尼罗红的性质与应用

概述

尼罗红 (Nile Red) 是一种用于细胞内脂滴和中性脂质的选择性疏水性荧光染料。尼罗红在所有有机溶剂中都具有强烈的荧光，荧光颜色从金黄色到深红色。需要注意的是，尼罗红的强烈荧光特性，仅存在于疏水环境情况下。尼罗红极易溶解于它打算显示的脂质中，除溶液外，它不与任何组织成分相互作用[1-2]。具体的，亲脂性染料尼罗红的光谱和物理化学性质红色在其激发-发射峰中引起黄色-金色光谱偏移，使其仅在富含脂质的环境中才会在绿色发射光谱中发出荧光，而在更极性的环境中则不会[3]。

性质

尼罗红(Nile Red)分子具有大的芳香环和基态时可与水分子形成氢键的吸电子基，使得它对增溶在表面活性剂胶束栅栏层的环境尤其敏感，在十二烷基三甲基溴化铵(C₁₂TABr)胶束水溶液中表现为双重荧光，最大发射波长分别位于578和630nm。十二烷基硫酸钠(SDS)胶束的反离子解离度大于C₁₂TABr胶束，这不仅增大了尼罗红周边环境的极性，也增多了溶剂化水，导致与尼罗红氢键作用增强，荧光强度低于C₁₂TABr，但有效促进了分子内扭转电荷转移(TICT)激发态形成，其布居甚至可达到98%以上，表观上仅出现了在634nm的单重荧光峰。尼罗红对环境的敏感特性很好地反映了Gemini表面活性剂初始形成胶束的残缺结构信息，是检测这类具有强烈相互作用两亲分子聚集行为的良好探针[4]。

应用

尼罗红主要应用于分析测定，例如通过对含有PHB和非PHB脂类贮存物质(NPLD)的细菌细胞的尼罗红染色和荧光显微观察，证实尼罗红是一种很好的细菌细胞内贮存的脂类物质的荧光染色剂，灵敏度较高。可用于PHB和PHB脂类贮藏物质荧光显微观察，并能在一定程度上将两者区分开来[5]。

除此之外，有关文献还公开了一种基于尼罗红染色剂的微塑料荧光染色定量检测方法。先将污染物样品放入亚甲基蓝工作液中震荡反应，再放入尼罗红染料工作液中水浴加热反应，能够避免尼罗红与污染物样品中的天然有机物与生物质产生共染色问题，防止"假阳性"的产生，从而有效解决单独使用尼罗红染料导致定量结果偏大的问题。该检测方法操作简便，误差小，检测灵敏度高，亚甲基蓝染液与尼罗红染液共同作用形成的新的荧光染色方法不仅能避免测量微塑料过程中天然有机质共染色问题，测量结果更加精准，而且染色过程中加热与冷却的循环能有效强化染色效果，荧光强度能保持更长时间，避免丙酮挥发导致的荧光淬灭，获得清晰明亮的荧光效果，检测可靠性更高[6]。

参考文献

[1]. Gibrán S Alemán-Nava, et al. How to use Nile Red, a selective fluorescent stain for microalgal neutral lipids. J Microbiol Methods. 2016 Sep;128:74-79.

[2]. Wilber Escorcia, et al. Quantification of Lipid Abundance and Evaluation of Lipid Distribution in Caenorhabditis elegans by Nile Red and Oil Red O Staining. J Vis Exp. 2018 Mar 5;(133):57352.

[3]. Greenspan P, et al. Nile red: a selective fluorescent stain for intracellular lipid droplets. J Cell Biol. 1985 Mar;100(3):965-73.

[4]林翠英,赵剑曦,宋利.尼罗红在离子表面活性剂水溶液中的荧光特性[J].化学学报, 2009, 67(5):6.DOI:10.3321/j.issn:0567-7351.2009.05.005.

[5]王敬国.尼罗红在测定细菌细胞中聚—β—羟基丁酸和其他脂类贮藏物质中的应用[J].微生物学报, 1994, 34(1):5.DOI:CNKI:SUN:WSXB.0.1994-01-010.

[6]李建新.一种基于尼罗红染色剂的微塑料荧光染色定量检测方法.CN202211547469.8.