Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Resazurina

La resazurina (7-hidroxi-3 H -fenoxazin-3-ona 10-óxido) es un colorante de fenoxazina que es débilmente fluorescente , no tóxico , permeable a las células y sensible a la oxidac...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

La resazurina (7-hidroxi-3 H -fenoxazin-3-ona 10-óxido) es un colorante de fenoxazina que es débilmente fluorescente , no tóxico , permeable a las células y sensible a la oxidación-reducción. [2] [3] La resazurina tiene un color azul a púrpura por encima de un pH de 6,5 y un color naranja por debajo de un pH de 3,8. [4] Se utiliza en ensayos microbiológicos , celulares y enzimáticos porque puede reducirse irreversiblemente a la resorufina (7-hidroxi-3 H -fenoxazin-3-ona) de color rosa y altamente fluorescente . A pH circunneutral, la resorufina puede detectarse mediante la observación visual de su color rosa o mediante fluorimetría , con un máximo de excitación a 530-570 nm y un máximo de emisión a 580-590 nm. [5]

Cuando una solución que contiene resorufina se somete a condiciones reductoras (E h < -110 mV), casi toda la resorufina se reduce reversiblemente a la dihidroresorufina no fluorescente translúcida (también conocida como hidroresorufina) y la solución se vuelve translúcida (el potencial redox del par resorufina/dihidroresorufina es -51 mV frente al electrodo de hidrógeno estándar a pH 7,0). Cuando se aumenta el E h de esta misma solución, la dihidroresorufina se oxida de nuevo a resorufina, y esta reacción reversible se puede utilizar para controlar si el potencial redox de un medio de cultivo se mantiene a un nivel suficientemente bajo para los organismos anaeróbicos .

La solución de resazurina tiene uno de los valores más altos conocidos del índice de dicromaticidad de Kreft . [6] Esto significa que tiene un gran cambio en el tono de color percibido cuando el espesor o la concentración de la muestra observada aumenta o disminuye.

Generalmente, la resazurina está disponible comercialmente como sal sódica .

Aplicaciones de viabilidad celular

La resazurina se reduce a resorufina mediante la respiración aeróbica de células metabólicamente activas y se puede utilizar como indicador de viabilidad celular. Pesch y Simmert la utilizaron por primera vez para cuantificar el contenido bacteriano en la leche en 1929. [7] Se puede utilizar para detectar la presencia de células viables en cultivos de células de mamíferos. [8] Se introdujo comercialmente inicialmente bajo la marca registrada Alamar Blue (Trek Diagnostic Systems, Inc), y ahora también está disponible bajo otros nombres como ensayo AB, Vybrant ( Molecular Probes ) y UptiBlue ( Interchim ).

Los ensayos basados ​​en resazurina muestran una excelente correlación con los ensayos de viabilidad de referencia, como los ensayos basados ​​en formazán ( MTT /XTT) y las técnicas basadas en timidina tritiada. [9] [10] La baja toxicidad lo hace adecuado para estudios más prolongados y se ha aplicado en células animales, bacterias y hongos [10] para ensayos de cultivo celular , como recuento celular, supervivencia celular y proliferación celular . [11] En los ensayos antimicrobianos, la resazurina se utiliza comúnmente para evaluar la concentración inhibitoria mínima (CIM) o la concentración bactericida mínima (CBM) de los agentes antimicrobianos . [12]

Para reemplazar un ensayo estándar de vida/muerte, la resazurina también se puede multiplexar con ensayos quimioluminiscentes, como ensayos de citocinas, ensayos de caspasa para medir la apoptosis o ensayos de reporteros para medir la expresión de un gen o una proteína. [10]

La reacción irreversible de resazurina a resorufina es proporcional a la respiración aeróbica. [13]

  • Resazurina como ensayo colorimétrico para la viabilidad celular
    Resazurina como ensayo colorimétrico para la viabilidad celular
  • La resazurina se utiliza como ensayo fluorescente para la viabilidad celular. La resazurina no emite fluorescencia cuando se expone a la luz verde.
    La resazurina se utiliza como ensayo fluorescente para la viabilidad celular. La resazurina no emite fluorescencia cuando se expone a la luz verde.
  • La resazurina como ensayo fluorescente para la viabilidad celular: la resorufina emite fluorescencia cuando se expone a la luz verde.
    La resazurina como ensayo fluorescente para la viabilidad celular: la resorufina emite fluorescencia cuando se expone a la luz verde.

