Fluoresein

Fluoresein adalah senyawa organik dan bahan pewarna yang didasarkan pada motif struktural trisiklik ksantena, yang secara formal termasuk dalam keluarga pewarna triarilmetina. Zat ini tersedia sebagai bubuk jingga gelap/merah yang sedikit larut dalam air dan alkohol. Zat ini digunakan sebagai pelacak fluoresensi dalam banyak aplikasi.

Warna larutan berairnya adalah hijau karena refleksi, dan jingga karena transmisi (sifat spektralnya bergantung pada pH larutan), seperti yang dapat dilihat pada tingkat gelembung, misalnya di mana fluoresein ditambahkan sebagai pewarna ke alkohol yang mengisi tabung untuk meningkatkan visibilitas gelembung udara yang terkandung di dalamnya. Larutan fluoresein yang lebih pekat bahkan dapat tampak merah (karena dalam kondisi ini hampir semua emisi insiden diserap kembali oleh larutan).

Senyawa ini ada dalam Daftar Obat Esensial Organisasi Kesehatan Dunia.
Kegunaan
Natrium fluoresein, garam natrium dari fluoresein, digunakan secara luas sebagai alat diagnostik di bidang oftalmologi dan optometri, di mana fluoresein topikal digunakan dalam diagnosis ruptur bola mata, abrasi kornea, tukak kornea, dan infeksi kornea herpes. Fluoresein juga digunakan dalam pemasangan lensa kontak permeabel gas kaku untuk mengevaluasi lapisan air mata di bawah lensa. Fluoresein tersedia dalam bentuk saset sekali pakai steril yang berisi aplikator kertas bebas serat yang direndam dalam larutan natrium fluoresein.

Ester tiroksin dari fluoresein digunakan untuk mengukur konsentrasi tiroksin dalam darah.

Fluoresein juga dikenal sebagai zat aditif warna (D&C Kuning no. 7).  Bentuk garam dinatrium dari fluoresein dikenal sebagai uranin atau D&C Kuning no. 8.

Fluoresein merupakan prekursor pewarna merah eosin Y melalui brominasi.

Keamanan
Penggunaan fluoresein oral dan intravena dapat menyebabkan reaksi yang merugikan termasuk mual, muntah, biduran, hipotensi akut, anafilaksis, dan reaksi anafilaktoid terkait,The diagnosis and management of anaphylaxis: an updated practice parameter.  National Guideline Clearinghouse. yang menyebabkan henti jantung dan kematian mendadak akibat syok anafilaksis.

Penggunaan intravena memiliki reaksi merugikan yang paling banyak dilaporkan, termasuk kematian mendadak, tetapi ini mungkin mencerminkan penggunaan yang lebih besar daripada risiko yang lebih besar. Baik penggunaan oral maupun topikal telah dilaporkan menyebabkan anafilaksis, termasuk satu kasus anafilaksis dengan henti jantung (diresusitasi) setelah penggunaan topikal dalam tetes mata. Tingkat reaksi merugikan yang dilaporkan bervariasi dari 1% hingga 6%. Tingkat yang lebih tinggi mungkin mencerminkan populasi studi yang mencakup persentase orang yang lebih tinggi dengan reaksi merugikan sebelumnya. Risiko terjadinya reaksi yang merugikan adalah 25 kali lebih tinggi jika orang tersebut pernah mengalami reaksi yang merugikan sebelumnya. Risiko ini dapat dikurangi dengan penggunaan antihistamin sebelumnya (profilaksis) dan penanganan darurat yang cepat terhadap anafilaksis yang terjadi. Tes tusuk sederhana dapat membantu mengidentifikasi orang yang paling berisiko mengalami reaksi yang merugikan.

