クマシーブリリアントブルー

クマシーブリリアントブルー R-250

名前
その他の名前 CI 42660、CI アシッド ブルー 83 ブリリアント インドシアニン 6B、ブリリアント インドシアニン 6B ブリリアント シアニン 6B、セルバ ブルー R
識別子
CAS番号	6104-59-2 はい
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
ECHA 情報カード	100.025.509
パブケム CID	61365
ユニ	TKL1K0PT9A はい
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID80910613
笑顔 CCN(CC1=CC(=CC=C1)S(=O)(=O)O)C2=CC=C(C=C2)C(=C3C=CC(=[N+](CC)CC4=CC(=CC=C4)S(=O)(=O)[O-])C=C3)C5=CC=C(C=C5)NC6=CC=C(C=C6)OCC.[Na+]
プロパティ
化学式	C 45 H 44 N 3 NaO 7 S 2（ナトリウム塩）
モル質量	825.97グラム/モル
水への溶解度	冷たい状態では溶けず、熱い状態ではわずかに溶ける（鮮やかな赤青）
エタノールへの 溶解度	わずかに溶ける
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 はい 確認する （何ですか  ？） はいいいえ インフォボックス参照

クマシーブリリアントブルー G-250

ソリッド クマシー ブリリアント ブルー G イソプロパノール溶液中のブリリアントブルーG
名前
その他の名前 CI 42655、CI アシッドブルー 90 ブリリアントインドシアニン G、ブリリアントインドシアニン G キシレンブリリアントシアニン G、セルバブルー G
識別子
CAS番号	6104-58-1
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像
ECHA 情報カード	100.025.509
ケッグ	D10799 はい
パブケム CID	6324599
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID80910613
笑顔 CCN(CC1=CC(=CC=C1)S(=O)(=O)O)C2=CC(=C(C=C2)/C(=C\3/C=CC(=[N+](CC)CC4=CC(=CC=C4)S(=O)(=O)O)C=C3C)/C5=CC=C(C=C5)NC6=CC=C(C=C6)OCC)C
プロパティ
化学式	C 47 H 50 N 3 NaO 7 S 2（ナトリウム塩）
モル質量	856.03 グラム/モル
水への溶解度	冷たい水ではわずかに溶け、熱い水では溶ける（明るい青色）
エタノールへの 溶解度	可溶性
薬理学
法的地位	CA : ℞のみ[1]
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。 インフォボックス参照

クマシーブリリアントブルーは 、繊維産業での使用を目的として開発されたが、現在では分析生化学におけるタンパク質の染色に広く使用されている 2 つの類似したトリフェニルメタン染料の名前です。クマシーブリリアントブルー G-250 は、2 つのメチル基が追加されている点でクマシーブリリアントブルー R-250 と異なります。「クマシー」という名前は、インペリアルケミカルインダストリーズの登録商標です。

クマシーという名前は、19世紀末にブラックリーを拠点とする染料製造業者レビンスタイン社が、酸性ウール染料の一連の販売に使用した商標である。^{[2] 1896年、}第四次アングロ・アシャンティ戦争中に、イギリス軍はクマシー（現在のガーナのクマシ）の町を占領した。1918年にレビンスタイン社はブリティッシュ・ダイエスタフス社の一部となり、ブリティッシュ・ダイエスタフスは1926年にインペリアル・ケミカル・インダストリーズ社の一部となった。^[3] ICIは現在もクマシーの商標を所有しているが、染料の製造は行っていない。

青色のジスルホン化トリフェニルメタン染料は、1913年にドイツのエルバーフェルトに拠点を置いていたマックス・ヴァイラーによって初めて製造されました。 ^[4]その後、有機合成に関する様々な特許が取得されました。^{[5] [6] [7]}

生化学のジャーナルに掲載された論文では、これらの染料は、どの染料が使用されたかを特定せずに、単に「クマシー」と呼ばれていることがよくあります。実際、カラー インデックスには、名前に「クマシー」が含まれる染料が 40 種類以上掲載されています。クマシー「ブルー」染料は他にもあります。たとえば、メルク インデックス(第 10 版) には、まったく異なる構造を持つクマシー ブルー RL (アシッド ブルー 92、CI 13390) が掲載されています。

