Ethidiumbromid

Was ist Ethidiumbromid?

Ethidiumbromid (EtBr) ist ein fluoreszierender Farbstoff, der in der biotechnologischen Forschung verbreitet eingesetzt wird. Früher wurde es als veterinärmedizinisches Trypanozid verwendet.¹⁴ Es ist eine mutagene Verbindung, die doppelsträngige DNA und RNA interkaliert.^1,10 Die Fluoreszenz von EtBr steigt beim Binden an doppelsträngige RNA 21-fach und beim Binden an doppelsträngige DNA 25-fach (auch wenn Histone die Bindung von EtBr an DNA blockieren). Ethidiumbromid wird in mehreren fluorimetrischen Assays für Nukleinsäuren verwendet.^15,16,17 Es bindet an einzelstränge DNA (jedoch nicht so stark)² und dreisträngige DNA.¹⁸ Durch die Bindung an DNA ist EtBr ein leistungsstarker Inhibitor der DNA-Polymerase.⁴

• Pulver in molekularbiologischer Qualität (Produktnr.: E7637) eignet sich zur Verwendung in der Gelelektrophorese und in DNA-Isolationsverfahren.
• Wässrige Lösung (10 mg/ml) (Produktnr.: E1510) eignet sich zur Verwendung in der Gelelektrophorese und in DNA-Isolationsverfahren.
• Wässrige Lösung in molekularbiologischer Qualität (500 mg/ml) (Produktnr.: E1385) eignet sich zur Verwendung in der Gelelektrophorese.

Synonyme: 3,8-Diamino-5-ethyl-6-phenylphenanthridiniumbromid; 2,7-Diamino-10-ethyl-9-phenylphenanthridiniumbromid; Homidiumbromid; Dromilac; EtBr

Produktdetails von Ethidiumbromid

Aussehen: Rotes bis violettes Pulver
Summenformel: C₂₁H₂₀N₃Br
Molekülmasse: 394,3
Schmelzpunkt: 255–266 °C mit Zersetzung^1,2

Spektraldaten:
UV/VIS-Absorption:
Maximum bei 210 nm, E^mmol/l = 0,20–0,5; 285 nm, E^mmol/l = 5,0–10,0; 316 nm, E^mmol/l = 50,0; 343 nm, E^mmol/l = 40,0 (Wasser)³
Veröffentlichtes Absorptionsspektrum (Methanol) mit λ_max bei 296 nm und
525 nm¹
λ_max = 475 nm, E^mmol/l = 5,76 (0,66 mol/l Glycinpuffer)⁴

Auswirkungen von Lösungsmitteln auf die Absorption:
λmax = 480 nm (Wasser); 515 nm (Glycerin); 520 nm (Methanol); 520 nm (Aceton); 532 nm (Ethanol); 535 nm (DMSO) und 540 nm (Pyridin).5 Das Absorptionsmaximum relativ zu Wasser wird beim Binden an Nukleinsäuren zu längeren Wellenlängen rotverschoben.6,7

Fluoreszenz
Anregungs(Ex)-/Emissions(Em)-Wellenlängen, die für den EtBr-Nukleinsäuren-Komplex gemeldet wurden:
Ex bei 526 nm, Em bei 605 nm (wässrig)8
Ex bei 360 nm, Em bei 590 nm (in PBS)9
Ex bei 525 nm, Em bei 600 nm (10 mmol/l TBE, pH-Wert 8,0)10
Ex (Absorption) bei 510 nm, Em bei 590 nm.11

Ex (Absorption) bei 482 nm (blau-grün), Em bei 616 nm (rot-orange).12 Die Fluoreszenzausbeute von EtBr steigt mit sinkender Polarität des Lösungsmittels.13

Lagerung: Das feste Pulver zeigt nach zwei Jahren Lagerung bei Raumtemperatur und vor Licht geschützt minimale Veränderungen.