Kimia

Fluoresein memiliki pKa 6,4; dan kesetimbangan ionisasinya menghasilkan penyerapan dan emisi yang bergantung pada pH pada rentang 5 hingga 9. Selain itu, waktu hidup fluoresein bentuk terprotonasi dan terdeprotonasi kira-kira 3 dan 4 ns, yang memungkinkan penentuan pH dari pengukuran non-intensitas. Waktu hidup ini dapat dipulihkan menggunakan penghitungan foton tunggal berkorelasi waktu atau fluorimetri modulasi fase. Setelah penyinaran menyeluruh dengan cahaya tampak, fluoresein terurai dan melepaskan asam ftalat dan asam format serta karbon monoksida, yang secara efektif bertindak sebagai fotoCORM. Cincin resorsinol yang tersisa bereaksi dengan oksigen singlet yang terbentuk secara in situ untuk menghasilkan produk teroksidasi yang membuka cincin.

Fluoresein memiliki titik isosbestik (penyerapan yang sama untuk semua nilai pH) pada 460 nm.

Turunan
Banyak turunan fluoresein yang telah diketahui. Contohnya adalah:
fluoresein isotiosianat 1, sering disingkat FITC, memiliki substituen gugus isotiosianat (−N=C=S). FITC bereaksi dengan gugus amina dari banyak senyawa yang relevan secara biologis, termasuk protein intraseluler, untuk membentuk ikatan tiourea.
Fluoresein termodifikasi ester suksinimidil, yaitu NHS-fluoresein, merupakan turunan reaktif amina umum lainnya, yang menghasilkan aduk amida yang lebih stabil daripada tiourea yang telah disebutkan sebelumnya.
Lainnya: karboksifluoresein, ester suksinimidil karboksifluoresens, pentafluorofenil ester (PFP), tetrafluorofenil ester (TFP) adalah reagen lain yang berguna.

Dalam sintesis oligonukleotida, beberapa reagen fosforamidit yang mengandung fluoresein terlindungi, misalnya 6-FAM fosforamidit 2,Brush, C. K. "Fluorescein Labelled Phosphoramidites". . Priority date July 19, 1991. digunakan untuk preparasi oligonukleotida berlabel fluoresein.

Sejauh mana fluoresein dilaurat dipecah untuk menghasilkan asam laurat dapat dideteksi sebagai ukuran aktivitas esterase pankreas.

Sintesis
Sekitar 250 ton diproduksi pada tahun 2000. Metode ini melibatkan fusi ftalat anhidrida dan resorsinol, mirip dengan rute yang dijelaskan oleh Adolf von Baeyer pada tahun 1871.Baeyer,  Adolf (1871) "Uber ein neue Klasse von Farbstoffen"  (On a new class of dyes), Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft zu Berlin, 4 : 555-558; see p. 558. Dalam beberapa kasus, asam seperti seng klorida dan asam metanasulfonat digunakan untuk mempercepat reaksi Friedel–Crafts.
Mekanisme reaksi ketika dilakukan dengan asam kuat (misalnya H2SO4) sambil dipanaskan adalah sebagai berikut.
center

Penelitian
Fluoresein adalah fluorofor yang umum digunakan dalam mikroskopi, dalam jenis laser pewarna sebagai media penguatan, dalam ilmu forensik dan serologi untuk mendeteksi bercak darah laten, dan dalam penelusuran pewarna. Fluoresein memiliki serapan maksimum pada 494 nm dan emisi maksimum 512 nm (dalam air). Turunan utamanya adalah fluoresein isotiosianat (FITC), dan dalam sintesis oligonukleotida, 6-FAM fosforamidit.

Biosains
Dalam biologi seluler, turunan isotiosianat dari fluoresein sering digunakan untuk memberi label dan melacak sel dalam aplikasi mikroskop fluoresensi (misalnya sitometri aliran). Molekul aktif biologis tambahan (seperti antibodi) juga dapat dilekatkan pada fluoresein, memungkinkan ahli biologi untuk menargetkan fluorofor ke protein atau struktur spesifik di dalam sel. Aplikasi ini umum dalam tampilan khamir.