Prueba de reducción de resazurina

La resazurina se puede utilizar como una de las pruebas rápidas para determinar la calidad de una muestra de leche. En esta prueba, se añade resazurina como un colorante redox violeta que se vuelve rosa malva debido a la conversión a resorufina y luego a dihidroresorufina incolora. Esto sucede debido a la disminución del potencial de oxidación-reducción en la muestra de leche causada por la presencia de bacterias que utilizan el oxígeno disponible presente en la leche para la respiración aeróbica . La tasa de cambio de color se utiliza como un índice de la cantidad de bacterias presentes en la muestra de leche. [14]

Otras aplicaciones

Reducción de resazurina a resorufina y reducción reversible de resorufina a dihidroresorufina.

La resazurina se reduce eficazmente en las mitocondrias , por lo que también es útil para evaluar la actividad metabólica mitocondrial .

Por lo general, en presencia de NADPH deshidrogenasa o NADH deshidrogenasa como enzima, el NADPH o NADH es el reductor que convierte la resazurina en resorufina. Por lo tanto, el sistema resazurina/diaforasa/NADPH se puede utilizar para detectar el nivel de NADH, NADPH o diaforasa, y cualquier actividad bioquímica o enzimática que esté involucrada en una reacción bioquímica que genere NADH o NADPH. [15] [16] [17] [18] [19]

La resazurina se puede utilizar para analizar el L-glutamato , logrando una sensibilidad de 2,0 pmol por pocillo en una placa de 96 pocillos. [20]

La resazurina también se puede utilizar para medir la biodegradación aeróbica de la materia orgánica presente en los efluentes. [21]

La resazurina se utiliza para medir la cantidad de respiración aeróbica en los arroyos. [22] Dado que la mayor parte de la respiración aeróbica ocurre en el lecho del arroyo, la conversión de resazurina en resorufina también es una medida de la cantidad de intercambio entre la columna de agua y el lecho del arroyo.

Síntesis

La resazurina se prepara por condensación catalizada por ácido entre resorcinol y 4-nitrosorresorcinol seguida de oxidación del intermedio con óxido de manganeso (IV) :

Síntesis de resazurina
Síntesis de resazurina

El tratamiento del producto de reacción crudo con un exceso de carbonato de sodio produce la sal sódica de resazurina, que es normalmente la forma comercial del colorante. Es posible realizar el paso de condensación en alcoholes, pero da como resultado rendimientos inferiores del producto; en agua pura o ácido acético, la reacción no se desarrolla satisfactoriamente. [23]

La 10-acetil-3,7-dihidroxifenoxazina (también conocida como Amplex Red), estructuralmente relacionada con la resazurina, reacciona con H 2 O 2 en una estequiometría de 1:1 para producir el mismo subproducto resorufina (utilizada en muchos ensayos que combinan, por ejemplo, peroxidasa de rábano picante (HRP), o NADH, NADPH utilizando enzimas). [24]

7-etoxirresorufina , un compuesto utilizado como sustrato en la medición de la inducción del citocromo P450 ( CYP1A1 ) mediante el sistema de ensayo de etoxirresorufina-O-desetilasa (EROD) en cultivos celulares y muestras ambientales, producido en respuesta a la exposición a hidrocarburos arílicos . El compuesto es catalizado por la enzima para producir el mismo producto fluorescente, resorufina. [25] [26]

1,3-dicloro-7-hidroxi-9,9-dimetilacridin-2(9 H )-ona (colorante DDAO), un colorante fluorescente utilizado para el marcado de oligonucleótidos. [27]

