Janus Green B, engelsk navn Janus Green, molekylformel C30H31ClN6, CAS 2869-83-2, er et grønt fast pulver ved stuetemperatur og -tryk. Det ser ud til at være opløseligt i vand, men lidt opløseligt i alkoholiske organiske opløsningsmidler. Det har en høj opløselighed i vand, især når det er opløst i varmt vand og ser blåt ud. Det er også lidt opløseligt i alkoholopløsningsmidler. Denne egenskab gør det muligt hurtigt at diffundere og farve i biologiske prøver. Det er et specifikt levende farvningsmiddel, der kan bruges til mitokondriel levende farvning, svampe- og protozofarvning, embryosektionsfarvning samt til redoxindikatorer og kobbergalvaniseringsadditiver. Det har gode anvendelser inden for grundforskningsområder som biokemi og fluorescerende farvestoffer. Dens molekylære struktur indeholder azofarvestoffer, hvilket gør det til et effektivt organisk farvestof. Den positive ladning i dens molekylære struktur gør det også til en vis anvendelsesværdi i galvaniseringsmaterialer.
|
|
|
|
Kemisk formel |
C30H31ClN6+ |
|
Præcis masse |
510 |
|
Molekylvægt |
511 |
|
m/z |
510 (100.0%), 511 (32.4%), 512 (32.0%), 513 |
|
Elementær analyse |
C, 70,51; H, 6,11; N, 16,44; Cl, 6,94 |
Janus Green B, som et vigtigt biologisk farvestof, har en bred vifte af anvendelser på flere områder.
1. In vivo farvning af mitokondrier
Den mest kendte-anvendelse er som mitokondriespecifikt levende farvningsmiddel. Mitokondrier er "energifabrikker" i celler, ansvarlige for at producere energimolekyler såsom ATP for at opretholde cellulære livsaktiviteter. Det kan specifikt farve mitokondrier, hvilket får dem til at se blå-grønne ud under et høj-mikroskop, mens cytoplasmaet er næsten farveløst. Denne farvningsegenskab gør det muligt for forskere tydeligt at observere fordelingen, morfologien og mængden af mitokondrier i celler, hvilket er af stor betydning for at studere funktionen, stofskiftet og forholdet til mitokondriers sygdomme.
2. Farvning af svampe og protozoer
Udover mitokondriel farvning kan den også bruges til farvning af svampe og protozoer. Svampe og protozoer er vigtige objekter i biologisk og medicinsk forskning, og deres morfologi, struktur og fysiologiske karakteristika er afgørende for forståelsen af livsprocesser og sygdomsmekanismer. Dens farvningsegenskaber gør disse små organismer nemmere at observere og identificere under et mikroskop, hvilket giver stærk støtte til relateret forskning.
3. Farvning af embryosektion
I udviklingsbiologi og embryologisk forskning er embryosektionsfarvning et vigtigt middel til at forstå processen med embryoudvikling og strukturelle ændringer. Det kan bruges til farvning af embryoskiver for at hjælpe forskere med at observere og analysere den cellulære vævsstruktur og morfologiske egenskaber af embryoner på forskellige udviklingsstadier. Dette er af stor betydning for forståelsen af de regulatoriske mekanismer for embryonal udvikling, forekomsten af genetiske sygdomme og reproduktive sundhedsproblemer.
4. Redox-indikator
Den har også funktionen som en oxidations-reduktionsindikator. I kemiske reaktioner er stoffernes oxidations- og reduktionstilstande ofte ledsaget af farveændringer. Under forskellige redoxtilstande vil det udvise forskellige farver og kan derfor bruges som en indikator for redoxreaktioner. Denne egenskab gør, at den har potentiel anvendelsesværdi inden for områder som kemisk analyse, miljøovervågning og fødevareindustrien.
Startende fra 4-amino-N, N-diethylanilin eller p-phenylendiamin (indeholdende N,N-diethylanilin), opnås methylenviolet 3RAX ved ringslutning med anilin i nærvær af en oxidant. EfterfølgendeJanus Green Bfremstilles ved diazotering og koblingsreaktion.