クーマシー ブリリアント ブルー R-250 の名前の接尾辞「R」は「赤」の略語です。染料の青色はわずかに赤みがかっています。「G」バリアントでは、青色はより緑がかっています。「250」はもともと染料の純度を示していました。

2 つの染料の色は溶液の酸性度によって決まります。染料の「G」型は詳細に研究されています。^[8] pHが 0 未満の場合、染料は赤色で、波長 465 nm で吸収極大を示します。pH が約 1 の場合、染料は緑色で、吸収極大は 620 nm です。一方、pH が 2 を超えると、染料は明るい青色で、吸収極大は 595 nm です。pH 7 の場合、染料の吸光係数は43,000 M ⁻¹  cm ⁻¹です。^[8]

異なる色は、染料分子の異なる荷電状態の結果である。赤色の形態では、3 つの窒素原子すべてが正電荷を帯びている。2 つのスルホン酸基はp K _aが非常に低く、通常は負電荷を帯びているため、pH が約 0 の場合、染料は総電荷が +1 の陽イオンとなる。緑色は、総電荷がまったくない染料の形態に対応する。中性媒体 (pH 7) では、ジフェニルアミン 部分の窒素原子のみが正電荷を帯び、青色の染料分子は総電荷が -1 の陰イオンとなる。2 つのプロトンの損失の p K _a値は、それぞれ 1.15 と 1.82 である。最後のプロトンはアルカリ性条件下で失われ、染料はピンク色になる (p K _a 12.4)。^[8]

染料はタンパク質のアミノ基およびカルボキシル基と静電的に、しかし非共有結合的に相互作用する。染料分子は羊毛（ケラチン）のタンパク質を含むタンパク質に結合し、タンパク質-染料複合体を形成する。複合体の形成により、染料の負に帯電したアニオン形態が安定化し、溶液中のほとんどの分子がカチオン形態である酸性条件下でも青色を生成する。^{[8]これは、クマシーブリリアントブルー染料の結合によってタンパク質を定量する}ブラッドフォードアッセイ の基礎である。染料がタンパク質に結合すると、染料の吸光度最大値が465 nmから595 nmにシフトする。595 nmでの吸光度の増加をモニターして、タンパク質濃度を決定する。^[9]

この染料は、陰イオン性洗剤であるドデシル硫酸ナトリウム（SDS）とも複合体を形成します。 ^[10]この複合体の形成により、染料の中性緑色形態が安定化します。この効果は、ブラッドフォードアッセイを使用したタンパク質濃度の推定を妨げる可能性があります。また、陰イオン性洗剤がタンパク質への結合に関して染料と競合する可能性もあります。

クマシーブリリアントブルーR-250は、1963年にファゼカス・デ・セント・グロスとその同僚によって初めてタンパク質の可視化に使用されました。タンパク質サンプルはセルロースアセテートシート上で電気泳動により分離されました。その後、シートはスルホサリチル酸に浸されてタンパク質バンドが固定され、染料の溶液に移されました。^[11]

2年後の1965年、マイヤーとランバートは、ポリアクリルアミドゲルで電気泳動分離した後、クマシーブリリアントブルーR-250を使用してタンパク質サンプルを染色しました。彼らは、メタノール、酢酸、水を含む染料溶液にゲルを浸しました。染料はタンパク質だけでなくポリアクリルアミドゲルも染色したため、タンパク質バンドを視覚化するにはゲルの脱色が必要であり、彼らはそれを電気泳動で行いました。^[12]その後の出版物では、酢酸溶液を使用してポリアクリルアミドゲルをうまく脱色できることが報告されました。

