คูมาสซี บริลเลียนท์ บลู อาร์-250

ชื่อ
ชื่ออื่นๆ CI 42660, CI Acid Blue 83 อินโดไซยานีนสุกใส 6B, Brillantindocyanin 6B ไซยานีนสุกใส 6B, Serva Blue R
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	6104-59-2 Y
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
เคมีเอ็มบีแอล	เคมีเอ็มบีแอล4279842
เคมสไปเดอร์	กรด: 21172997
บัตรข้อมูล ECHA	100.025.509
หมายเลข EC	228-060-5
PubChem CID	61365
มหาวิทยาลัย	TKL1K0PT9A Y
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID80910613
อินชิ นิ้วChI=1S/C45H45N3O7S2.Na/c1-4-47(31-33-9-7-11-43(29-33)56(49,50)51 )40-23-15-36(16-24-40)45(35-13-19-38(20-14-35)46-39-21-27-42(28-22) -39)55-6-3)37-17-25-41(26-18-37)48(5-2)32-34-10-8-12-44(30-34)57(52,53)54;/h7-30H,4-6,31-32H2,1-3H3,(H2,49,50,51,52,53,54);/q;+1/p-1 รหัส:  NKLPQNGYXWVELD-UHFFFAOYSA-M
รอยยิ้ม 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+]
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C H N NaO S (เกลือโซเดียม)
มวลโมลาร์	825.97 กรัม/โมล
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ไม่ละลายในน้ำเย็น ละลายได้เล็กน้อยในน้ำร้อน (สีแดงสดและสีน้ำเงิน)
ความสามารถในการละลายในเอทานอล	ละลายได้เล็กน้อย
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa) Y ตรวจสอบ ( Y Nคืออะไร ?)      ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

คูมาซี บริลเลียนท์ บลู จี-250

สีน้ำเงินเข้ม Coomassie G สีน้ำเงินบริลเลียนท์ จี ในสารละลายไอโซโพรพานอล
ชื่อ
ชื่ออื่นๆ CI 42655, CI Acid Blue 90 Brilliant indocyanine G, Brillantindocyanin G Xylene Brilliant Cyanine G, Serva Blue G
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	6104-58-1
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
บัตรข้อมูล ECHA	100.025.509
เคกก์	ดี10799 วาย
PubChem CID	6324599
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )	DTXSID80910613
รอยยิ้ม 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
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	C H N NaO S (เกลือโซเดียม)
มวลโมลาร์	856.03 กรัม/โมล
ความสามารถในการละลายในน้ำ	ละลายได้เล็กน้อยในน้ำเย็น ละลายได้ดีในน้ำร้อน (สีฟ้าสดใส)
ความสามารถในการละลายในเอทานอล	ละลายได้
เภสัชวิทยา
สถานะทางกฎหมาย	CA : ℞-เท่านั้น[ 1 ]
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

คูมาซี บริลเลียนท์ บลู (Coomassie brilliant blue)เป็นชื่อของ สี ย้อมไตรฟีนิล มีเทนสองชนิดที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ แต่ปัจจุบันนิยมใช้ในการย้อมโปรตีนในงานชีวเคมีวิเคราะห์คูมาซี บริลเลียนท์ บลู จี-250 แตกต่างจากคูมาซี บริลเลียนท์ บลู อาร์-250 ตรงที่มีหมู่เมทิล เพิ่มเข้ามาสองหมู่ ชื่อ "คูมาซี" เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของบริษัท อิมพีเรียล เคมีคอล อิน ดัสทรี ส์

