Nilrot

Nilrot, a​uch als Nilblau-Oxazon bezeichnet, i​st ein lipophiler fluoreszierender Phenoxazin-Farbstoff.

Strukturformel
Allgemeines
Name Nilrot
Andere Namen
  • 9-(Diethylamino)-5H-benzo[a]­phenoxazin-5-on (IUPAC)
  • Nilblau-Oxazon
  • Phenoxazon 660
  • Phenoxazon 9
Summenformel C20H18N2O2
Kurzbeschreibung

dunkelgrüner Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 7385-67-3
EG-Nummer 230-966-0
ECHA-InfoCard 100.028.151
PubChem 65182
ChemSpider 58681
Wikidata Q910572
Eigenschaften
Molare Masse 318,37 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Schmelzpunkt

203–205 °C[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Herstellung

Nilrot entsteht d​urch Kochen e​iner Lösung v​on Nilblau m​it Schwefelsäure. Dabei w​ird die Aminogruppe d​urch eine Carbonylgruppe ersetzt.

Eigenschaften und Verwendung
Nilrot bei Tageslicht (obere Reihe) und UV-Licht (366 nm, untere Reihe) in verschiedenen Lösungsmitteln.
V. l. n. r.: 1. Wasser, 2. Methanol, 3. Ethanol, 4. Acetonitril, 5. Dimethylformamid, 6. Aceton, 7. Ethylacetat, 8. Dichlormethan, 9. n-Hexan, 10. tert-Butylmethylether, 11. Cyclohexan, 12. Toluol.

Nilrot ist ein hochfluoreszierender Laser-Farbstoff.[2] Es fluoresziert im roten Bereich bis in das Nahinfrarot (NIR)[3] hinein und hat ein Emissionsmaximum bei etwa 650 nm.[4] Sowohl das Emissionsmaximum, als auch die Quantenausbeute, sind vom verwendeten Lösungsmittel stark abhängig. In n-Heptan liegt das Emissionsmaximum bei etwa 520 nm, in Aceton dagegen bei 600 nm. Dabei ist die Fluoreszenz in Aceton etwa 80-mal schwächer.[5] Eine höhere Polarität des Lösungsmittel führt generell zu einer Rotverschiebung des Fluoreszenzmaximums und zu einer Abnahme der Quantenausbeute und der Fluoreszenzlebensdauer von Nilrot.[6]

In d​er Mikrobiologie w​ird Nilrot z​um Markieren u​nd Anfärben (engl. Staining) v​on Zellen beziehungsweise Zellbestandteilen verwendet. Die Fluoreszenz i​st dabei v​on der Hydrophobie d​er Lipide abhängig. Polare, d​as heißt hydrophilere Lipide, w​ie beispielsweise Phospholipide, d​ie sich i​m Wesentlichen i​n der Zellmembran befinden, fluoreszieren rot. Neutrale Fette, w​ie beispielsweise Triglyceride o​der Cholesterinester i​n intrazellulären Fetttröpfchen, fluoreszieren dagegen b​ei kürzeren Wellenlängen (in Richtung Gelb).[7] Die Fluoreszenz k​ann dabei sowohl mikroskopisch, a​ls auch mittels Durchflusszytometrie gemessen werden.[5]

Nilrot w​ird in d​er Biochemie z​ur Färbung v​on Proteinen i​m Zuge e​iner Proteincharakterisierung verwendet, z. B. b​ei der SDS-PAGE u​nd der isoelektrischen Fokussierung.[8][9]