Referencias

  1. ^ "Resazurina | C12H7NO4 | ChemSpider".
  2. ^ Bueno, C.; Villegas, ML; Bertolotti, SG; Previtali, CM; Neumann, MG; Encinas, MV (2002). "La interacción en estado excitado de resazurina y resorufina con soluciones acuosas de aminasina. Fotofísica y reacción fotoquímica". Fotoquímica y fotobiología . 76 (4): 385–90. doi :10.1562/0031-8655(2002)0760385TESIOR2.0.CO2. PMID  12405144. S2CID  222102027.
  3. ^ Haggerty, Roy; Martí, Eugènia; Argerich, Alba; Schiller, Daniel von; Grimm, Nancy B. (2009). "Resazurin as a "smart" tracer for quantifying metabolically active transient storage in stream ecosystems". Revista de investigación geofísica: biogeociencias . 114 (G3). Bibcode :2009JGRG..114.3014H. doi :10.1029/2008JG000942. hdl : 10261/38263 . ISSN  2156-2202.
  4. ^ "Resazurin, sal sódica". www.thomassci.com . Consultado el 10 de diciembre de 2023 .
  5. ^ Chen, JL, Steele, TW y Stuckey, DC (2015). Modelado y aplicación de un ensayo rápido basado en fluorescencia para biotoxicidad en digestión anaeróbica. Environmental science & technology, 49(22), 13463-13471. http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5b03050
  6. ^ Kreft, Samo; Kreft, Marko (2009). "Cuantificación del dicromatismo: una característica del color en materiales transparentes". Journal of the Optical Society of America A . 26 (7): 1576–81. Bibcode :2009JOSAA..26.1576K. doi :10.1364/JOSAA.26.001576. PMID  19568292.
  7. ^ Pesch, KL; Simmert, U. (1929). "Ensayos combinados para lactosa y galactosa mediante reacciones enzimáticas". Milchw. Forsch . 8 : 551.
  8. ^ Anoopkumar-Dukie, S; Carey, JB; Conere, T; O'Sullivan, E; Van Pelt, FN; Allshire, A (2005). "Ensayo de resazurina de respuesta a la radiación en células cultivadas". British Journal of Radiology . 78 (934): 945–7. doi :10.1259/bjr/54004230. PMID  16177019.
  9. ^ Gavanji S, Bakhtari A, Famurewa AC, Othman EM (enero de 2023). "Actividad citotóxica de medicamentos a base de hierbas evaluada in vitro: una revisión". Química y biodiversidad . 20 (2): 3–27. doi : 10.1002/cbdv.202201098 . PMID  36595710. S2CID  255473013.
  10. ^ Manual técnico del ensayo de células viables abc UptiBlue
  11. ^ Kurin, Elena; Atanasov, Atanas; Donath, Oliver; Heiss, Elke; Dirsch, Verena; Nagy, Milán (2012). "Estudio de sinergia del potencial inhibidor de los polifenoles del vino tinto en la proliferación de células musculares lisas vasculares". Planta Medica . 78 (8): 772–8. doi :10.1055/s-0031-1298440. PMID  22499559. S2CID  206328057.
  12. ^ Hossain TJ (julio de 2023). "Métodos de detección y evaluación de la actividad antimicrobiana: una revisión de protocolos, ventajas y limitaciones". Preimpresión . doi :10.13140/RG.2.2.33198.48965/1.
  13. ^ González-Pinzón, Ricardo; Haggerty, Roy; Myrold, David D. (2012). "Medición de la respiración aeróbica en ecosistemas fluviales utilizando el sistema resazurina-resorufina" (PDF) . Journal of Geophysical Research . 117 (G3): G00N06. Bibcode :2012JGRG..117.0N06G. doi : 10.1029/2012JG001965 .
  14. ^ Tortorello, Mary Lou, Batt, Carl A. (2 de abril de 2014). Enciclopedia de microbiología de los alimentos. Academic Press. ISBN 978-0-12-384733-1.OCLC 1049639465  .{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  15. ^ Shahangian, S.; Ash, KO; Rollins, DE (1984). "Un método enzimático para el análisis de formato en plasma humano". Journal of Analytical Toxicology . 8 (6): 273–6. doi :10.1093/jat/8.6.273. PMID  6549198.