ชื่อ Coomassie ถูกนำมาใช้ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ในฐานะชื่อทางการค้าโดยLevinstein Ltdผู้ผลิตสีย้อมที่ตั้งอยู่ในBlackley ในการทำการตลาดสี ย้อมขนสัตว์ที่เป็นกรดหลายชนิด^{[ 2 ]}ในปี 1896 ระหว่างสงครามแองโกล-อาชานติครั้งที่สี่กองกำลังอังกฤษได้เข้ายึดครองเมือง Coomassie (ปัจจุบันคือเมือง Kumasiในประเทศกานา ) ในปี 1918 Levinstein Ltd ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของ British Dyestuffs ซึ่งในปี 1926 ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของ Imperial Chemical Industries ^{[ 3 ]} แม้ว่า ICI ยังคงเป็นเจ้าของเครื่องหมายการค้า Coomassie แต่บริษัทก็ไม่ได้ผลิตสีย้อมดังกล่าวอีกต่อไป

สีย้อมไดซัลโฟเนตไตรฟีนิลมีเทนสีน้ำเงินถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2456 โดยแม็กซ์ ไวเลอร์ ซึ่งประจำอยู่ที่เอลเบอร์เฟลด์ประเทศเยอรมนี^{[ 4 ]}ต่อมาได้มีการจดสิทธิบัตรต่างๆ เกี่ยวกับการสังเคราะห์สารอินทรีย์^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

บทความที่ตีพิมพ์ในวารสารชีวเคมีมักอ้างถึงสีย้อมเหล่านี้โดยเรียกง่ายๆ ว่า "คูมาสซี" โดยไม่ได้ระบุว่าใช้สีย้อมชนิดใด ที่จริงแล้วดัชนีสี (Colour Index)ระบุสีย้อมที่มีคำว่า "คูมาสซี" อยู่ในชื่อมากกว่า 40 ชนิด นอกจากนี้ยังมีสีย้อมคูมาสซี "สีน้ำเงิน" อื่นๆ อีกด้วย ตัวอย่างเช่นดัชนีเมอร์ค (ฉบับที่ 10) ระบุคูมาสซีบลู อาร์แอล (กรดบลู 92, CI 13390) ซึ่งมีโครงสร้างแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง

ตัวอักษร "R" ในชื่อของสีย้อม Coomassie brilliant blue R-250 เป็นตัวย่อของคำว่า "red" เนื่องจากสีน้ำเงินของสีย้อมมีสีแดงเจืออยู่เล็กน้อย สำหรับรุ่นที่มี "G" สีน้ำเงินจะมีสีเขียวเจือมากกว่า ส่วนตัวเลข "250" เดิมทีหมายถึงความบริสุทธิ์ของสีย้อม

สีของสีย้อมทั้งสองชนิดขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของสารละลาย สีย้อมในรูปแบบ "G" ได้รับการศึกษาอย่างละเอียด^{[ 8 ]}ที่ค่า pHน้อยกว่า 0 สีย้อมจะมีสีแดงโดยมีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ความยาวคลื่น 465  นาโนเมตร ที่ค่า pH ประมาณ 1 สีย้อมจะมีสีเขียวโดยมีค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดที่ 620  นาโนเมตร ในขณะที่ค่า pH มากกว่า 2 สีย้อมจะมีสีน้ำเงินสดใสโดยมีค่าสูงสุดที่ 595  นาโนเมตร ที่ค่า pH 7 สีย้อม จะ มีค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสง 43,000  M ⁻¹  cm ^{−1 [ 8 ]}

สีที่แตกต่างกันเป็นผลมาจากสถานะประจุที่แตกต่างกันของโมเลกุลสีย้อม ในรูปแบบสีแดง อะตอมไนโตรเจนทั้งสามตัวมีประจุบวก กลุ่มกรดซัลโฟนิกสองกลุ่มมีค่า pKa ต่ำมากโดยปกติจะมีประจุลบ ดังนั้นที่ค่า pH ประมาณศูนย์ สีย้อมจะเป็นแคตไอออนที่มีประจุรวม +1 สีเขียวสอดคล้องกับรูปแบบของสีย้อมที่ไม่มีประจุสุทธิโดยรวม ในตัวกลางที่เป็นกลาง (pH  7) มีเพียงอะตอมไนโตรเจนของหมู่ไดฟีนิลอะ มีนเท่านั้น ที่มีประจุบวก และโมเลกุลสีย้อมสีน้ำเงินเป็นแอนไอออนที่มีประจุรวม −1 pKaสำหรับการสูญเสียโปรตอนสองตัวคือ 1.15 และ 1.82 ตามลำดับ โปรตอนตัวสุดท้ายจะสูญเสียไปภายใต้สภาวะด่างและสีย้อมจะกลายเป็นสีชมพู ( pKa ) ^{[ 8 ]}

