La fluoresceína es un compuesto orgánico y un colorante basado en el motivo estructural tricíclico xanteno , que pertenece formalmente a la familia de los colorantes triarilmetínicos . Se presenta en forma de polvo naranja oscuro/rojo ligeramente soluble en agua y alcohol. Se utiliza ampliamente como trazador fluorescente para muchas aplicaciones. [1]
El color de sus soluciones acuosas es verde por reflexión y naranja por transmisión (sus propiedades espectrales dependen del pH de la solución), [2] como se puede observar en los niveles de burbuja , por ejemplo, en los que se añade fluoresceína como colorante al alcohol que llena el tubo para aumentar la visibilidad de la burbuja de aire contenida en su interior. Soluciones más concentradas de fluoresceína pueden incluso aparecer rojas (porque en estas condiciones casi toda la emisión incidente es reabsorbida por la solución).
Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud . [3]
La fluoresceína sódica, la sal sódica de la fluoresceína, se utiliza ampliamente como herramienta de diagnóstico en el campo de la oftalmología y la optometría , donde la fluoresceína tópica se utiliza en el diagnóstico de abrasiones corneales , úlceras corneales e infecciones corneales herpéticas . También se utiliza en la adaptación de lentes de contacto rígidas permeables al gas para evaluar la capa lagrimal debajo de la lente. Está disponible en sobres estériles de un solo uso que contienen aplicadores de papel sin pelusa empapados en solución de fluoresceína sódica. [4]
El éster de tiroxina de fluoresceína se utiliza para cuantificar la concentración de tiroxina en la sangre . [1]
La fluoresceína también se conoce como aditivo colorante ( D&C Yellow n.° 7). La forma de sal disódica de la fluoresceína se conoce como uranina o D&C Yellow n.° 8.
La fluoresceína es un precursor del colorante rojo eosina Y por bromación. [1]
El uso oral e intravenoso de fluoresceína puede causar reacciones adversas , incluyendo náuseas , vómitos , urticaria , hipotensión aguda , anafilaxia y reacción anafilactoide relacionada , [5] [6] causando paro cardíaco [7] y muerte súbita debido a shock anafiláctico . [8] [9]
El uso intravenoso tiene las reacciones adversas más notificadas, incluida la muerte súbita, pero esto puede reflejar un mayor uso en lugar de un mayor riesgo. Se ha informado que tanto los usos orales como tópicos causan anafilaxia, [10] [11] incluido un caso de anafilaxia con paro cardíaco ( reanimación ) después del uso tópico en un colirio. [7] Las tasas notificadas de reacciones adversas varían del 1% al 6%. [12] [13] [14] [15] Las tasas más altas pueden reflejar poblaciones de estudio que incluyen un mayor porcentaje de personas con reacciones adversas previas. El riesgo de una reacción adversa es 25 veces mayor si la persona ha tenido una reacción adversa previa. [14] El riesgo se puede reducir con el uso previo ( profiláctico ) de antihistamínicos [16] y el manejo de emergencia rápido de cualquier anafilaxia subsiguiente. [17] Una simple prueba de punción puede ayudar a identificar a las personas con mayor riesgo de reacción adversa. [15]
La fluorescencia de esta molécula es muy intensa; el pico de excitación se produce a 495 nm y el pico de emisión a 520 nm. Valores para la forma desprotonada en solución básica. [ cita requerida ]
La fluoresceína tiene un p K a de 6,4, [2] y su equilibrio de ionización conduce a una absorción y emisión dependiente del pH en el rango de 5 a 9. Además, los tiempos de vida de la fluorescencia de las formas protonadas y desprotonadas de la fluoresceína son aproximadamente de 3 y 4 ns, lo que permite la determinación del pH a partir de mediciones no basadas en la intensidad. Los tiempos de vida se pueden recuperar utilizando el recuento de fotones individuales correlacionados en el tiempo o la fluorimetría de modulación de fase . Tras una irradiación exhaustiva con luz visible, la fluoresceína se descompone para liberar ácidos ftálico y fórmico y monóxido de carbono , actuando eficazmente como un foto CORM . Los anillos de resorcinol restantes reaccionan con el oxígeno singlete formado in situ para dar productos oxidados de anillo abierto . [18]
La fluoresceína tiene un punto isosbéstico (absorción igual para todos los valores de pH ) a 460 nm.
Se conocen muchos derivados de la fluoresceína. Algunos ejemplos son:
En la síntesis de oligonucleótidos , se utilizan varios reactivos de fosforamidita que contienen fluoresceína protegida, por ejemplo, 6-FAM fosforamidita 2 , [19] para la preparación de oligonucleótidos marcados con fluoresceína .
El grado en el que el dilaurato de fluoresceína se descompone para producir ácido láurico se puede detectar como una medida de la actividad de la esterasa pancreática .