Einzelnachweise
  1. Datenblatt Nile Red, suitable for fluorescence, BioReagent, ≥98.0% (HPLC) bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 18. November 2019 (PDF).
  2. H. Tajalli u. a.: The photophysical properties of Nile red and Nile blue in ordered anisotropic media. In: Dyes and Pigments 78, 2008, S. 15–24.
  3. J. N. Lampe u. a.: Nile Red is a fluorescent allosteric substrate of cytochrome P450 3A4. In: Biochemistry 47, 2008, S. 509–516. PMID 18092806
  4. S. D. Fowler u. a.: Use of nile red for the rapid in situ quantitation of lipids on thin-layer chromatograms. In: J Lipid Res 28, 1987, S. 1225–1232. PMID 3681147
  5. P. Greenspan u. a.: Nile red: a selective fluorescent stain for intracellular lipid droplets. In: J Cell Biol 100, 1985, S. 965–973. PMID 3972906.
  6. M. Sutter u. a.: Sensitive spectroscopic detection of large and denatured protein aggregates in solution by use of the fluorescent dye Nile red. In: Journal of Fluorescence 17, 2007, S. 181–192. PMID 17294134; PMC 1915606 (freier Volltext).
  7. G. Diaz u. a.: Hydrophobic characterization of intracellular lipids in situ by Nile Red red/yellow emission ratio. In: Micron 39, 2008, S. 819–824. PMID 18329888
  8. A. Bermudez, J. R. Daban, J. R. Garcia, E. Mendez: Direct blotting, sequencing and immunodetection of proteins after five-minute staining of SDS and SDS-treated IEF gels with Nile red. In: BioTechniques. Band 16, Nummer 4, April 1994, S. 621–624, PMID 8024781.
  9. F. J. Alba, S. Bartolomé, A. Bermúdez, J. R. Daban: Fluorescent labeling of proteins and its application to SDS-PAGE and western blotting. In: Methods in molecular biology (Clifton, N.J.). Band 536, 2009, S. 407–416, doi:10.1007/978-1-59745-542-8_41. PMID 19378078.

Weiterführende Literatur
  • A. Nath u. a.: Spectral resolution of a second binding site for Nile Red on cytochrome P4503A4. In: Arch Biochem Biophys 474, 2008, S. 198–204. PMID 18395506.
  • A. Rei u. a.: Nile Red Synchronous Scan Fluorescence Spectroscopy to Follow Matrix Modification in Sol-Gel Derived Media and its Effect on the Peroxidase Activity of cytochrome c. In: J Fluoresc 18, 2008, S. 1083–1091. PMID 18365305.
  • G. Genicot u. a.: The use of a fluorescent dye, Nile red, to evaluate the lipid content of single mammalian oocytes. In: Theriogenology 63, 2005, S. 1181–1194. PMID 15710202.
  • E. Bonilla und A. Prelle: Application of nile blue and nile red, two fluorescent probes, for detection of lipid droplets in human skeletal muscle. In: J Histochem Cytochem 35, 1987, S. 619–621. PMID 3559182.
  • J. N. Lampe u. a.: Nile Red is a fluorescent allosteric substrate of cytochrome P450 3A4. In: Biochemistry 47, 2008, S. 509–516. PMID 18092806.
  • J. Han u. a.: Chemiluminescent energy-transfer cassettes based on fluorescein and nile red. In: Angew Chem Int Ed 46, 2007, S. 1684–1687.PMID 17397078.
  • K. Tainaka u. a.: Nile Red nucleoside: novel nucleoside analog with a fluorophore replacing the DNA base. In: Nucleic Acids Symp Ser 49, 2005, S. 155–156. PMID 17150680.
  • S. Mukherjee u. a.: Membrane localization and dynamics of Nile Red: effect of cholesterol. In: Biochim Biophys Acta 1768, 2007, S. 59–66. PMID 16934217.
  • M. L. Ferrer und F. del Monte: Enhanced emission of nile red fluorescent nanoparticles embedded in hybrid sol-gel glasses. In: J Phys Chem B 109, 2005, S. 80–86. PMID 16850987.
  • K. J. Thomas u. a.: A long-wavelength fluorescent glucose biosensor based on bioconjugates of galactose/glucose binding protein and Nile Red derivatives. In: Diabetes Technol Ther 8, 2006, S. 261–268. PMID 16800747.
  • K. Sebok-Nagy u. a.: Interaction of 2-hydroxy-substituted Nile red fluorescent probe with organic nitrogen compounds. In: Photochem Photobiol 81, 2005, S. 1212–1218. PMID 15901209.
  • D. L. Sackett und J. Wolf: Nile red as a polarity-sensitive fluorescent probe of hydrophobic protein surfaces. In: Anal Biochem 167, 1987, S. 228–234. PMID 3442318.
  • J. Jose und K. Burgess: Syntheses and properties of water-soluble Nile Red derivatives. In: J Org Chem 71, 2006, S. 7835–7839. PMID 16995693.
  • A. Steinbüchel u. a.: Mikrobiologisches Praktikum. Verlag Springer, 2003, ISBN 3-540-44383-5, S. 384.
  • A. Douhal: Cyclodextrin Materials Photochemistry, Photophysics and Photobiology. Verlag Elsevier, 2006, ISBN 0-444-52780-X, S. 49–50.
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