สีย้อมจะทำปฏิกิริยาทางไฟฟ้าสถิตแต่ไม่ใช่พันธะโควาเลนต์กับหมู่เอมีนและหมู่คาร์บอกซิลของโปรตีน โมเลกุลของสีย้อมจะจับกับโปรตีน รวมถึงโปรตีนในขนสัตว์ ( เคราติน ) เพื่อสร้างสารเชิงซ้อนโปรตีน-สีย้อม การก่อตัวของสารเชิงซ้อนนี้จะทำให้รูปแบบแอนไอออนที่มีประจุลบของสีย้อมมีความเสถียร ทำให้เกิดสีน้ำเงิน แม้ในสภาวะที่เป็นกรดซึ่งโมเลกุลส่วนใหญ่ในสารละลายอยู่ในรูปแบบแคตไอออน^{[ 8 ]} นี่คือพื้นฐานของการทดสอบแบรดฟอร์ดซึ่งวัดปริมาณโปรตีนโดยการจับของสีย้อมคูมาซีบริลเลียนท์บลู การจับของสีย้อมกับโปรตีนทำให้ค่าการดูดกลืนแสงสูงสุดของสีย้อมเปลี่ยนจาก 465 เป็น 595  นาโนเมตร การเพิ่มขึ้นของการดูดกลืนแสงที่ 595  นาโนเมตรจะถูกตรวจสอบเพื่อกำหนดความเข้มข้นของโปรตีน^{[ 9 ]}

สีย้อมยังสร้างสารเชิงซ้อนกับผงซักฟอกประจุลบโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) ^{[ 10 ]}การก่อตัวของสารเชิงซ้อนนี้ทำให้สีย้อมในรูปแบบที่เป็นกลางและมีสีเขียวมีความเสถียร ผลกระทบนี้อาจรบกวนการประมาณความเข้มข้นของโปรตีนโดยใช้การทดสอบแบรดฟอร์ด นอกจากนี้ ผงซักฟอกประจุลบยังอาจแข่งขันกับสีย้อมในการจับกับโปรตีนได้อีกด้วย

Coomassie brilliant blue R-250 ถูกนำมาใช้ในการมองเห็นโปรตีนเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2506 โดย Fazekas de St. Groth และเพื่อนร่วมงาน ตัวอย่างโปรตีนถูกแยกด้วยวิธีอิเล็กโทรโฟเรซิสบน แผ่น เซลลูโลสอะซิเตตจากนั้นแผ่นดังกล่าวจะถูกแช่ในกรดซัลโฟซาลิไซลิกเพื่อตรึงแถบโปรตีนและถ่ายโอนไปยังสารละลายของสีย้อม^{[ 11 ]}

สองปีต่อมาในปี 1965 Meyer และ Lambert ใช้ Coomassie brilliant blue R-250 ในการย้อมตัวอย่างโปรตีนหลังจากแยกด้วยไฟฟ้าในเจลโพลีอะคริลาไมด์พวกเขาแช่เจลในสารละลายสีย้อมที่มีเมทานอลกรดอะซิติกและน้ำ เนื่องจากสีย้อมย้อมเจลโพลีอะคริลาไมด์รวมถึงโปรตีนด้วย เพื่อให้มองเห็นแถบโปรตีนได้ พวกเขาจึงจำเป็นต้องล้างสีออกจากเจล ซึ่งพวกเขาทำโดยวิธีอิเล็กโทรโฟเรซิส^{[ 12 ]}สิ่งพิมพ์ที่ตามมารายงานว่าเจลโพลีอะคริลาไมด์สามารถล้างสีออกได้สำเร็จโดยใช้สารละลายกรดอะซิติก