  16. ^ Hanson, NQ; Freier, EF (1983). "Efecto de la proteína en la determinación de ácidos biliares totales en suero". Química clínica . 29 (1): 171–5. doi : 10.1093/clinchem/29.1.171 . PMID  6571720.
  17. ^ De Jong, Donald W.; Woodlief, William G. (1977). "Ensayo fluorimétrico de deshidrogenasas de hojas de tabaco con resazurina". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Enzimología . 484 (2): 249–59. doi :10.1016/0005-2744(77)90081-X. PMID  20957.
  18. ^ Barnes, Stephen; Spenney, Jerry G. (1980). "Estequiometría de la reacción de la nadh-oxidorreductasa para determinaciones de la deshidrogenasa". Clinica Chimica Acta . 107 (3): 149–54. doi :10.1016/0009-8981(80)90442-8. PMID  6893684.
  19. ^ Winartasaputra, H; Mallet, VN; Kuan, SS; Guilbault, GG (1980). "Determinación enzimática fluorométrica y colorimétrica de triglicéridos (triacilgliceroles) en suero". Química clínica . 26 (5): 613–7. doi : 10.1093/clinchem/26.5.613 . PMID  6894889.
  20. ^ Chapman, Justin; Zhou, Mingjie (1999). "Métodos fluorométricos basados ​​en microplacas para la determinación enzimática de l-glutamato: aplicación en la medición de l-glutamato en muestras de alimentos". Analytica Chimica Acta . 402 (1–2): 47–52. Bibcode :1999AcAC..402...47C. doi :10.1016/S0003-2670(99)00533-4.
  21. ^ Jouanneau, S.; Recoules, L.; Durand, MJ; Boukabache, A.; Picot, V.; Primault, Y.; Lakel, A.; Sengelin, M.; Barillon, B.; Thouand, G. (2014). "Métodos para evaluar la demanda bioquímica de oxígeno (DBO): una revisión" (PDF) . Water Research . 49 : 62–82. Bibcode :2014WatRe..49...62J. doi :10.1016/j.watres.2013.10.066. PMID  24316182.
  22. ^ Haggerty, Roy; Martí, Eugènia; Argerich, Alba; Von Schiller, Daniel; Grimm, Nancy B. (2009). "Resazurin as a 'smart' tracer for quantifying metabolically active transient storage in stream ecosystems". Revista de investigación geofísica . 114 (G3): G03014. Bibcode :2009JGRG..114.3014H. doi :10.1029/2008JG000942. hdl : 10261/38263 .
  23. ^ A US 2376283 A, Frank Short Wallace & Peter Oxley, "Colorantes adecuados para su uso como indicadores", publicado el 15 de mayo de 1945, asignado a Boots Pure Drug Co Ltd 
  24. ^ Zhou, M.; Diwu, Z.; Panchuk-Voloshina, N.; Haugland, RP (1997). "Un derivado no fluorescente estable de resorufina para la determinación fluorométrica de trazas de peróxido de hidrógeno: aplicaciones en la detección de la actividad de la NADPH oxidasa de los fagocitos y otras oxidasas". Anal Biochem . 253 (2): 162–168. doi :10.1006/abio.1997.2391. PMID  9367498.
  25. ^ Mohammadi-Bardbori, Afshin (2014). "Ensayo para la determinación cuantitativa de la actividad enzimática del CYP1A1 utilizando 7-etoxirresorufina como sustrato estándar (ensayo EROD)". Intercambio de protocolos . 10 (5). Research Square. doi : 10.1038/protex.2014.043 .
  26. ^ Chang, Thomas KH; Waxman, David J. (2005). "Análisis enzimático de CYP1A1, CYP1A2 y CYP1B1 humanos expresados ​​en ADNc con 7-etoxirresorufina como sustrato". En Phillips, IR; Shephard, EA (eds.). Protocolos del citocromo P450. Métodos en biología molecular. Vol. 320 (2.ª ed.). págs. 85-90. doi :10.1385/1-59259-998-2:85. ISBN 9781588294418. Número de identificación personal  16719376.
  27. ^ Dominiak, DM; Nielsen, JL; Nielsen, PH (2010). "El ADN extracelular es abundante e importante para la resistencia de las microcolonias en biopelículas microbianas mixtas". Microbiología ambiental . 13 (3): 710–721. doi :10.1111/j.1462-2920.2010.02375.x. PMID  21118344.
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Resazurin&oldid=1245147962"