溴化乙啶在生物成像中的应用

溴化乙啶，英文名为Ethidium bromide，常温常压下为红色至暗紫色固体粉末，具有一定的碱性。溴化乙啶是目前在紫外线下观察DNA而常用的一种荧光染料，可溶于水，略溶于氯仿。该物质可以嵌入脱氧核糖核酸双链内邻近的碱基对之间，从而影响生物体内脱氧核糖核酸的复制，导致变异。嵌有该化合物的核酸在紫外灯照射下呈红色荧光，因此可用作检测核酸的显色剂。

图1 溴化乙啶的性状图

性质

溴化乙啶含有一个可以嵌入的堆积碱基之间的一个平面基团，这个基团的固定位置及其与碱基的密切接近，导致染料与DNA结合并呈现荧光(590nm处)，由于溴化乙啶-DNA复合物的荧光产率远大于未结合染料的荧光产率，所以当电泳凝胶中含有游离的该化合物时，也可检测出少量DNA。它是一种高灵敏的荧光试剂，也是一种重要的荧光染料，常用于检测DNA和RNA，与DNA结合后抑制DNA的复制和转录。需要说明的是，该物质有毒，实验时应戴专用手套，避免交叉使用。

检测原理

溴化乙啶是极易渗透细胞膜与胞内DNA嵌合的小分子，它具有平面共轭大环结构，这种扁平分子可以嵌入核酸双链的配对的碱基之间，是典型的DNA分子插入试剂，菲啶环插入到DNA分子的碱基对之间，与DNA嵌合形成稳定的复合物，并影响DNA的复制，破坏正常的遗传生理现象。在紫外线激发下，未与核酸结合的溴化乙锭可被激发出橙红色荧光。在与DNA或双链 RNA结合时，荧光强度会增强20倍，使得核酸电泳后的胶片可以辨识核酸的相对位置。在核酸分子中，EB分子插入到两层碱基对之间，发出红色荧光。在凝胶中加入终浓度为 0.5 μg/ml的EB，可以在电泳过程中随时观察核酸的迁移情况，这种方法适用于一般性的核酸检测。

应用

溴化乙啶通常用作DNA染色的非放射性标记，以便在电泳和其他基于凝胶的核酸分离方法中识别和可视化核酸条带，这种材料在紫外（UV）光下发出红橙色荧光，当与双链DNA结合时荧光增加。该物质是一种DNA嵌入剂，可将自身插入双螺旋的碱基对之间，溴化乙锭在300和360nm处具有的UV吸收，在590nm处具有的发射红橙信号。该物质（EB）也是一种嵌入药物，已显示可阻止雌激素受体（R）与DNA的体外相互作用。[1]

健康与安全

溴化乙啶是一种强效诱变剂（可引起遗传损伤），急性暴露后具有中度毒性。该物质可以通过皮肤吸收，因此避免与化学物质直接接触非常重要。粉末形式被认为是对上呼吸道，眼睛和皮肤的刺激物。尽管目前没有证据表明人类致癌或致畸性，但应将这种物质视为可能的致癌物或致畸剂。已经发现一些替代染色剂比该物质具有更低的致突变性和毒性。如果缺乏毒理学数据或不清楚，则应以与该物质相同的方式处理染色剂。一些替代污渍悬浮在二甲基亚砜（DMSO）中，其本身对健康有影响，包括增加皮肤对有机化合物的吸收。保持整体良好的实验室工作规范有助于降低危险暴露的风险。处理粉末、晶体或溶液时，请在通风橱中工作，以防止吸入暴露。使用该物质时，请穿实验室外套，长裤，露趾鞋，护目镜（安全眼镜或护目镜）以及丁腈或氯丁橡胶手套。工作完成后将实验室外套，手套留在实验室中，以防止这种或其他化学物质在实验室外传播。[2]

参考文献

[1] 张斌.一种溴化乙啶荧光合金材料的制备方法: CN201710382377.1[P].

[2] 吴扬哲,蔡继业.溴化乙啶致染色体畸变作用的AFM分析[J].中国病理生理杂志, 2007, 23(12):2451-2454.