รายงานฉบับแรกเกี่ยวกับการใช้สีย้อมรูปแบบ G เพื่อแสดงแถบโปรตีนในเจลโพลีอะคริลาไมด์เกิดขึ้นในปี 1967 โดยสีย้อมถูกละลายในสารละลายกรดอะซิติกที่มีเมทานอล^{[ 13 ]}ต่อมาได้มีการค้นพบว่าสามารถย้อมแถบโปรตีนได้โดยไม่ต้องย้อมโพลีอะคริลาไมด์ด้วยการใช้คอลลอยด์ของสีย้อมรูปแบบ G ใน สารละลาย กรดไตรคลอโรอะซิติกที่ไม่มีเมทานอล ด้วยวิธีการนี้จึงไม่จำเป็นต้องล้างสีเจลอีกต่อไป^{[ 14 ]}สูตรสมัยใหม่โดยทั่วไปจะใช้คอลลอยด์ของสีย้อมรูปแบบ G ในสารละลายที่มีกรดฟอสฟอริก เอทานอล (หรือเมทานอล) และแอมโมเนียมซัลเฟต (หรืออะลูมิเนียมซัลเฟต ) ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

การทดสอบแบรดฟอร์ดใช้คุณสมบัติทางสเปกตรัมของคูมาซีบริลเลียนท์บลู G-250 เพื่อประมาณปริมาณโปรตีนในสารละลาย^{[ 19 ]}ตัวอย่างโปรตีนจะถูกเติมลงในสารละลายของสีย้อมในกรดฟอสฟอริกและเอทานอล ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด สีย้อมจะมีสีน้ำตาล แต่เมื่อจับกับโปรตีน สีย้อมจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน วัดค่าการดูดกลืนแสงของสารละลายที่ความยาวคลื่น 595  นาโนเมตร สีย้อมนี้มีคุณสมบัติเด่นคือมีความไวสูงสามารถตรวจจับโปรตีนได้ถึง 5 ไมโครกรัม อย่างไรก็ตาม ข้อเสียอย่างหนึ่งของวิธีนี้คือความแปรปรวนของการพัฒนาสีกับโปรตีนชนิดต่างๆ การเปลี่ยนแปลงการดูดกลืนแสงต่อหน่วยมวลของโปรตีนจะแตกต่างกันไปตามชนิดของโปรตีน^{[ 20 ]}

เมื่อจับกับโปรตีน โมเลกุลสีย้อม Coomassie brilliant blue G-250 ที่มีประจุลบจะทำให้โปรตีนมีประจุลบโดยรวม คุณสมบัตินี้สามารถใช้แยกโปรตีนหรือโปรตีนคอมเพล็กซ์โดยใช้เจลอิเล็กโทรโฟเรซิสโพลีอะคริลาไมด์ภายใต้สภาวะที่ไม่ทำให้เสียสภาพในเทคนิคที่เรียกว่าblue native PAGE [ ^{21 ] [ 22 ] การ}เคลื่อนที่ของคอมเพล็กซ์ในเจลโพลีอะคริลาไมด์จะขึ้นอยู่กับทั้งขนาดของโปรตีนคอมเพล็กซ์ (เช่น น้ำหนักโมเลกุล) และปริมาณของสีย้อมที่จับกับโปรตีน

การย้อมสี Coomassie blue ยังสามารถใช้เป็นวิธีการย้อมสีควบคุมการโหลดในการวิเคราะห์ Western blot ได้อีกด้วย ^{[ 23 ]}โดยจะนำมาใช้เป็นสีย้อม pre-antibody ประจุลบ

