カルコフロールホワイト
カルコフロールホワイト
名前
IUPAC名
2,2'-エテン-1,2-ジイルビス[5-({4-アニリノ-6-[ビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ]-1,3,5-トリアジン-2-イル}アミノ)ベンゼンスルホン酸二ナトリウム
その他の名前
蛍光増白剤 28、カルコフロールホワイト M 2R
識別子
3Dモデル（JSmol）
チェビ
ケムスパイダー
ECHA 情報カード100.021.885
  • InChI=1S/C40H44N12O10S2.2Na/c53-21-17-51(18-22-54)39-47-35(41-29-7-3-1-4-8-29)45-37 (49-39)43-31-15-13-27(33(25-31)63(57,58)59)11-12-28-14-16-32(26-34(28)64(60,61)62)44 -38-46-36(42-30-9-5-2-6-10-30)48-40(50-38)52(19-23-55)20-24-56;;/h1-16,25-26,53-56H,17-24H2,(H,57,58,59)(H,60,61,62)(H2,41,43,45,47,49)(H2,42,44,46,48,50);;/q;2*+1/p-2
    キー: YJHDFAAFYNRKQE-UHFFFAOYSA-L
  • [Na+].[Na+].[H]C(=C([H])c1ccc(Nc2nc(Nc3ccccc3)nc(n2)N(CCO)CCO)cc1S ([O-])(=O)=O)c1ccc(Nc2nc(Nc3ccccc3)nc(n2)N(CCO)CCO)cc1S([O-])(=O)=O
プロパティ
C 40 H 42 N 12 Na 2 O 10 S 2
モル質量960.95  g·mol −1
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
カルコフロールホワイトを用いた酵母の蛍光染色。細胞壁が鮮やかな青色に蛍光を発している。

カルコフロールホワイト（CFW）は、生物学および繊維分野で用いられる青色蛍光染料です。真菌、植物、原生動物の細胞壁に存在する1-3βおよび1-4β多糖類に結合します。植物細胞生物学研究では、藻類と高等植物の両方の細胞壁の染色に用いられています。[ 1 ] [ 2 ]また、生検サンプル中の真菌の可視化と同定のための高感度ツールとして、医学分野 でも有用です。[ 1 ] [ 3 ]

使用法

薬

CFWは臨床真菌学と寄生虫学の両方で用いられます。病原性の自由生活性アメーバは嚢胞を形成することがあり、染色で鮮明に観察できます。[ 4 ] CFWはパパニコロウ染色と併用することで、パップスメアにおける酵母菌の反応を増強することができます。[ 5 ]

研究

研究において、カルコフロールホワイトは酵母細胞の芽痕染色にも用いられます。芽痕はキチン含有量が高く、細胞膜の他の部分よりも強く染色されるためです。この染色により、細胞年齢の指標となる芽痕を数えることが可能です。カルコフロールホワイトは、多糖類上のN-アセチルグルコサミンとシアリン酸に結合する小麦胚芽凝集素（WGA）と同様の染色パターンを示します。特にムコール症の診断に有用です。カルコフロールホワイトは、装甲渦鞭毛藻の莢膜板の染色にも用いられます。[ 6 ]

繊維

CFWは布地の光沢を高める染料です。水溶性で、最初は無色です。光学的に光沢を高める効果があり、1940年代から繊維の白さを増すために使用されてきました。また、市販の洗濯用洗剤にも光沢剤として添加されています。[ 7 ]

蛍光

このシダの断面には、CFW で見られる明るい緑色と明るい青色の蛍光が示されています。

カルコフロールホワイトの水溶液は、 300～412 nmの吸収スペクトルを有し、347 nmにピークがあります。蛍光のピークは紫外線で最も強く現れますが、紫／青紫でも優れた蛍光効果が得られます。カルコフロールホワイトは蛍光染料であり、励起波長と発光波長が異なります。励起波長は380 nm、発光波長は475 nmです。蛍光は紫外線で最も強く現れますが、紫／青紫でも観察できます。

真菌は、顕微鏡で蛍光観察に用いられるバリアフィルターの影響で、紫外線/紫/青紫光下では明るい緑色を示す傾向があります。カルコフロールホワイトでは、非特異的反応によって背景が蛍光黄緑色に見えることがあるため、染色の解釈には注意が必要です。この現象は、青色光下で細胞を観察するか、他のフィルターを用いて観察することで軽減できます。エバンスブルーはカルコフロールホワイトの対比染色に使用され、青色光下で背景の組織や細胞を目立たなくするのに役立ちます。[ 8 ]

比較研究

真菌性爪白癬の診断における水酸化カリウム（KOH）、カルコフロールホワイト、および真菌培養の比較研究において、ヒトにおける感染検出においてCFWが最も感度の高い方法であることが示されました。この研究では、150人の患者のうち95人がCFWで陽性反応を示しました。この研究では、KOHよりもカルコフロールホワイト染色を使用する主な利点についても検討されました。CFWは低倍率の対物レンズで観察でき、1分以内で完了するため、スクリーニング時間が短いことが説明されています。一方、KOHはスライド1枚あたり約3～4分かかります。CFWはKOHよりも迅速かつ高感度なスクリーニング方法であり、CFCを使用することで背景物質を転用することができます。