Udgangsmateriale: Hvis vi antager, at vi bruger 4-amino-N, N-diethylanilin som hovedudgangsmateriale. Tilfældet med p-phenylendiamin (indeholdende N,N-diethylanilin) kan kræve yderligere trin for at adskille eller syntetisere den ønskede N,N-diethylsubstituerede p-phenylendiamin, men her fokuserer vi på tilfældet med et enkelt udgangsmateriale.
Formål: At ringslutte 4-amino-N, N-diethylanilin med anilin eller andre egnede forbindelser for at danne en benzoheterocyklisk struktur svarende til methylenviolet 3RAX. For det første omdannes 4-amino-N,N-diethylanilin til et lettere cykliserbart mellemprodukt ved hjælp af nogle midler såsom acylering, kondensation osv., og derefter cykliseres mellemproduktet med anilin.
Eksempel på reaktion (ikke direkte, kun til illustration):
Acyleringsreaktion (dannelse af amidmellemprodukt): 4-amino-N, N-diethylanilin reagerer med acylchlorid eller anhydrid for at producere det tilsvarende amid.
4-amino-N, N-diethylanilin+acylchlorid → amidmellemprodukt+HCl
Ringreaktion (hypotese): Amidmellemproduktet ringsluttes med anilin under katalysator- og/eller opvarmningsbetingelser.
Amidmellemprodukt+anilin → mellemprodukt svarende til methylenviolet 3RAX
Formål: At sikre, at mellemproduktet indeholder aromatiske primære aminer til efterfølgende diazotiseringsreaktioner.
Eksempel på reaktion (hvis mellemproduktet allerede er en aromatisk primær amin, spring dette trin over):
Hvis mellemproduktet ikke er en aromatisk primær amin, skal den muligvis omdannes til en aromatisk primær amin gennem reduktion, hydrolyse eller andre reaktioner.
Ikke-primært aminmellemprodukt+reduktionsmiddel/hydrolyseringsmiddel → aromatisk primært aminmellemprodukt
Formål: At omdanne aromatiske primære amin-mellemprodukter til diazoniumsalte.
Kemisk ligning:
Aromatisk primær amin-mellemprodukt+salpetersyrling+syre → diazoniumsalt+vand
Bemærk: Diazotiseringsreaktionen udføres normalt ved lave temperaturer (såsom under 0 grader C) og under sure forhold for at forhindre nedbrydning af diazoniumsalte.
Formål: At koble diazoniumsalte med egnede phenoliske eller aromatiske aminforbindelser for at danne Jianna Green B.
Kemisk ligning (eksempel): diazoniumsalte+phenoliske eller aromatiske aminforbindelser → C30H31ClN6+biprodukter
Bemærk: Koblingsreaktioner udføres normalt under alkaliske forhold for at fremme dannelsen af koblingsprodukter. At vælge passende phenoliske eller aromatiske aminforbindelser er afgørende for at opnå målproduktet, Jianna Green B.
Yderligere trin: Oprensning og efter-behandling
Formål: At isolere og rense Jianna Green B fra reaktionsblandingen.
Metode: Dette kan omfatte teknikker såsom opløsningsmiddelekstraktion, krystallisation, omkrystallisation, kromatografisk adskillelse (såsom søjlekromatografi, tyndtlagskromatografi, HPLC osv.).
Bemærk: Oprensnings- og efter-behandlingstrin er afgørende for at opnå målprodukter med høj-renhed. I laboratoriet skal disse trin muligvis gentages flere gange for at optimere udbytte og renhed.
