Димерные флуорофоры

[genseq]

Для окрашивания ДНК используются интеркалирующие флуоресцентные красители (этидиум бромид, акридин и т.п.). За бугром сейчас наловчились синтезировать их димеры, которые:

1. Без ДНК флуоресцируют намного меньше (контактное тушение);

2. Соединяются с ДНК намного прочнее;

3. Трубуются в гораздо меньших концентрациях и, соответственно, почти не дают фонового свечения.

 

Недостаток - запредельная цена (1 мл 1% р-ра стоит >100$ + таможня).

 

Есть ощущение, что смешав 9-аминоакридин (упаковка 25 г стоит 250...300 руб.) с линкером типа триэтиленгликоля с эпоксигруппами на концах (ТЭГ-1, основной компонент некоторых эпоксидных смол, продаётся бочками по 50 л), можно получить димерный флуорофор, вполне приемлемый для использования в тонких молекулярно-биологических экспериментах.

 

Отсюда - вопросы:

1. Я прав или не прав?

2. Не найдётся ли желающих поэкспериментировать с подобными синтезами?

 

Сам я от химии довольно далёк, но смогу обеспечить необходимую проверку качества красителей, а также посодействовать сбыту подобного продукта.

[Бухалыч]

Для окрашивания ДНК используются интеркалирующие флуоресцентные красители (этидиум бромид, акридин и т.п.). За бугром сейчас наловчились синтезировать их димеры, которые:

1. Без ДНК флуоресцируют намного меньше (контактное тушение);

2. Соединяются с ДНК намного прочнее;

3. Трубуются в гораздо меньших концентрациях и, соответственно, почти не дают фонового свечения.

 

Недостаток - запредельная цена (1 мл 1% р-ра стоит >100$ + таможня).

 

Есть ощущение, что смешав 9-аминоакридин (упаковка 25 г стоит 250...300 руб.) с линкером типа триэтиленгликоля с эпоксигруппами на концах (ТЭГ-1, основной компонент некоторых эпоксидных смол, продаётся бочками по 50 л), можно получить димерный флуорофор, вполне приемлемый для использования в тонких молекулярно-биологических экспериментах.

 

Отсюда - вопросы:

1. Я прав или не прав?

2. Не найдётся ли желающих поэкспериментировать с подобными синтезами?

 

Сам я от химии довольно далёк, но смогу обеспечить необходимую проверку качества красителей, а также посодействовать сбыту подобного продукта.

Вы бы поделились структурами своих димерных флуорофоров, а там уж и подумать можно.

[genseq]

Вы бы поделились структурами своих димерных флуорофоров, а там уж и подумать можно.

 

Например:

http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/su....cgi?cid=153631

 

Только хотелось бы иметь незаряженный гибкий линкер (триэтиленгликоль и т.п.). Этилендиаминовый линкер, скорее всего, будет слишком сильно тормозить электрофоретическую подвижность ДНК из-за избытка положительных зарядов.

[genseq]

А вот ещё один флуорофор:

 

Ethidium homodimer 1 (EthD-I or EtDi) 2 mM DMSO solution

Soluble in DMSO

Store at 4°C

C46H50Cl4N8 MW : 856.78

λexc.(in H2O, no DNA) : 493 nm ; EC : 9 100 M-1cm-1

λexc./λem. (with DNA) : 528/617 nm ; EC : 7 000 M-1cm-1

Absorption and fluorescence emission spectra of ethidium homodimer-1 bound to DNA.

Ethidium homodimer is a high affinity fluorescent nucleic acid stain (tights 1 000 times

that of Ethbr). It binds to both DNA and RNA in a sequence-independent manner and with

a >30-fold fluorescence enhancement. The DNA binding of each Ethidium Homodimer

covers four base pairs and is believed to occur by intercalation. Because the dye is highly

positively charged, and of large size, it's too polar and can not cross cell membranes to

stain living cells. It can be excited by the argon-ion laser (FCM) and with standard UV

transilluminators. FluoProbes® Ethidium homodimer is of highest purity, devoid of inorganic

salts that are found in other suppliers, and lowers the needed amount and thus background.

Applications :

It is very useful to detect nucleic acids in solution, or cells with compromised membranes.

When used as a viability indicator, EthD-1 typically does not require a washing step

because very low concentrations are needed (safer than Eth,br and PI). DNA can be prestained

with dye before separation by gel electrophoresis. Detection sensitivity of 30–60

picograms DNA per band on polyacrylamide gels using a confocal laser–based scanning

system. Has also been used to detect DNA in solution.

