การสังเคราะห์สีย้อมสไตริลที่มีตัวดับแสงสำหรับการตรวจวัดดีเอ็นเอ

Abstract

สีย้อมสไตริลนิยมนำมาใช้ในการตรวจวัดดีเอ็นเอเนื่องจากมีสมบัติที่พึงประสงค์หลายประการ เช่น สังเคราะห์ได้ง่าย สามารถปรับแต่งโครงสร้างได้ตามต้องการ ความเสถียรเชิงแสงและแสดงการเพิ่มขึ้นของการวาวแสงเมื่อเข้าจับกับดีเอ็นเอ งานวิจัยนี้มีเป้าหมายที่จะพัฒนาสีย้อมสไตริลชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น โดยคาดว่าการเพิ่มตัวดับแสงเข้าไปที่ตัวสีย้อมทำให้ความเข้มของการวาวแสงของสีย้อมอิสระจะมีค่าต่ำลงและทำให้มีประสิทธิภาพการตรวจวัดดีเอ็นเอที่ดีขึ้น ในงานวิจัยนี้ได้สังเคราะห์สีย้อมสไตริลฐานเบนโซไทอะโซเลียม 3 ชนิดที่มีตัวดับแสง (dinitrophenyl – DNP, anthraquinone – AQ) และตัวเชื่อม (C4 และ TEG) ที่แตกต่างกันได้แก่ BT-DNP, BT-AQ และ BT-O-AQ โดยมีปริมาณผลผลิตอยู่ในช่วงร้อยละ 31-51 และยืนยันโครงสร้างสีย้อมด้วยเทคนิค ¹H NMR และ ¹³C NMR จากการทดลองพบว่าสีย้อมที่สังเคราะห์ได้แสดงการเปลี่ยนแปลงของการดูดกลืนแสงและการวาวแสงเมื่อจับกับดีเอ็นเอ โดย BT-O-AQ ที่มี AQ เป็น ตัวดับแสงเชื่อมต่อกับสีย้อมสไตริล BT ด้วยตัวเชื่อม TEG แสดงการเปลี่ยนแปลงของการวาวแสงมากที่สุด (100 เท่า) อีกทั้งการเกิด blue shift ของการดูดกลืนแสง ซึ่งแสดงถึงการเกิด H-aggregate ของสีย้อม สำหรับสีย้อม BT-DNP และ BT-AQ มีความเข้มของการวาวแสงเพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อจับกับดีเอ็นเอและเมื่ออยู่ในกลีเซอรอล แสดงให้เห็นว่าตัวดับแสงที่ต่ออยู่กับตัวเชื่อม C4 ยังสามารถดับแสงของสีย้อมที่จับกับดีเอ็นเอได้อยู่แม้ว่าการหมุนของพันธะคู่ที่เชื่อมระหว่างส่วนให้และรับอิเล็กตรอนจะถูกจำกัด สีย้อม BT-O-AQ มีสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่ต่างกันในดีเอ็นเอสายเดี่ยวและสายคู่ รวมทั้งในดีเอ็นเอ (AT)₁₀ และ (GC)₁₀ ในขณะที่จะสังเกตเห็นการเกิด blue shift เฉพาะในภาวะที่มีดีเอ็นเอสายคู่และดีเอ็นเอ (GC)₁₀ เท่านั้น แสดงให้เห็นว่าการเกิด blue shift น่าจะเกี่ยวข้องกับการเกิด intercalation ของตัวดับแสง AQ สีย้อม BT-O-AQ แสดงการวาวแสงเพิ่มขึ้นใกล้เคียงกันทั้งในภาวะที่มีดีเอ็นเอสายเดี่ยวและสายคู่ แต่จะมีความเข้มการวาวแสงเพิ่มขึ้นมากในภาวะที่มีดีเอ็นเอ (AT)₁₀ เมื่อเทียบกับ (GC)₁₀ สุดท้ายทดลองการตอบสนองของสีย้อมต่อเกลือทั้งในภาวะที่มีดีเอ็นเอและไม่มีดีเอ็นเอ พบว่าการเติมเกลือจะทำให้สีย้อมหลุดออกจากดีเอ็นเอดังจะเห็นได้จากความเข้มของการวาวแสงที่ลดลงถึงร้อยละ 50 โดยสรุปงานวิจัยนี้สามารถสังเคราะห์สีย้อมสไตริลที่มีความเข้มการวาวแสงของสีย้อมอิสระที่ต่ำและมีการเพิ่มขึ้นของการวาวแสงที่สูงเมื่อเข้าจับกับดีเอ็นเอรวมถึงแสดงการเกิด blue shift ของสเปกตรัมการดูดกลืนแสงเมื่ออยู่ในภาวะที่มีดีเอ็นเอสายคู่และดีเอ็นเอ (GC)₁₀ สมบัติเหล่านี้ทำให้สีย้อม BT-O-AQ มีความเหมาะสมในการนำไปใช้ตรวจวัดดีเอ็นเอ แต่ยังคงต้องมีการพัฒนาความเสถียรของสีย้อมในภาวะที่มีเกลือต่อไป