La naranja de acridina es un compuesto orgánico que sirve como colorante fluorescente selectivo de ácidos nucleicos con propiedades catiónicas útiles para la determinación del ciclo celular. La naranja de acridina es permeable a las células, lo que permite que el tinte interactúe con el ADN por intercalación o el ARN a través de atracciones electrostáticas . Cuando se une al ADN, la naranja de acridina es espectralmente muy similar a un compuesto orgánico conocido como fluoresceína. El naranja de acridina y la fluoresceína tienen una excitación máxima a 502 nm y 525 nm (verde). Cuando el naranja de acridina se asocia con el ARN, el tinte fluorescente experimenta un cambio de excitación máximo de 525 nm (verde) a 460 nm (azul). El cambio en la excitación máxima también produce una emisión máxima de 650 nm (rojo). La naranja de acridina es capaz de soportar entornos de pH bajo, lo que permite que el tinte fluorescente penetre en orgánulos ácidos como lisosomas y fagolisosomas que son orgánulos unidos a la membrana esenciales para la hidrólisis ácida o para producir productos de fagocitosis de células apoptóticas. La naranja de acridina se utiliza en microscopía de epifluorescencia y citometría de flujo.. La capacidad de penetrar las membranas celulares de los orgánulos ácidos y las propiedades catiónicas de la acridina naranja permiten que el tinte diferencie entre varios tipos de células (es decir, células bacterianas y glóbulos blancos). El cambio en las longitudes de onda máximas de excitación y emisión proporciona una base para predecir la longitud de onda a la que se tiñerán las células. [1]
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Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido N , N , N ', N ' -Tetrametilacridina-3,6-diamina | |
Nombre IUPAC sistemático 3- N , 3- N , 6- N , 6- N -tetrametilacridina-3,6-diamina | |
Otros nombres 3,6-acridindiamina Acridina Base Naranja | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI |
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CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.122.153 ![]() |
Número CE |
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KEGG | |
Malla | Acridina + naranja |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Fórmula química | C 17 H 19 N 3 |
Masa molar | 265,360 g · mol −1 |
Apariencia | Polvo de naranja |
Peligros | |
Pictogramas GHS | ![]() ![]() |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
Declaraciones de peligro GHS | H302 , H312 , H341 |
Consejos de prudencia del SGA | P281 , P304 + 340 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | ![]() 2 0 0 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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Referencias de Infobox | |
Propiedades ópticas
Cuando el pH del ambiente es 3,5, la acridina naranja se excita con la luz azul (460 nm). Cuando la luz azul excita el naranja de acridina, el tinte fluorescente puede teñir de manera diferencial las células humanas de verde y las células procarióticas de naranja (600 nm), lo que permite una detección rápida con un microscopio fluorescente. La capacidad de tinción diferencial de la naranja de acridina proporciona un escaneo rápido de frotis de muestras con aumentos más bajos de 400x en comparación con las tinciones de Gram que funcionan con un aumento de 1000x. La diferenciación de las células se ve favorecida por un fondo oscuro que permite detectar fácilmente los organismos coloreados. El fuerte contraste proporciona un mecanismo para contar el número de organismos presentes en una muestra. Cuando la naranja de acridina se une al ADN, el tinte exhibe una excitación máxima a 502 nm produciendo una emisión máxima de 525 nm. Cuando se une al ARN, la acridina naranja muestra un valor de emisión máximo de 650 nm y un valor de excitación máximo de 460 nm. El valor máximo de excitación y emisión que se produce cuando la naranja de acridina se une al ARN es el resultado de interacciones electrostáticas y la intercalación entre la molécula de acridina y los pares de ácido nucleico-base presentes en el ARN y el ADN. [2]
Preparación
Los colorantes de acridina se preparan mediante la condensación de 1,3-diaminobenceno con benzaldehídos adecuados. La naranja de acridina se deriva de dimetilamino benzaldehído y N , N -dimetil-1,3-diaminobenceno. [3] También puede prepararse mediante la reacción de Eschweiler-Clarke de 3,6-acridinadiamina.