ในปี 2552 มีการใช้สีน้ำเงินสดใส G ในการทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อรักษาอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังในหนูทดลอง^{[ 24 ]}โดยออกฤทธิ์ลดการตอบสนองการบวมตามธรรมชาติของร่างกาย ซึ่งอาจทำให้เซลล์ประสาทในบริเวณนั้นตายจากความเครียดทางเมตาบอลิซึม การทดสอบในหนูทดลองพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพ เมื่อเปรียบเทียบกับหนูที่ไม่ได้รับสีย้อม หนูที่ได้รับการรักษาด้วยสีย้อมมีผลการทดสอบการเคลื่อนไหวที่ดีกว่า^{[ 25 ]}ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าการรักษานี้สามารถใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในมนุษย์หรือไม่ การทดลองในสัตว์ให้สีย้อมภายใน 15 นาทีหลังได้รับบาดเจ็บ แต่เพื่อให้มีประสิทธิภาพในสถานการณ์จริง ซึ่งอาจต้องใช้เวลานานกว่าที่ผู้ป่วยจะไปถึงห้องฉุกเฉิน การรักษาจำเป็นต้องมีประสิทธิภาพแม้ว่าจะให้ยาภายในสองชั่วโมงหลังได้รับบาดเจ็บก็ตาม ผลข้างเคียงเพียงอย่างเดียวที่รายงานคือหนูเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินชั่วคราว^{[ 24 ] [ 26 ] [ 27 ]}

ภายใต้ชื่อทางการค้า ILM Blue และ Brilliant Peel บริลเลียนท์บลู จี ถูกใช้เป็นสีย้อมเพื่อช่วยศัลยแพทย์ในการผ่าตัดจอประสาทตา^{[ 28 ]}ในเดือนธันวาคม 2019 บริลเลียนท์บลู จี (ภายใต้ชื่อทางการค้า TissueBlue, DORC International, เนเธอร์แลนด์) ได้รับการอนุมัติให้ใช้ในมนุษย์ในสหรัฐอเมริกา^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

Tissueblue ได้รับการอนุมัติให้ใช้ทางการแพทย์ในแคนาดาในเดือนมกราคม พ.ศ. 2564 ^{[ 32 ] [ 33 ]}

ความสามารถของสีย้อมคูมาซีในการกำหนดเป้าหมายกรดอะมิโนที่มีกลุ่มอะโรมาติก ( ฟีนิลอะลานีนไทโรซีนทริปโตเฟน ) และโซ่ข้างเบสิก ( ไลซีน อา ร์จินีนและฮิสติดีน ) ทำให้สามารถใช้การทดสอบแบรดฟอร์ด ในการวิเคราะห์ลายนิ้วมือได้ การทดสอบนี้ประสบความสำเร็จในการระบุ เพศทางชีวภาพของลายนิ้วมือ ตัวอย่างเพศหญิงแสดงให้เห็นว่ามีการดูดกลืนแสงสูงกว่าตัวอย่างเพศชายเมื่อทดสอบที่ความยาวคลื่นใกล้เคียงกัน วิธีนี้ทำให้การวิเคราะห์ลายนิ้วมือง่ายขึ้นโดยลดจำนวนกรดอะมิโนที่ต้องวิเคราะห์จาก 23 เหลือ 6 และแทบไม่ต้องเตรียมการทดสอบเลย ซึ่งแตกต่างจาก การทดสอบทางเคมี นินไฮดรินที่ต้องมีการเตรียมการทดสอบ เช่น การให้ความร้อนและเอนไซม์แบบต่อเนื่อง^{[ 34 ]}

• Gessner, T.; Mayer, U. (2002). "สีย้อมไตรอาริลมีเทนและไดอาริลมีเทน". สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann ฉบับที่ 6. Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a27_179 . ISBN 978-3527306732.

• "สีผสมอาหารอาจช่วยบรรเทาอาการบาดเจ็บที่กระดูกสันหลังได้"" . บีบีซี นิวส์ ออนไลน์ . 28 กรกฎาคม 2552.