I biologiske forsøg,Janus Green Bbruges i vid udstrækning som et almindeligt anvendt levende farvningsmiddel til at observere morfologien og fordelingen af mitokondrier. Dens unikke farvningsegenskaber gør det muligt at skelne mitokondrier klart under et mikroskop, hvilket gør det til et vigtigt værktøj i cellebiologisk forskning. Det følgende vil uddybe, hvordan man fremstiller en 1% kvalitetsfraktion af Jianna Green B farvestofopløsning. Denne proces involverer ikke kun præcis vejning og opløsning af kemiske reagenser, men også omhyggelig overvejelse af faktorer som temperatur og opløsningsmiddelvalg for at sikre, at den endelige farveopløsning er både stabil og effektiv.
|
|
|
|
|
Eksperimentel forberedelse
Materialer og reagenser
Jianna Green B Powder: Sørg for, at den købte Jianna Green B er af høj renhed og fri for urenheder, hvilket er grundlaget for fremstilling af-farveopløsninger af høj kvalitet.
Fysiologisk saltvand: Fysiologisk saltvand, også kendt som 0,9% natriumchloridopløsning, bruges ofte som opløsningsmiddel i biologiske eksperimenter for at reducere beskadigelse af celler på grund af dets osmotiske tryk, der ligner det i menneskelige celler. I dette eksperiment blev fysiologisk saltvand brugt som opløsningsmedium for Jianna Green B.
Målecylinder: Bruges til nøjagtig måling af fysiologisk saltvandsopløsning.
Bægerglas: Bruges til at opløse Jianna Green B-pulver.
Magnetisk omrører (valgfri): Bruges til at fremskynde opløsningsprocessen og sikre, at pulveret er jævnt fordelt i opløsningsmidlet.
Temperaturmåler: Bruges til at overvåge og kontrollere temperaturen under opløsningsprocessen.
Elektronisk vægt: Bruges til præcis vejning af Jianna Green B-pulver.
Målekolbe (valgfrit): Hvis der ønskes større præcision, kan en målekolbe bruges til volumenbestemmelse. Men i denne enkle forberedelsesmetode kan et bægerglas og en målecylinder bruges direkte.
Brun glasflaske: Bruges til at opbevare den forberedte Jianna Green B farvestofopløsning. Den brune flaske kan forhindre lysets indflydelse på farveopløsningen og bevare dens stabilitet.
Sikkerhedsbeskyttelse
Bær laboratoriefrakker: Beskyt tøj mod kemisk forurening.
Bær handsker: Undgå direkte hudkontakt med kemiske reagenser.
Bær beskyttelsesbriller: For at forhindre opløsningen i at sprøjte i øjnene.
Drift i et stinkskab: Sørg for luftcirkulation i laboratoriet og reducer ophobningen af skadelige gasser.
Forberedelsestrin
Vej nøjagtigt 0,5 g Jianna Green B-pulver med en elektronisk vægt. Bemærk, at vægten skal kalibreres før vejning for at sikre nøjagtig vejning.
Hæld forsigtigt det vejede Jianna Green B-pulver i et rent bægerglas for at forhindre pulveret i at flyve.
Mål nøjagtigt 50 ml fysiologisk saltvand ved hjælp af en målecylinder. Bemærk, at ved måling skal målecylinderen placeres på en stabil overflade med sigtelinjen i niveau med væskeniveauets laveste punkt for at sikre nøjagtig måling.
Hæld langsomt det målte fysiologiske saltvand i et bægerglas indeholdende Jianna Green B-pulver. Bemærk, at det skal hældes langsomt langs bægervæggen for at undgå væskesprøjt eller dannelse af meget skum.
Rør forsigtigt opløsningen med en glasstang for at hjælpe med at opløse Jianna Green B-pulveret. Hvis forholdene tillader det, kan en magnetomrører anvendes til omrøring for at forbedre opløsningseffektiviteten.
Under omrøringsprocessen skal du være opmærksom på at observere opløsningens farveændring. Efterhånden som Jianna Green B opløses, bør opløsningen gradvist blive mørkegrøn eller blå-grøn.
På grund af den begrænsede opløselighed af Jianna Green B ved stuetemperatur, for at forbedre opløsningseffektiviteten, kan bægeret opvarmes i et vandbad til 30-40 grader Celsius. Bemærk, at temperaturen ikke bør være for høj under opvarmning for at undgå at beskadige den kemiske struktur af Jianna Green B eller forårsage overdreven fordampning af opløsningsmiddel.