ポリアクリルアミドゲル中のタンパク質バンドを可視化するためにG型の染料を使用した最初の報告は1967年になされ、その際染料はメタノールを含む酢酸溶液に溶解された。^[13]その後、メタノールを含まないトリクロロ酢酸溶液中のG型の染料のコロイドを使用することで、ポリアクリルアミドを染色することなくタンパク質バンドを染色できることが発見された。この手順により、ゲルの脱色は不要になった。^{[14]現代の処方では、通常、リン酸、}エタノール（またはメタノール）、硫酸アンモニウム（または硫酸アルミニウム）を含む溶液中のG型の染料のコロイドが使用される。^{[15] [16] [17] [18]}

ブラッドフォード法は、クマシーブリリアントブルーG-250のスペクトル特性を利用して、溶液中のタンパク質の量を推定する。^[19]タンパク質サンプルを、リン酸とエタノールに溶解した染料溶液に加える。酸性条件下では、染料は通常茶色がかった色だが、タンパク質に結合すると青色の染料が生成される。溶液の吸光度は、波長595 nmで測定される。この染料は感度が高いことで知られており、5μgのタンパク質^{[説明が必要]}を検出できる。しかし、この方法の欠点の1つは、タンパク質の種類によって色の発色が変動することである。タンパク質の単位質量あたりの吸光度の変化は、タンパク質の種類によって異なる。^[20]

タンパク質に結合すると、負に帯電したクマシーブリリアントブルーG-250染料分子は、タンパク質全体に負の電荷を与えます。この特性は、ブルーネイティブPAGEと呼ばれる技術で、非変性条件下でポリアクリルアミドゲル電気泳動を使用してタンパク質またはタンパク質複合体を分離するために使用できます。^{[21] [22]}ポリアクリルアミドゲル内の複合体の移動度は、タンパク質複合体のサイズ（つまり、分子量）とタンパク質に結合した染料の量の両方に依存します。

クマシーブルー染色は、ウエスタンブロット分析におけるローディングコントロール染色法としても使用できます。 ^[23]アニオン性プレ抗体染色として適用されます。

2009年、ブリリアントブルーGは実験用ラットの脊髄損傷の治療に科学実験で使用された。 ^[24]この染料は、代謝ストレスにより損傷部位のニューロンが死滅する原因となる、体の自然な腫れ反応を軽減する働きがある。ラットでの試験では効果が実証された。染料を投与されなかったラットと比較して、染料を投与されたラットは動作テストでより良い成績を収めた。^[25]この治療法が人間に効果的に使用できるかどうかは不明である。動物実験では、損傷後15分以内に染料を投与したが、患者が緊急治療室に到着するまでに時間がかかる可能性がある現実の環境で効果を発揮するには、損傷後2時間以内に投与した場合でも治療が有効でなければならない。報告された唯一の副作用は、ラットが一時的に青くなったことだった。^{[24] [26] [27]}

ブリリアントブルーGは、ILMブルーおよびブリリアントピールという商標名で、網膜手術における外科医の補助のための染色剤として使用されています。^[28] 2019年12月、ブリリアントブルーG（商標名TissueBlue、DORCインターナショナル、オランダ）は米国でヒトへの使用が承認されました。^{[29] [30] [31]}

ティッシュブルーは2021年1月にカナダで医療用として承認されました。^{[32] [33]}

クマシー色素は芳香族基（フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン）および塩基性側鎖（リジン、アルギニン、ヒスチジン）を持つアミノ酸を標的とすることができるため、ブラッドフォード法は指紋分析に使用することができます。この法は指紋の生物学的性別の特定に有効に使用されました。同様の波長でテストした場合、女性のサンプルは男性のサンプルよりも高い吸光度を示しました。これにより、分析が必要なアミノ酸の数が23から6に減り、加熱や酵素カスケードなどのアッセイ準備が必要なニンヒドリン化学アッセイとは対照的に、アッセイ準備がほとんどまたはまったく不要になるため、指紋分析のより簡単な方法が提供されます。^[34]

• ゲスナー、T.; マイヤー、U. (2002)。「トリアリールメタンおよびジアリールメタン染料」。ウルマン工業化学百科事典第 6 版。ワインハイム: Wiley-VCH。doi :10.1002 / 14356007.a27_179。ISBN 978-3527306732。

• 「食品着色料が脊髄損傷を軽減する可能性」BBCニュースオンライン、2009年7月28日。