pour former une liaison thiourée.
- La fluorescéine modifiée par l' ester succinimidyle , c'est -à- dire la NHS-fluorescéine , est un autre dérivé courant réactif avec les amines, produisant des adduits d'amide qui sont plus stables que les thiourées susmentionnées.
- Autres: carboxyfluorescéine , la carboxyfluorescéine ester de succinimidyle , les esters de pentafluorophényle (PFP), les esters d'tétrafluorophényl (PTF) sont d' autres réactifs utiles.
Dans la synthèse d'oligonucléotides , plusieurs réactifs phosphoramidite contenant de la fluorescéine protégée, par exemple 6-FAM phosphoramidite 2 , sont utilisés pour la préparation d' oligonucléotides marqués à la fluorescéine .
La mesure dans laquelle le dilaurate de fluorescéine est décomposé pour produire de l'acide laurique peut être détectée en tant que mesure de l' activité de l' estérase pancréatique .
Synthèse
La fluorescéine a été synthétisée pour la première fois par Adolf von Baeyer en 1871. Elle peut être préparée à partir d'anhydride phtalique et de résorcinol en présence de chlorure de zinc via la réaction de Friedel-Crafts .
Une deuxième méthode pour préparer la fluorescéine utilise l' acide méthanesulfonique comme catalyseur acide de Brønsted. Cette voie a un rendement élevé dans des conditions plus douces.
Voir également
- Dérivés chimiques de la fluorescéine :
- Éosine
- Calcéine
- Amidite de fluorescéine (FAM)
- Merbromine
- Érythrosine
- Rose du Bengale
- DyLight Fluor , une gamme de colorants fluorescents
- Hydrolyse du diacétate de fluorescéine , un test de laboratoire de biochimie
- Autres colorants :