References : Biochemistry 17, 5078(1978) ; Anal. Biochem. 94, 259(1979) ; Bioorg. Med. Chem. 3, 701(1995) ; Nucleic Acids Res. 23, 2413(1995).

 

[serty]

Делал я такие из 9-АА, только линкер поболее был. Причем это был побочный продукт - нужен был продукт 9-АА-линкер-биотин, биологи очень просили. Но делали мы его не из 9-АА, а из 9-хлоракридина, и диамина - получается при нагреве в спирте. Соединения пакостные для очистки - монопродукт постоял неделю и диспропорционировал на бис-продукт. Похоже они имеют некоторые свойства основания Шиффа - если посмотреть акридоновый таутомер.

[genseq]

Делал я такие из 9-АА, только линкер поболее был. Причем это был побочный продукт - нужен был продукт 9-АА-линкер-биотин, биологи очень просили. Но делали мы его не из 9-АА, а из 9-хлоракридина, и диамина - получается при нагреве в спирте. Соединения пакостные для очистки - монопродукт постоял неделю и диспропорционировал на бис-продукт. Похоже они имеют некоторые свойства основания Шиффа - если посмотреть акридоновый таутомер.

 

Очень рад, что подобные синтезы не являются для Выс особой проблемой. Правда, в действительности задачка сложнее, чем я её здесь представил. Структуры подобных димерных красителей являются большим коммерческим секретом. Известны только некоторые формулы (например, димерный этидий). Недавно наши химики разобрались со структурой SYBR Green I. который ещё недавно был весьма популярен у мол. генетиков. Но он очень нестоек в водных растворах.Сейчас появились и более стойкие, и более яркие флуорофоры - GelRed™, ADyNA™, EvaGreen™ и т.д.. Судя по спектрам, последний является димерным производным Acridine Orange:

Впрочем, это может быть и что-то вроде Acridine homodimer [bis-(6-chloro-2-methoxy-9-acridinyl)spermine].

 

В общем, если всерьёз заниматься подобными синтезами, то рассчитывать на быстрый успех не приходится. Скорее всего, придётся помучиться и с синтезами, и с анализом свойств димерных флуорофоров.

 

Впрочем, не раз наблюдал. что дуракам везёт. Поэтому хочется попытаться сделать наобум простейший акридиновый димер (замес эпоксидной смолы с 9-аминоакридином). А вдруг эти глупость сработает?

[Бухалыч]

...

Впрочем, не раз наблюдал. что дуракам везёт. Поэтому хочется попытаться сделать наобум простейший акридиновый димер (замес эпоксидной смолы с 9-аминоакридином). А вдруг эти глупость сработает?

 

ИМХО, аминоакридин - далеко не самый удачный нуклеофил. Не думаю, что реакция пойдет.

По-моему, лучше двигаться в направлении 9-хлоракридина. Вероятно г-н serty поделится информацией на эту тему.

[serty]

ИМХО, аминоакридин - далеко не самый удачный нуклеофил. Не думаю, что реакция пойдет.

По-моему, лучше двигаться в направлении 9-хлоракридина. Вероятно г-н serty поделится информацией на эту тему.

 

Согласен - 9-АА, с эпоксидами скорее будет реагировать по 1 азоту, который более нуклеофилен, давая кватернизованные продукты. Которые в свою очередь скоре всего будут легко гидролизоваться в производные акридона. Аналогично описанному с MeI. Впрочем по лит. данным, есть примеры и алкилирования по 9-NH2, как правило в сильно-основных условиях. Но образуются смеси. И если учесть, что должны вводится 2 акридина, то можно посчитать, сколько изомеров мы получим :( Делить это будет непростой задачей.

 

Что касается методики с 9акридином, если кто надумает - поделюсь

 

Однако, мне кажется, что именно с 9-АА ничего хорошего не выйдет. У него, как и акрихина, недавно обнаружена небольшая противоопухолевая активность. И люди проверяли, является ли он интеркалятором. Так, обнаружено, что он практически не связываеися в ядрах клеток(по данным флуор. микроскопии). Я не очень в этом разбираюсь, но мне кажется, что для получения хороших красителей нужно ориентироваться на более сложные производные, типа уже приведенных...

[Pickuper]

Попробуйте в этом патенте заменить метиленку на АА или другой люминофор. Если БЖ не погасит флюоресценцию, всё должно получиться. Только не забудьте сообщить автору о результате.