Fluoresein juga dapat dikonjugasikan dengan nukleosida trifosfat dan dimasukkan ke dalam probe secara enzimatik untuk hibridisasi in situ. Penggunaan fluoresein amidit, ditunjukkan di kanan bawah, memungkinkan seseorang untuk mensintesis oligonukleotida berlabel untuk tujuan yang sama. Teknik lain yang disebut suar molekuler memanfaatkan oligonukleotida berlabel fluoresein sintetis. Probe berlabel fluoresein dapat dicitrakan menggunakan FISH, atau ditargetkan oleh antibodi menggunakan imunohistokimia. Imunohistokimia merupakan alternatif umum untuk digoksigenin, dan keduanya digunakan bersama untuk melabeli dua gen dalam satu sampel.
Fluoresein intravena atau oral digunakan dalam angiografi fluoresein dalam penelitian dan untuk mendiagnosis serta mengkategorikan gangguan vaskular termasuk penyakit retina, degenerasi makula, retinopati diabetik, kondisi inflamasi intraokular, dan tumor intraokular. Fluoresein juga semakin banyak digunakan selama pembedahan untuk tumor otak dan tulang belakang.

Pewarna fluoresein encer telah digunakan untuk melokalisasi beberapa defek septum ventrikel otot selama bedah jantung terbuka dan memastikan keberadaan defek yang tersisa.

Ilmu kebumian
Fluoresein digunakan sebagai pelacak aliran yang relatif konservatif dalam uji pelacak hidrologi untuk membantu pemahaman aliran air, baik air permukaan maupun air tanah. Pewarna ini juga dapat ditambahkan ke air hujan dalam simulasi pengujian lingkungan untuk membantu menemukan dan menganalisis kebocoran air, dan di Australia dan Selandia Baru sebagai pewarna spiritus.

Karena larutan fluoresein berubah warna tergantung pada konsentrasinya, ia telah digunakan sebagai pelacak dalam eksperimen penguapan.

Salah satu kegunaannya yang paling dikenal adalah di Sungai Chicago, di mana fluoresein merupakan zat pertama yang digunakan untuk mewarnai sungai menjadi hijau pada Hari St. Patrick tahun 1962. Pada tahun 1966, para aktivis lingkungan memaksa perubahan ke pewarna nabati untuk melindungi satwa liar setempat.. Greenchicagoriver.com. Retrieved on 2014-08-28.

Larutan pewarna fluoresein, biasanya berkadar 15% aktif, umumnya digunakan sebagai alat bantu deteksi kebocoran selama tes hidrostatis pipa penyalur minyak dan gas bawah laut dan infrastruktur bawah laut lainnya. Kebocoran dapat dideteksi oleh penyelam atau ROV yang membawa sinar ultraviolet.

Ilmu tumbuhan
Fluoresein sering digunakan untuk melacak]] pergerakan air dalam [[air tanah guna mempelajari aliran air dan mengamati area kontaminasi atau obstruksi dalam sistem ini. Fluoresensi yang dihasilkan oleh pewarna membuat area masalah lebih terlihat dan mudah diidentifikasi. Konsep serupa dapat diterapkan pada tanaman karena pewarna dapat membuat masalah dalam pembuluh darah tanaman lebih terlihat. Dalam ilmu tumbuhan, fluoresein dan pewarna fluoresen lainnya telah digunakan untuk memantau dan mempelajari pembuluh darah tanaman, khususnya xilem, yang merupakan jalur transportasi air utama pada tanaman. Hal ini karena fluoresein bersifat mobil-xilem dan tidak dapat melewati membran plasma, sehingga sangat berguna dalam melacak pergerakan air melalui xilem. Fluoresein dapat dimasukkan ke dalam pembuluh tanaman melalui akar atau batang yang dipotong. Pewarna tersebut dapat diserap ke dalam tanaman dengan cara yang sama seperti air dan bergerak dari akar ke bagian atas tanaman karena tarikan transpirasi. Fluoresein yang telah diserap ke dalam tanaman dapat divisualisasikan di bawah mikroskop fluoresen.

Referensi

 Pranala luar 

Absorption and Emission Spectra of Fluorescein in Ethanol and Basic Ethanol at OGI School of Science and Engineering
Fluorescein Ionization Equilibria at Invitrogen
Absorption spectra and fluorescence emission spectra

Kategori:Asam benzoat
Kategori:Bahan pewarna fluorona
Kategori:Media penguatan laser
Kategori:Persinyalan maritim
Kategori:Bahan pewarna laboratorium
Kategori:Bahan pewarna triarilmetana
Kategori:Bahan pewarna asam
Kategori:Hidroksiarena