Fluorofory v biomedicíně

triglyceridy, steroidy)

2. malé amfifilní a lipofilní organické fluorofory

ad 1. Důležitou skupinu membránových sond tvoří lipidové sondy, jejichž hloubku zanoření

do lipidových dvojvrstev lze měnit délkou různých řetězců připojených k fluoroforu (např.

různé antroyl mastné kyseliny nebo BODIPY mastné kyseliny). Pyrén připojený k lipidům

může být použit pro studium difúzních procesů v membránách na základě měření jeho

excimerové fluorescence. Rovněž připojením fluoresceinu nebo rhodaminu k dlouhým

acylovým řetězcům nebo k celým fosfolipidům lze získat vhodné membránové lipidové

sondy. Lze shrnout, že:

• Fluoroforem značícím mastné kyseliny může být např. nitrobenzoxadiazol (NBD),

BODIPY, pyrén nebo dansyl. Přirozeně se vyskytující polynenasycená mastná

kyselina cis-parinaric acid, jejíž dvojné vazby jsou konjugované, je fluorofor (max.

absorpce při 300 a 320 nm, Stokesův posuv kolem 100 nm) vhodný pro řadu měření

(peroxidace lipoproteinů, hodnocení antioxidantů, interakce mastná kyselina-protein,

fosfolipid-přenašeč, shlukování lipidů, …).

• Fosfolipidy mohou být značeny řadou fluoroforů jak v oblasti polárních hlaviček

(dansyl, NBD, BODIPY, fluorescein, tetrametylrhodamin, Oregon blue, Oregon green,

Texas red a dalšími), tak zbytků mastných kyselin (DPH, NBD, pyrén, BODIPY).

Rovněž byly připraveny fluorescenční analogy sfingolipidů, steroidů, triglyceridů,

lipopolysacharidů.

Tabulka 2.4 Vlastnosti některých lipidových sond

(Podle: Handbook of Fluorescent Probes and Research Products.)

ad 2. Malé amfifilní a lipofilní organické fluorofory podávají informaci o charakteristikách

svého mikrookolí, jako je polarita, viskozita a uspořádání lipidů. Pro značení membrán se

nejčastěji používá nepolární sonda DPH (1,6-difenyl-1,3,5-hexatrien), která je ve vodě

prakticky nerozpustná, takže veškerá fluorescence pochází z nepolárního prostředí

biologických membrán kam se nekovalentně váže. Příklad jejího použití je popsán např.

v kap. 3.3. Připojením trimetylamoniové skupiny k molekule DPH byly získána fluorescenční

sonda TMA-DPH (1-(4-trimetylamoniumfenyl)-6-fenyl-1,3,5-hexatrien p-toluénsulfonát),

která je v membránách lokalizována v blízkosti rozhraní membrána-voda. Mezi membránové

fluorescenční sondy citlivé na prostředí patří např. 1,8-ANS (1-anilinonaftalén-8-sulfonová

kyselina), bis-ANS (4,4'-dianilino-1,1'-binaftyl-5,5'-disulfonová kyselina), 2,6-TNS (2-(ptoluidinyl)naftalén-6-sulfonová kyselina), prodan (6-propionyl-2-dimetylaminonaftalén),

laurdan (6-dodecanoyl-2-dimetylaminonaftalén) a další.

Obr. 2.3 Fluorescenční sondy difenylhexatrien (DPH) a jeho trimetylamoniový derivát (TMADPH); 1-anilinonaftalén-8-sulfonová kyselina (ANS) a 4,4'-dianilino-1,1'-binaftyl-5,5'-

disulfonová kyselina, dvojdraselná sůl (bis-ANS)

Tabulka 2.5 Některé membránové fluorescenční sondy