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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
3,8-ジアミノ-5-エチル-6-フェニルフェナントリジン-5-イウム臭化物 | |
その他の名前
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| 3642536 | |
| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.013.622 |
| EC番号 |
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| ケッグ |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 2811 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| C 21 H 20 BrN 3 | |
| モル質量 | 394.294 グラム/モル |
| 外観 | 紫赤の固体 |
| 融点 | 260 ～ 262 °C (500 ～ 504 °F; 533 ～ 535 K) |
| 約40g/l | |
| 薬理学 | |
| QP51DX03 ( WHO ) | |
| 危険性[1] | |
| GHSラベル: | |
 
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| 危険 | |
| H302、H330、H341 | |
| P201、P202、P260、P284、P301+P312、P304+P340+P310、P305+P340+P310、P306+P312、P307+P313、P308+P314、P309+P310、P310+P320、P321+P322、P323+P324、P325+P326、P327+P328、P329+P330、P331+P332、P333+P334、P335+P336、P337+P338、P339+P349、P340+P340、P341+P342、P342+P343、P343+P344、P345+ | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 引火点 | > 100 °C (212 °F; 373 K) |
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。
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 インフォボックス参照
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エチジウムブロマイド（またはホミジウムブロマイド、[2]塩化物ホミジウムクロリド）[3] [4]は、分子生物学研究室でアガロースゲル電気泳動などの技術に蛍光タグ（核酸染色）として一般的に使用される挿入剤です。これは通常、ブロモエタンの略語でもあるEtBrと略されます。混乱を避けるために、一部の研究室ではこの塩にEthBr という略語を使用しています。紫外線にさらされるとオレンジ色の蛍光を発し、DNAに結合すると約20倍に増強されます。ホミジウムという名前で、1950年代から獣医学で牛のトリパノソーマ症の治療に一般的に使用されています。 [5]抗菌薬耐性 の発生率が高いため、一部の地域ではこの治療が非実用的であり、代わりに関連のあるイソメタミジウムクロリドが使用されています。変異原性物質としての評判にもかかわらず、代謝活性化なしでは変異原性が低いことが試験で示されている。[6] [7]
構造、化学、蛍光
ほとんどの蛍光 化合物と同様に、エチジウムブロマイドは芳香族です。その中心となる複素環式部分は一般にフェナントリジンと呼ばれ、その異性体は蛍光染料アクリジンです。水溶液中のEtBrの吸収極大は210 nmと285 nmで、これは紫外線に相当します。この励起の結果、EtBrは波長605 nmのオレンジ色の光を発します。[8] [9]
エチジウムブロマイドが DNA と結合した後に強い蛍光を発するのは、フェニル環が挿入塩基の外側に突出していることがわかっているため、フェニル基が強固に安定化したためではない可能性が高い。実際、フェニル基は環系に最小限の影響を与える位置を見つけるために単結合の周りを回転するため、環系の平面に対してほぼ垂直であることがわかっている。代わりに、塩基対の間にある疎水性環境が原因だと考えられている。この疎水性環境に移動して溶媒から離れることで、エチジウムカチオンはそれと関連していた水分子を放出せざるを得なくなる。水は非常に効率的な蛍光消光剤であるため、これらの水分子が除去されるとエチジウムは蛍光を発することができる。[引用が必要]
アプリケーション
エチジウムブロマイドは、分子生物学研究室で核酸を検出するためによく使用されます。DNA の場合、これは通常、PCRや制限酵素消化などから得られる二本鎖 DNA です。一本鎖 RNA も検出できます。これは、一本鎖RNA は通常、それ自体に折り返されるため、染料が挿入される局所的な塩基対合を提供するためです。検出には通常、核酸を含むゲルを紫外線ランプの上または下に置きます。紫外線は目や皮膚に有害であるため、エチジウムブロマイドで染色したゲルは通常、密閉されたカメラを使用して間接的に観察され、蛍光画像が写真として記録されます。直接観察する必要がある場合は、観察者の目と露出した皮膚を保護する必要があります。研究室では、培養物が収穫中に有糸分裂停止剤にさらされた場合に染色体の凝縮を最小限に抑えるために、挿入特性が長い間使用されてきました。結果として得られるスライド標本は、より高い解像度を可能にし、したがって顕微鏡分析で染色体の構造的完全性を決定する際の信頼性を高めます。[引用が必要]