Under opvarmningsprocessen skal du fortsætte med at omrøre opløsningen, indtil Jianna Green B-pulveret er helt opløst, og opløsningen bliver ensartet og gennemsigtig.
Efter opløsning kontrolleres farven og gennemsigtigheden af opløsningen. Hvis der er uopløste partikler eller ujævn farve i opløsningen, skal omrøring eller passende opvarmning fortsættes, indtil problemet er løst.
Hvis det er nødvendigt at justere koncentrationen af opløsningen, kan mængden af fysiologisk saltvand eller Jianna Green B-pulver øges eller reduceres passende i henhold til den faktiske situation. Men i denne fremstillingsmetode har vi nøjagtigt vejet reagenset i henhold til en massefraktion på 1 %, så der kræves normalt ingen yderligere justeringer.
Hæld den forberedte Jianna Green B farvestofopløsning i en brun glasflaske, og dæk den tæt for at forhindre kontaminering og fordampning.
Mærk flasken med navn, koncentration, fremstillingsdato og brugernavn på farveopløsningen til fremtidig brug og håndtering.
Forholdsregler
Nøjagtig vejning:
At sikre den nøjagtige måling af sundt grønt B-pulver og fysiologisk saltvand er nøglen til at fremstille farveopløsninger af høj-kvalitet.
01
Temperaturkontrol:
Under opvarmningsprocessen bør temperaturen kontrolleres strengt for at undgå negative virkninger på kvaliteten af farveopløsningen forårsaget af for høje eller lave temperaturer.
02
Tilstrækkelig omrøring:
Omrøring er et nøgletrin for at sikre, at det grønne B-pulver er ensartet opløst i fysiologisk saltvand og bør fortsættes, indtil opløsningen bliver ensartet og gennemsigtig.
03
Sikker drift:
Følg nøje laboratoriesikkerhedsreglerne gennem hele forberedelsesprocessen for at sikre personlig sikkerhed og sikkerheden i det eksperimentelle miljø.
04
Rettidig brug:
Langtidsopbevaring af den forberedte farveopløsning kan stadig føre til et fald i dens farvningseffekt eller andre kemiske ændringer. Det anbefales at bruge det så hurtigt som muligt efter klargøring for at sikre den bedste farvningseffekt.
05
FAQ
1. Hvad er Janus Green B?
Janus Green B er et kunstigt syntetiseret, grundlæggende phenazin-baseret farvestof, som almindeligvis bruges til biologisk farvning (såsom levende farvning af mitokondrier) og som en oxidations-reduktionsindikator.
2. Hvad er hovedformålene?
Anvendes hovedsageligt i biologiske forsøg:
- Levende farvning af mitokondrier (da mitokondriers indre membransystem kan genoprette det til en farveløs tilstand, hvilket afslører dets redoxaktivitet).
- Påvisning af cellulær respiration (som en oxidations-reduktionsindikator, blå angiver den oxiderede tilstand, og farveløs angiver den reducerede tilstand).
- Det kan også bruges som farvestof til silke og læder i industrien.
3. Hvad er princippet om farvning?
I mitokondrier reduceres Janus Green B til et farveløst produkt af enzymer på den indre membran (såsom cytochrom c-oxidase) inde i mitokondrierne; efter at have forladt mitokondrierne, gen-oxideres det af ilt til en blå farve. Denne reversible redoxreaktion gør den i stand til specifikt at indikere mitokondriel aktivitet.
4. Hvad skal man være opmærksom på ved brug?
- Farvestofkoncentrationen og tiden skal kontrolleres (typisk 0,01 %-0,02 %) for at undgå overdreven farvning, som kan interferere med celleaktivitet.
- For nogle celletyper er farvningseffekten muligvis ikke tilfredsstillende. Forholdene skal optimeres.
- Opbevares i en mørk og lukket beholder for at forhindre nedbrydning.
Populære tags: janus green b cas 2869-83-2, leverandører, producenter, fabrik, engros, køb, pris, bulk, til salg