ヒトの真菌感染症である真菌症の診断方法に関する研究において、CFWはKOHおよびシカゴ・スカイブルー6Bと比較されました。真菌症が疑われる症例の53.4%でCFWが陽性反応を示したのに対し、シカゴ・スカイブルー6Bの正診率は55%でした。この研究では、CFWはシカゴ・スカイブルー6Bに比べて迅速な検出力は劣るものの、真菌感染症の検出には効果的であることが示されました。[ 5 ]

蛍光顕微鏡を用いたCFWを使用して、癌性または前癌性病変におけるカンジダの検出を調査した研究。この研究では、免疫不全の患者に死または重傷を引き起こす可能性のある真菌感染症の一種に対するCalcofluor-Whiteの有効性を確認することが目的でした。また、グラム染色およびPAS染色と比較した染料の感度も調査しました。この研究では、細胞病理学および組織病理学における診断において迅速かつ簡単な方法であると結論付けられましたが、比較的高価でした。この研究では、染色を有効にするために特別な技術は必要ないということも示されました。この染料は、PAS染色やグラム染色を妨害しません。細胞診では、Pap-CFWは135回中50回陽性反応を示し、組織病理学では、CFW染色のみで135回中43回陽性反応を示しました。この研究では、PapとCFWを組み合わせることで染色が改善されることが示されました。結果によると、この染色は迅速な診断と有効性の点で非常に効果的であり、この特定の研究ではグラム陽性菌やPASよりも優れていることがわかりました。[ 9 ]全体的に、この染色は研究や診断の目的に重要な利点がありますが、やや高価であり、特定の種に対しては正確ではないという問題があります。

制限事項

CFWは、コクシジオイデス・イミティス、ヒストプラズマ・カプスラツム、クリプトコッカス・ネオフォルマンスなどの真菌に対して、染色性および蛍光性が低い。肺生検におけるニューモシスティス・カリニのCFW染色は、室温で5分間CFW処理した後、65℃で5分間インキュベートすることで最適化できる。蛍光は、色素の濃い真菌によって隠される可能性がある。[ 4 ]

参考文献

  1. ^ a b Herth, W.; E. Schnepf (1980). 「蛍光色素カルコフルオルホワイトは構造多糖類線維に配向して結合する」. Protoplasma . 105 ( 1–2 ). Springer: 129–133 . doi : 10.1007/BF01279855 . ISSN  0033-183X . S2CID  37459059 .
  2. ^ Bidhendi, AJ; Chebli, Y; Geitmann, A (2020年5月). 「植物一次細胞壁におけるセルロースとペクチンの蛍光可視化」. Journal of Microscopy . 278 (3): 164– 181. doi : 10.1111/ jmi.12895 . PMID 32270489. S2CID 215619998 .  
  3. ^ Hoch, HC; CD Galvani; DH Szarowski; JN Turner (2005). 「真菌細胞壁の可視化に利用可能な2つの新規蛍光染料」Mycologia . 97 (3): 580– 588. doi : 10.1080/15572536.2006.11832788 . ISSN 0027-5514 . PMID 16392246 .  
  4. ^ a bハリントン、ブライアン・J.；ヘイジエイジ、ジョージ（2003年5月）「カルコフロールホワイト：臨床真菌学および寄生虫学におけるその用途と応用のレビュー」（文書）。オハイオ医科大学公衆衛生学部、微生物学・免疫学部、マーシー統合研究所病理学部、およびオハイオ医科大学微生物学・免疫学部、オハイオ州トレド。
  5. ^ a b Afshar, Parvaneh; Larijani, Laleh Vahedi; Rouhanizadeh, Hamed (2012–2018). 「KOH染色、シカゴスカイブルー6B染色、カルコフロール白染色に基づく表在性および皮膚真菌症の従来の迅速診断法の比較」イラン微生物学ジャーナル10 (6): 433– 440. ISSN 2008-3289 . PMC 6414738 . PMID 30873272 .   
  6. ^ Fritz, L. および Triemer, R. 1985. カルコフロールホワイトM2Rを用いた渦鞭毛藻の莢板の可視化のための迅速で簡便な手法. Journal of Phycology, 21: 662-664.
  7. ^ Hoch, HC; Galvani, CD; Szarowski, DH; Turner, JN (2005-05-01). 「真菌細胞壁の可視化に利用可能な2つの新規蛍光色素」Mycologia . 97 ( 3): 580– 588. doi : 10.1080/15572536.2006.11832788 . ISSN 0027-5514 . PMID 16392246. S2CID 203428057 .   
  8. ^ Biologicals, Daylnn (2005年9月). 「Calcofluor White Stain」(PDF) . Dalynn Biologicals . カタログ番号 SC15.
  9. ^バヴァサール、ラシュミSK;ゴジェ、サントシュ・クマール。タカルカル、アナント・アルンラオ。ガンビル、シンドゥ M.ハザリー、ヴィナイ K.ゴサビ、スチトラ R. (2010)。 「カルコフルオール ホワイトによるカンジダの検出」。アクタ・サイトロジカ。54 (5): 679–684。土井: 10.1159/000325232。ISSN 0001-5547。PMID 20968155。S2CID 3359124。   
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