Etidiumbromidi

Etidiumbromidi
Tunnisteet
IUPAC-nimi 3,8-diamino-5-etyyli-6-fenyylifenantridin-5-iumbromidi
CAS-numero 1239-45-8
PubChem CID 14710 ja 53630235
SMILES CC[N+]1=C2C=C(C=CC2=C3C=CC(=CC3=C1C4=CC=CC=C4)N)N.[Br-][1]
Ominaisuudet
Molekyylikaava C21H20N3Br
Moolimassa 394,3 g/mol
Sulamispiste 238–240 °C[2]
Tiheys 0,34 g/cm3[3]
Liukoisuus veteen 50 g/l (20 °C)[3]

Etidiumbromidi (C21H20N3Br) on fenantridiinirakenteisiin väriaineisiin kuuluva orgaaninen yhdiste. Yhdistettä käytetään biokemiallisissa tutkimuksissa geelielektroforeesin yhteydessä nukleiinihappoja värjäävänä reagenssina.

Ominaisuudet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Etidiumbromidin absorptiospektri

Huoneenlämpötilassa etidiumbromidi on kiteistä väriltään punertavan violettia ainetta. Yhdiste liukenee hyvin veteen ja myös useisiin orgaanisiin liuottimiin kuten etanoliin, kloroformiin ja dimetyylisulfoksidiin. Etidiumbromidilla on absorptiomaksimit UV-säteilyn alueella aallonpituuksilla 210 ja 285 nm.[2] Kun ainetta säteilytetään UV-valolla se fluoresoi oranssia valoa[4] aallonpituuksilla 605 ja 620 nm[2].

Etidiumbromidimolekyyli interkalatoituneena DNA:n adeniinin ja tymidiinin muodostaman emäsparin välille

Kooltaan etidiumbromidimolekyyli vastaa DNA:n ja RNA:n emäsparien kokoa ja kykenee interkalatoitumaan emäsparien välille.[5] Tällöin nukleiinihapoille tyypillinen kaksoiskierrerakenne vääristyy[6]. Interkalatoituneen DNA:n tai RNA:n tiheys pienenee ja kierrerakenne voi myös avautua. Lineaarinen nukleiinihappo sitoutuu vielä voimakkaammin etidiumbromidiin kuin kaksoiskierteellä oleva nukleiinihappo. Yhdessä cesiumkloridiliuoksen kanssa etidiumbromidia voidaan käyttää avautuneen DNA:n ja kaksoiskierteellä olevan DNA:n erottamiseen sentrifugoinnilla.[5]

Etidiumbromidi on mutageeninen molekyyli ja interkalatoituminen voi aiheuttaa häviämiä eli deleetioita DNA:n ja RNA:n rakenteeseen.[5] Yhdiste on myös myrkyllinen ja saattaa olla myös karsinogeeninen eli syöpää aiheuttava.[7] Hengitettynä ja silmiin joutuessaan etidiumbromidi aiheuttaa ärsytystä.[3]

Valmistus ja käyttö

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Etidiumbromidin synteesin lähtöaineena on 3,8-dinitro-6-fenyylifenantridiini, joka reagoi dietyylisulfaatin kanssa muodostaen fenantridiniumsuolan. Seuraavassa vaiheessa tämän fenantridiniumsuolan nitroryhmät pelkistetään happamissa olosuhteissa raudan avulla aminoryhmiksi. Muodostuvasta suolasta saadaan etidiumbromidia vetybromidin avulla. Tämän prosessin huonoja puolia ovat suhteellisen alhaiset saannot ja nitrobentseeniin käyttäminen liuottimena.[8]

Etidiumbromidia käytetään väriaineena mikrobiologisissa tutkimuksissa geelielektroforeesin yhteydessä nukleiinihappojen visualisoimiseen värjäämällä. Sovelluskohteita ovat muun muassa syöpätutkimus, neurodegeneratiivisten sairauksien tutkimus ja eräiden bakteerien ja viruksien kuten influenssaviruksien tunnistaminen. Geelielektroforeesin geeli voidaan värjätä reagenssilla joko ennen elektroforeesin suorittamista tai sen jälkeen.[2][4][5][7]

Lähteet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ Ethidium – Substance summary PubChem. NCBI. Viitattu 12.7.2014.
  2. ↑ a b c d R. W. Sabnis: Handbook of Biological Dyes and Stains, s. 183. John Wiley & Sons, 2010. ISBN 978-0-470-58623-5 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 12.7.2014. (englanniksi)
  3. ↑ a b c Etidiumbromidin kansainvälinen kemikaalikortti Viitattu 12.7.2014
  4. ↑ a b Nukleiinihappojen geelielektroforeesi Solunetti. Viitattu 12.7.2014.
  5. ↑ a b c d Helmut Burtscher, Sibylle Berner, Rudolf Seibl & Klaus Mühlegger: Nucleic Acids, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, John Wiley & Sons, New York, 2000. Viitattu 12.7.2014
  6. ↑ Chris R. Calladine,Horace Drew,Ben Luisi,Andrew Travers: Understanding DNA, s. 28. Academic Press, 2004. ISBN 978-0-12-155089-9 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 12.7.2014. (englanniksi)
  7. ↑ a b Susan J. Karcher: Molecular Biology, s. 85–86. Academic Press, 1995. ISBN 978-0-12-397720-5 Kirja Googlen teoshaussa Viitattu 12.7.2014. (englanniksi)
  8. ↑ S. A. Osadchii, V. G. Shubin, L. P. Kozlova, V. S. Varlamenko, M. L. Filipenko & U. A. Boyarskikh: Improvement of ways to obtain ethidium bromide and synthesis of ethidium ethyl sulfate, a new fluorescent dye for detection of nucleic acids. Russian Journal of Applied Chemistry, 2011, 84. vsk, nro 9, s. 1541–1548. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 12.7.2014. (englanniksi)