エチジウムブロマイドは、アガロースゲル電気泳動によるDNA断片の分離にも使用されます。[10]ランニングバッファーに添加され、DNA塩基対の間に挿入して結合します。アガロースゲルを紫外線で照射すると、DNAバンドが見えるようになります。EtBrの挿入により、DNA分子の電荷、重量、構造、柔軟性などの特性が変化する可能性があります。アガロースゲルを通過するDNA分子の移動度は分子量標準と比較して測定されるため、EtBrの影響は分子のサイズを決定する上で重要です。[11]
エチジウムブロマイドは、増殖細胞におけるミトコンドリアDNAのコピー数を減らすためにも広く使用されている。 [12]エチジウムブロマイドのミトコンドリアDNAに対する効果は、獣医学において牛のトリパノソーマ症の治療に使用されている。エチジウムブロマイドはキネトプラスチドDNAの分子に結合し、その構造をZ-DNA形態に変化させるからである。この形態はキネトプラスチドDNAの複製を阻害し、トリパノソーマにとって致命的である。[13]
塩化物ホミジウムクロリドも同様の用途がある。[3] [4]
エチジウムブロマイドはYPD培地に添加され、細胞増殖の阻害剤として使用される。[14]
カチオン性ナノ粒子とDNAの結合親和性は、エチジウムブロマイドとの競合結合によって評価できる。[15] [16]
ジェルの代替品
エチジウムブロマイドの代替品は、危険性が低く、性能が良いと宣伝されています。[17] [18]たとえば、SYBRベースの染料がいくつか研究者によって使用されており、「Novel Juice」などの新しい染料もあります。肝臓抽出物を使用したエイムズ試験では、SYBR 染料は EtBr よりも変異原性が低いことが示されています。 [19]しかし、SYBR Green I は、UV (いずれかの染料を視覚化するために使用される) にさらされた細菌細胞に対して、実際には EtBr よりも変異原性が高いことがわかりました。[20]これは他の「より安全な」染料にも当てはまる可能性がありますが、変異原性および毒性の詳細は入手可能ですが[21]、査読付きジャーナルには掲載されていません。SYBR Safe のMSDSには、ラットのLD 50 が5 g/kg 以上であると報告されており、これは EtBr (1.5 g/kg) よりも高くなっています。多くの代替染料はDMSOに懸濁されており、有機化合物の皮膚吸収の増加など、それ自体が健康に影響を及ぼします。[19]染色目的でEtBrの代わりにSYBR染料を使用することでパフォーマンス上の利点があるにもかかわらず、多くの研究者は依然としてEtBrを好みます。これは、EtBrの方がかなり安価だからです。[要出典]
発がん性の可能性あり
研究室でのエチジウムブロマイドの使用のほとんどはLD50投与量（0.25～1μg/mL）を下回っており、急性毒性は考えにくい。エチジウムブロマイドが研究員に及ぼす長期的なリスクを完全に理解するには、ヒトでの試験と哺乳類システムでのより長い研究が必要であるが、エチジウムブロマイドが哺乳類細胞や細菌細胞に突然変異を引き起こす可能性があることは明らかである。[22]
取り扱いと廃棄
エチジウムブロマイドは低濃度では有害廃棄物として規制されていないが[23] 、多くの組織では有害廃棄物として扱われている。物質は製造元の安全データシート（SDS）に従って取り扱われるべきである。[引用が必要]
実験室のエチジウムブロマイドの廃棄は、依然として議論の的となっている。[24] エチジウムブロマイドは化学的に分解することも、回収して焼却することもできる。規定濃度以下のエチジウムブロマイド廃棄物は、通常通り（排水溝に流すなど）廃棄されるのが一般的である。廃棄する前に、エチジウムブロマイドを次亜塩素酸ナトリウム（漂白剤）で処理するのが一般的な方法である。 [25] Lunn と Sansone によると、漂白剤を使用した化学的分解により、エイムズ試験 で変異原性を示す化合物が生成される。分解生成物の変異原性に関するデータは不足している。Lunn と Sansone は、より効果的な分解方法について説明している。[26]他の場所では、活性炭またはイオン交換樹脂を使用して溶液からエチジウムブロマイドを除去することが推奨されている。[27] この用途には、さまざまな市販製品が利用可能である。[28]
薬剤耐性
エチオピア南西部のギベ川渓谷のトリパノソーマは、1989年7月から1993年2月まで普遍的な耐性を示した。[29]これは、この地域で試験された標的であるボラン牛から分離されたT.コンゴレンセに対する機能が永久に失われたことを示している可能性が高い。[29]
参照
- フェナントリジン
- アガロースゲル電気泳動と核酸のゲル電気泳動
- GelRed（それ自体はethbrから派生したもの）とGelGreenは、より安全で強力なDNA染色剤として販売されている。
- プロピジウムヨウ化物およびプロピジウムモノアジ化物、関連染料
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズのエチジウムブロマイドに関連するメディア