簡(jiǎn)介
尼羅紅，英文名稱(chēng)Nile red，其分子式為C20H18N2O2，分子量是318.37。它是一種耐光、親脂性染色劑，在疏水（富含脂質(zhì)）環(huán)境中發(fā)出強(qiáng)烈熒光，在水性介質(zhì)中熒光最小。該化合物表現(xiàn)為暗紅色粉末，溶于水（部分混溶）和甲醇（1毫克/毫升）。有關(guān)該物質(zhì)的物理數(shù)據(jù)如下：熔點(diǎn)203-205°C，沸點(diǎn)484.7±45.0 °C at 760 mmHg，密度2.2330。
用途
尼羅紅具有熒光特性，因此可作為熒光染料用于微塑料、脂類(lèi)及蛋白質(zhì)等的染色，常用于熒光顯微鏡和流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)脂滴。通過(guò)對(duì)含有PHB和非PHB脂類(lèi)貯存物質(zhì)的細(xì)菌細(xì)胞的尼羅紅染色和熒光顯微觀察，證實(shí)尼羅紅是一種很好的細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)貯存的脂類(lèi)物質(zhì)的熒光染色劑，靈敏度較高?？捎糜赑HB和PHB脂類(lèi)貯藏物質(zhì)熒光顯微觀察，并能在一定程度上將兩者區(qū)分開(kāi)來(lái)[1]。
1.尼羅紅熒光染色的脂質(zhì)測(cè)定方法目前已經(jīng)應(yīng)用到一些種類(lèi)的微藻當(dāng)中，但在細(xì)胞壁較厚的一些綠藻中因不易染色而無(wú)法應(yīng)用。研究人員選用4株小球藻，對(duì)尼羅紅熒光染色測(cè)定脂質(zhì)的方法進(jìn)行改進(jìn)，采用20%二甲基亞砜溶液作為滲透劑，在35～40℃下對(duì)藻細(xì)胞進(jìn)行前處理，加強(qiáng)尼羅紅與胞內(nèi)脂質(zhì)的結(jié)合；藻細(xì)胞密度的OD540在0.8～1.1范圍內(nèi)，加入15μL質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的尼羅紅丙酮溶液染色可以有效提高熒光發(fā)射強(qiáng)度。該方法能夠較為準(zhǔn)確地反映胞內(nèi)脂質(zhì)含量，可以作為自然界中廣泛篩選富脂綠藻的快速檢測(cè)方法[2]。
2.利用尼羅紅與胞內(nèi)油脂成分結(jié)合后在紫外光照射下發(fā)出熒光且熒光強(qiáng)弱與油脂含量相關(guān)的原理，通過(guò)在添加尼羅紅的培養(yǎng)基中培養(yǎng)酵母，并觀察菌落熒光的方法對(duì)深海酵母進(jìn)行產(chǎn)油脂菌株篩選，利用26S rDNA D1/D2區(qū)序列分析方法對(duì)篩選獲得的產(chǎn)油酵母菌株進(jìn)行鑒定，建立了一套尼羅紅染色快速測(cè)定油脂含量的方法[3]。
3.次氯酸(HOCl)在自然防御系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，但該物種的異常水平可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷，人類(lèi)衰老等各種疾病。因此，開(kāi)發(fā)針對(duì)生物科學(xué)領(lǐng)域的無(wú)損細(xì)胞組織檢測(cè)HOCl的新熒光探針具有重要意義。當(dāng)前基于尼羅紅衍生物的雙光子激發(fā)熒光(TPEF)探針具有水溶性差，效率低的缺點(diǎn)，在尼羅紅的9位引入雙環(huán)化連接烷胺基的基礎(chǔ)上，再在2,3位引入一個(gè)融合連接苯基取代基的分子(Nil-OH-6)，其雙光子吸收截面值可高達(dá)243GM，量子產(chǎn)率為0.49。此外，用不同的雜螺環(huán)或N,N-二烷基融合胺基修飾尼羅紅衍生物的分子末端，可以保持尼羅紅衍生物作為雙光子探針的較高熒光效率的同時(shí)提高探針的溶解度。該研究提出的兼顧探針?lè)肿訜晒庑实那闆r下提高溶解度的設(shè)計(jì)策略，為后續(xù)合成可實(shí)用尼羅紅衍生物TPEF探針提供了可靠的理論依據(jù)和新途徑[4]。
4.尼羅紅可用于制備酸性檢測(cè)的尼羅紅染料激光器，該項(xiàng)研究在生物化學(xué)檢測(cè)，激光化學(xué)，激光光譜技術(shù)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景[5]。
5.利用尼羅紅染色快速輔助檢測(cè)水環(huán)境樣品中微塑料。首先，由尼羅紅和丙酮溶液配制尼羅紅染液并制備墨水染色的有機(jī)膜；其次，染色前將尼羅紅染液使用有機(jī)膜過(guò)濾后的工作液加入水樣中把水染成淡藍(lán)色；再采用墨水染色的有機(jī)膜過(guò)濾上述染色水樣。最后，將過(guò)濾后的有機(jī)膜放置培養(yǎng)皿內(nèi)，在濾膜上均勻涂覆膠水對(duì)濾膜上的物質(zhì)進(jìn)行固定，待后續(xù)分析使用。本法制備的染色劑配制簡(jiǎn)便快捷，吸附效果好，染色方法簡(jiǎn)單，相比于直接目檢法，不僅耗時(shí)短，成本低，還能排除一部分非塑料材質(zhì)的干擾[6]。
6.尼羅紅分子具有大的芳香環(huán)和基態(tài)時(shí)可與水分子形成氫鍵的吸電子基，它對(duì)增溶在表面活性劑膠束柵欄層的環(huán)境尤其敏感，在十二烷基三甲基溴化銨膠束水溶液中表現(xiàn)為雙重?zé)晒?，發(fā)射波長(zhǎng)分別位于578和630nm。十二烷基硫酸鈉膠束的反離子解離度大于膠束，這不僅增大了尼羅紅周邊環(huán)境的極性，也增多了溶劑化水，導(dǎo)致與尼羅紅氫鍵作用增強(qiáng)，熒光強(qiáng)度低溴化銨膠束，但有效促進(jìn)了分子內(nèi)扭轉(zhuǎn)電荷轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)形成，其布居甚至可達(dá)到98%以上，表觀上僅出現(xiàn)了在634nm的單重?zé)晒夥?。尼羅紅對(duì)環(huán)境的敏感特性很好地反映了表面活性劑初始形成膠束的殘缺結(jié)構(gòu)信息，是檢測(cè)這類(lèi)具有強(qiáng)烈相互作用兩親分子聚集行為的良好探針[7]。
參考文獻(xiàn)
[1]王敬國(guó).尼羅紅在測(cè)定細(xì)菌細(xì)胞中聚—β—羥基丁酸和其他脂類(lèi)貯藏物質(zhì)中的應(yīng)用[J].微生物學(xué)報(bào), 1994, 34(1):5.DOI:CNKI:SUN:WSXB.0.1994-01-010.
[2]王海英,符茹,黃寶祥.基于尼羅紅熒光染色的小球藻脂質(zhì)快速檢測(cè)方法研究[J].中國(guó)油脂, 2012, 37(3):4.DOI:10.3969/j.issn.1003-7969.2012.03.020.
[3]林義.尼羅紅染色法篩選產(chǎn)油酵母及定量檢測(cè)胞內(nèi)油脂含量的研究[J].微生物學(xué)通報(bào), 2012, 39(1):0125-0137.DOI:CNKI:SUN:WSWT.0.2012-01-025.
[4]郭雪慧.基于尼羅紅衍生物的雙光子生物熒光探針的理論研究——熒光性能,雙光子吸收和水溶性的分子調(diào)控[D].吉林大學(xué),2021.
[5]方昱瑋,程軍杰,王聲波,等.一種用于酸性檢測(cè)的尼羅紅染料激光器:CN201921830852.8[P].CN210517316U.
[6]佟慧妍,江謙益,胡行帥,等.一種利用尼羅紅染色快速輔助檢測(cè)水環(huán)境樣品中微塑料的方法:CN201811207074.7[P].CN109253907A.
[7]林翠英,趙劍曦,宋利.尼羅紅在離子表面活性劑水溶液中的熒光特性[J].化學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 67(5):6.DOI:10.3321/j.issn:0567-7351.2009.05.005.