Die empfohlene endgültige Entsorgung erfolgt durch Verbrennung, wie im SDB erörtert.23 Verarbeitungslösungen durch Amberlite XAD-16-Harz von Rohm and Haas sind bis zur Nachweisgrenze wirksam, ohne dass eine der vollständig dekontaminierten Lösungen mutagen ist.24,25 Unser Angebot umfasst XAD-16 als Bulk-Produkt sowie verschiedene Produkte, die Farbstoff für eine leichtere Entsorgung absorbieren. Siehe Rezorian A161-Kartuschen (Prod.-Nr. 57611 oder 57610) und den Extractor™ für die EtBr-Dekontamination (Prod.-Nr. Z361569). Eine 5-ml-Kartusche Rezorian A161 kann zur Behandlung von mehr als 16 Litern Lösung (0,5 mg/l EtBr) verwendet werden, bevor Farbstoff durchbricht. Die Luer-Lock-Kartusche kann mit Röhrchen, Spritzen oder Niederdruckchromatografiesystemen mit 4 mm Innendurchmesser verwendet werden. Der Extractor™ für die EtBr-Dekontamination kann bis zu 10 Liter Lösung (0,5 mg/l EtBr) verarbeiten. Andere Verfahren zur Behandlung für die Entsorgung von wässrigen EtBr-Lösungen wurden vorgeschlagen.26,27,28 Wir haben diese Verfahren nicht verifiziert und befürworten sie nicht.

Verwandte Produkte

Methylenblau (Produktnr.: M4159) wurde als alternative Färbung vorgeschlagen.19 Thiazolorange-Homodimer (Monomer = Produktnr.: 390062) ist nichtmutagen, aber nützlich für den Nachweis von DNA in Agarosegelen.20

Für den Einsatz in Zellstudien ist Dihydroethidium (Produktnr.: D7008), auch als Hydroethidin bekannt, eine mögliche Alternative. Es ist die reduzierte Form des Farbstoffs und wird in der Zelle zu dem Ethidiumkation umgewandelt (dehydriert), das anschließend in DNA interkaliert.21,22

Herstellung von Ethidiumbromid

Bei Raumtemperatur ist EtBr zu 10 mg/ml in Wasser löslich und erzeugt eine rote Lösung.2 Es sollte bis zu 20 mg/ml in Wasser oder bis zu 2 mg/ml in Ethanol löslich sein.1 Es ist zu 1 Teil in 750 Teilen Chloroform löslich.3

Stammlösungen von EtBr in Wasser oder PBS sind bei Raumtemperatur und vor Licht geschützt mindestens zwei Jahre stabil.11

Elektrophoresefärbung mit Ethidiumbromid

Einsatz bei der Elektrophoresefärbung6

1. Der Farbstoff wird in der Regel zu 0,5 mg/ml in das Gel und den Elektrophoresepuffer integriert. Hinweis: Die Elektrophoresemobilität von linearer doppelsträngiger DNA wird in Gegenwart des Farbstoffs um etwa 15 % gesenkt.
2. Um das Gel nach dem Laufen zu färben, tauchen Sie das Gel bei Raumtemperatur für 30–45 min in Elektrophoresepuffer oder Wasser mit EtBr (0,5 mg/ml).
3. Die Entfärbung ist optional. Der Nachweis von geringen Mengen (<10 ng) DNA wird einfacher, wenn die durch ungebundenes EtBr verursachte Hintergrundfluoreszenz durch Eintauchen des gefärbten Gels für 20 Minuten bei Raumtemperatur in Wasser oder 1 mmol/l MgSO4 reduziert wird.

Literatur

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2. Internal quality control - molecular biology laboratories..

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21. Quantitative Fluorescent Microassay for Identification of Antiproliferative Compounds2. https://doi.org/10.1093/jnci/77.6.1235

22. Budd SL, Castilho RF, Nicholls DG. 1997. Mitochondrial membrane potential and hydroethidine-monitored superoxide generation in cultured cerebellar granule cells. 415(1):21-24. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(97)01088-0

23. Corresponding Safety Data Sheet (SDS)..

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26. Lunn G, Sansone EB. 1987. Ethidium bromide: Destruction and decontamination of solutions. Analytical Biochemistry. 162(2):453-458. https://doi.org/10.1016/0003-2697(87)90419-2

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28. ZOCHER R, BILLICH A, KELLER U, MESSNER P. 1988. Destruction of Ethidium Bromide in Solution by Ozonolysis. Biological Chemistry Hoppe-Seyler. 369(2):1191-1194. https://doi.org/10.1515/bchm3.1988.369.2.1191