Historia
La naranja de acridina se deriva de la molécula orgánica acridina, que fue descubierta por primera vez por Carl Grabe y Heinrich Caro, quienes aislaron la acridina hirviendo carbón en Alemania a finales del siglo XIX. La acridina tiene factores antimicrobianos útiles en bacterias resistentes a los medicamentos y bacterias aislantes en varios entornos. [4] La naranja de acridina a mediados del siglo XX se utilizó para examinar el contenido microbiano que se encuentra en el suelo y el recuento directo de bacterias acuáticas. Además, el método de recuento directo de naranja de acridina (AODC) resultó útil en la enumeración de bacterias que se encuentran en los vertederos. La técnica de filtro epifluorescente directo (DEFT) que utiliza naranja de acridina es un método conocido para examinar el contenido microbiano en los alimentos y el agua. El uso de naranja de acridina en aplicaciones clínicas se ha vuelto ampliamente aceptado, centrándose principalmente en resaltar las bacterias en los hemocultivos. Estudios pasados y presentes que compararon la tinción con naranja de acridina con subcultivos ciegos para la detección de hemocultivos positivos mostraron que la naranja de acridina es un procedimiento de tinción rápido, simple y económico que parece ser más sensible que la tinción de Gram para detectar microorganismos en el líquido cefalorraquídeo y otros. materiales clínicos y no clínicos. [3]
Aplicaciones
La naranja de acridina ha sido ampliamente aceptada y utilizada en muchas áreas diferentes, como la microscopía de epifluorescencia y la evaluación de la calidad de la cromatina de los espermatozoides . La naranja de acridina es útil en el cribado rápido de muestras normalmente estériles. Cuando se usa naranja de acridina con citometría de flujo, la tinción diferencial se usa para medir la desnaturalización del ADN [5] y el contenido celular de ADN versus ARN [6] en células individuales, o detectar daño al ADN en espermatozoides infértiles. [7] Se recomienda la naranja de acridina para el uso de detección microscópica fluorescente de microorganismos en frotis preparados a partir de materiales clínicos y no clínicos. La tinción con naranja de acridina debe realizarse a un pH ácido para obtener la tinción diferencial, que permite que las células bacterianas se tiñen de naranja y los componentes del tejido se tiñen de amarillo o verde. [8]
La naranja de acridina también se usa para teñir vacuolas ácidas ( lisosomas , endosomas y autofagosomas ), ARN y ADN en células vivas. Este método es una forma fácil y barata de estudiar la vacuolación lisosomal , la autofagia y la apoptosis . El color de emisión de la acridina naranja cambia de amarillo a naranja y a rojo a medida que el pH cae en una vacuola ácida de la célula viva. En condiciones específicas de concentración y fuerza iónica, la acridina naranja emite fluorescencia roja cuando se une al ARN mediante interacciones de apilamiento , y fluorescencia verde cuando se une al ADN por intercalación . Dependiendo de la concentración de naranja de acridina, los núcleos pueden emitir una fluorescencia verde amarillenta en las células no tratadas y una fluorescencia verde cuando la síntesis de ARN es inhibida por compuestos como la cloroquina . [9] La naranja de acridina se puede usar junto con bromuro de etidio o yoduro de propidio para diferenciar entre células viables, apoptóticas y necróticas . Además, la naranja de acridina se puede usar en muestras de sangre, lo que hace que el ADN bacteriano tenga fluorescencia, lo que ayuda en el diagnóstico clínico de infecciones bacterianas, como la meningitis. [3]
Referencias
- ^ Yektaeian, Narjes; Mehrabani, Davood; Sepaskhah, Mozhdeh; Zare, Shahrokh; Jamhiri, Iman; Hatam, Gholamreza (diciembre de 2019). "Dil trazador lipófilo y etiquetado de fluorescencia de naranja de acridina utilizado para el rastreo principal de Leishmania en las células de fibroblastos" . Heliyon . 5 (12): e03073. doi : 10.1016 / j.heliyon.2019.e03073 . PMC 6928280 . PMID 31890980 .
- ^ Sharma, Supriya; Acharya, Jyoti; Banjara, Megha Raj; Ghimire, Prakash; Singh, Anjana (diciembre de 2020). "Comparación de microscopía fluorescente naranja acridina y microscopía óptica de tinción de Gram para la detección rápida de bacterias en el líquido cefalorraquídeo" . Notas de investigación de BMC . 13 (1): 29. doi : 10.1186 / s13104-020-4895-7 . ISSN 1756-0500 . PMC 6958790 . PMID 31931859 .
- ^ a b c Mirrett, Stanley (junio de 1982). "Mancha de naranja acridina" . Control de infecciones . 3 (3): 250–253. doi : 10.1017 / S0195941700056198 . ISSN 0195-9417 . PMID 6178708 .
- ^ Kumar, Ramesh; Kaur, Mandeep; Kumari, Meena (enero de 2012). "Acridina: un núcleo heterocíclico versátil". Acta Poloniae Pharmaceutica . 69 (1): 3–9. ISSN 0001-6837 . PMID 22574501 .
- ^ Darzynkiewicz, Z .; Juan, G. (2001). "Análisis de desnaturalización del ADN". Curr. Protocolos. Cytom . 7 : 7.8. doi : 10.1002 / 0471142956.cy0708s03 . PMID 18770735 . S2CID 37493288 .
- ^ Darzynkiewicz, Z .; Juan, G .; Srour, EF (2004). "Tinción diferencial de ADN y ARN". Curr. Protocolos. Cytom . 7 : 7.3. doi : 10.1002 / 0471142956.cy0703s30 . PMID 18770805 . S2CID 45199347 .
- ^ Evenson, DP; Darzynkiewicz, Z .; Melamed, MR (5 de diciembre de 1980). "Relación de la heterogeneidad de la cromatina de espermatozoides de mamíferos con la fertilidad". Ciencia . 210 (4474): 1131–1133. Código Bibliográfico : 1980Sci ... 210.1131E . doi : 10.1126 / science.7444440 . PMID 7444440 .
- ^ "Revisión" (PDF) . ki.se .
- ^ Ventilador, C; Wang, W; Zhao, B; Zhang, S; Miao, J (1 de mayo de 2006). "La cloroquina inhibe el crecimiento celular e induce la muerte celular en células de cáncer de pulmón A549". Química bioorgánica y medicinal . 14 (9): 3218–3222. doi : 10.1016 / j.bmc.2005.12.035 . PMID 16413786 .