En el año 2000 se produjeron aproximadamente 250 toneladas al año. El método implica la fusión de anhídrido ftálico y resorcinol , [1] similar a la ruta descrita por Adolf von Baeyer en 1871. [20] En algunos casos, se emplean ácidos como el cloruro de zinc y el ácido metanosulfónico para acelerar la reacción de Friedel-Crafts . [21] [22]
La fluoresceína es un fluoróforo que se utiliza habitualmente en microscopía , en un tipo de láser colorante como medio de ganancia , en medicina forense y serología para detectar manchas de sangre latentes y en el rastreo de colorantes . La fluoresceína tiene un máximo de absorción a 494 nm y un máximo de emisión de 512 nm (en agua). Los principales derivados son el isotiocianato de fluoresceína (FITC) y, en la síntesis de oligonucleótidos , la fosforamidita 6-FAM .
En biología celular, el derivado isotiocianato de la fluoresceína se utiliza a menudo para marcar y rastrear células en aplicaciones de microscopía de fluorescencia (por ejemplo, citometría de flujo ). También se pueden unir a la fluoresceína moléculas biológicamente activas adicionales (como anticuerpos ), lo que permite a los biólogos dirigir el fluoróforo a proteínas o estructuras específicas dentro de las células. Esta aplicación es común en la visualización de levaduras .
La fluoresceína también se puede conjugar con trifosfatos de nucleósidos e incorporar en una sonda enzimáticamente para la hibridación in situ . El uso de amidita de fluoresceína, que se muestra a continuación a la derecha, permite sintetizar oligonucleótidos marcados con el mismo propósito. Otra técnica denominada balizas moleculares hace uso de oligonucleótidos sintéticos marcados con fluoresceína. Las sondas marcadas con fluoresceína se pueden visualizar mediante FISH o se pueden detectar con anticuerpos mediante inmunohistoquímica . Esta última es una alternativa común a la digoxigenina y las dos se utilizan juntas para marcar dos genes en una muestra. [23]
La fluoresceína intravenosa u oral se utiliza en la angiografía con fluoresceína en la investigación y para diagnosticar y categorizar trastornos vasculares, incluidas enfermedades de la retina, degeneración macular , retinopatía diabética , afecciones intraoculares inflamatorias y tumores intraoculares . También se utiliza cada vez más durante la cirugía de tumores cerebrales y de la columna vertebral. [24]
El colorante de fluoresceína diluido se ha utilizado para localizar múltiples defectos septales ventriculares musculares durante la cirugía a corazón abierto y confirmar la presencia de cualquier defecto residual. [25]
La fluoresceína se utiliza como un trazador de flujo bastante conservador en pruebas hidrológicas para ayudar a comprender el flujo de agua tanto de aguas superficiales como subterráneas . El tinte también se puede agregar al agua de lluvia en simulaciones de pruebas ambientales para ayudar a localizar y analizar cualquier fuga de agua, y en Australia y Nueva Zelanda como un tinte de alcohol desnaturalizado .
Como la solución de fluoresceína cambia de color según la concentración, [26] se ha utilizado como trazador en experimentos de evaporación.
Uno de sus usos más reconocibles fue en el río Chicago , donde la fluoresceína fue la primera sustancia utilizada para teñir el río de verde el día de San Patricio en 1962. En 1966, los ambientalistas forzaron un cambio a un tinte de base vegetal para proteger la vida silvestre local. [27]
Las soluciones de colorante de fluoresceína, normalmente con un 15 % de actividad, se utilizan habitualmente como ayuda para la detección de fugas durante las pruebas hidrostáticas de tuberías de petróleo y gas y otras infraestructuras submarinas . Las fugas pueden detectarse mediante buzos o vehículos teledirigidos que lleven una luz ultravioleta.
La fluoresceína se ha utilizado a menudo para rastrear el movimiento del agua en las aguas subterráneas para estudiar el flujo de agua y observar áreas de contaminación u obstrucción en estos sistemas. La fluorescencia que crea el tinte hace que las áreas problemáticas sean más visibles y fáciles de identificar. Se puede aplicar un concepto similar a las plantas porque el tinte puede hacer que los problemas en la vasculatura de la planta sean más visibles. En la ciencia vegetal , la fluoresceína y otros tintes fluorescentes se han utilizado para monitorear y estudiar la vasculatura de las plantas , particularmente el xilema , que es la principal vía de transporte de agua en las plantas. Esto se debe a que la fluoresceína es móvil en el xilema y no puede atravesar las membranas plasmáticas , lo que la hace particularmente útil para rastrear el movimiento del agua a través del xilema. [28] La fluoresceína se puede introducir en las venas de una planta a través de las raíces o un tallo cortado. El tinte puede ser absorbido por la planta de la misma manera que el agua y se mueve desde las raíces hasta la parte superior de la planta debido a una atracción transpiratoria. [29] La fluoresceína que ha sido absorbida por la planta se puede visualizar con un microscopio fluorescente .
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