Quelltext der Seite Coomassie-Brillant-Blau

'''Coomassie-Brillantblau''' (häufig nur als '''Coomassie''' bezeichnet) sind [[Triphenylmethanfarbstoffe]] aus der Gruppe der [[Säurefarbstoffe]], die in der Biochemie zum Anfärben von [[Protein]]en verwendet werden. Coomassie-Brillant-Blau ist der am häufigsten verwendete [[Proteinfärbung|Proteinfarbstoff]].<ref name="PMID30097926">C. Arndt, S. Koristka, A. Feldmann, R. Bergmann, M. Bachmann: ''Coomassie Brilliant Blue Staining of Polyacrylamide Gels.'' In: ''Methods in molecular biology.'' Band 1853, 2018, S.&nbsp;27–30, {{DOI|10.1007/978-1-4939-8745-0_4}}, PMID 30097926.</ref> Sie führen zu einer sequenzunspezifischen [[Proteinfärbung]]. Ursprünglich wurden diese Farbstoffe in der Textilindustrie für [[Wolle]] genutzt.

Der Zusatz „R“ im Namen Coomassie Brillant Blau '''R-250''' (C.I. Acid Blue 83) ist eine Abkürzung der englischen Bezeichnung „reddish“, zu deutsch etwa „rötlich“. Der Zusatz „G“ im Namen Coomassie Brillant Blau '''G-250''' (C.I. Acid Blue 90) steht als Abkürzung für „greenish“, zu deutsch also für grünlich. Die Zahl 250 im Namen bezieht sich auf die [[Farbstärke]], mit der der Hersteller [[Imperial Chemical Industries]] das Färbevermögen quantitativ beschrieb. Oft wird in Veröffentlichungen nur Coomassie ohne genauere Angabe verwendet. Coomassie bezeichnet nach dem [[Colour Index International|Colour Index]] über 40 verschiedene Substanzen. Es gibt sogar ein weiteres Coomassie-Blau (''Coomassie Blue RL'', synonym ''Acid Blue 92'', ''C.I. 13390''), das nach dem [[Merck Index]] (10. Auflage) eine völlig andere Struktur besitzt.

{| class="wikitable float-right" style="text-align:center; font-size:90%"
|-
| class="hintergrundfarbe6" colspan="3" | '''Coomassie-Brillantblau'''
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Name
| Coomassie-Brillantblau R-250 || Coomassie-Brillantblau G-250
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Andere Namen
| [[Colour Index|C.I.]] Acid Blue 83<br />Brillantblau R<br />C.I. 42660<br />Xylenbrillantcyanin
| [[Colour Index|C.I.]] Acid Blue 90<br />Brillantblau G<br />C.I. 42655<br />&nbsp;
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | Strukturformel
| [[Datei:Acid Blue 83.svg|210px]]
| [[Datei:Acid Blue 90.svg|210px]]
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[CAS-Nummer]]
| {{CASRN|6104-59-2}} || {{CASRN|6104-58-1|Q72436062}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[PubChem]]
| {{PubChem|61365}} || {{PubChem|6324599}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Summenformel]]
| C<sub>45</sub>H<sub>44</sub>N<sub>3</sub>NaO<sub>7</sub>S<sub>2</sub>
| C<sub>47</sub>H<sub>48</sub>N<sub>3</sub>NaO<sub>7</sub>S<sub>2</sub>
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Molare Masse]]
| 825,97 g·mol<sup>−1</sup> || 854,02 g·mol<sup>−1</sup>
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Aggregatzustand]]
| colspan="2" | fest
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" | [[Global harmonisiertes System zur Einstufung und Kennzeichnung von Chemikalien|GHS-<br>Kennzeichnung]]<br/><ref name="Merck1">{{Merck|112553|Abruf=2021-05-25}}</ref><ref name="Merck2">{{Merck|115444|Abruf=2021-05-25}}</ref>
| {{GHS-Piktogramme|-}}
| {{GHS-Piktogramme|-}}
|-
| class="hintergrundfarbe5" align="left" rowspan="3" | [[H- und P-Sätze]]
| {{H-Sätze|-}}
| {{H-Sätze|-}}
|-
| {{EUH-Sätze|-}}
| {{EUH-Sätze|-}}
|-
| {{P-Sätze|-}}
| {{P-Sätze|-}}
|-
|}

== Eigenschaften ==
Die Farbe von Coomassie-Brillant-Blau richtet sich nach dem [[pH-Wert]].<ref name="chial">{{cite journal |last1=Chial |first1=H. J. |last2=Thompson |first2=H. B. |last3=Splittgerber |first3=A. G. |title=A spectral study of the charge forms of Coomassie Blue G |journal=Analytical Biochemistry |language=en |issue=2 |volume=209 |pages=258–266 |year=1993 |doi=10.1006/abio.1993.1117 |pmid=7682385}}</ref> Bei pH <0 ist G-250 rot mit einem [[Absorptionsmaximum]] bei einer Wellenlänge von 465&nbsp;nm.<ref name=chial/> Bei pH 1 ist es grün mit einem Absorptionsmaximum bei 620&nbsp;nm.<ref name=chial/> Bei pH >2 ist es blau mit einem Absorptionsmaximum bei 595&nbsp;nm.<ref name=chial/> Bei pH&nbsp;7 ist G-250 blau und hat einen [[Extinktionskoeffizient]]en von 43,000&nbsp;M<sup>−1</sup>&nbsp;cm<sup>−1</sup>.<ref name=chial/> Bei der roten Form (pH <0) sind alle drei [[Stickstoff]]atome [[protoniert]] und die zwei [[Sulfonsäure]]gruppen deprotoniert (Nettoladung +1). Bei der grünen Form ist die Nettoladung 0. Bei pH 7 in der blauen Form ist nur das Stickstoffatom der [[Diphenylamin]]gruppe protoniert und die Nettoladung −1. Der [[pK-Wert|p''K''<sub>a</sub>]] für die Deprotonierungen liegen bei 1,15 und 1,82.<ref name=chial/> Erst bei sehr hohen pH-Werten wird das letzte Stickstoffatom deprotoniert und die Farbe wird rosa (p''K''<sub>a</sub> 12,4).<ref name=chial/> Coomassie-Brillant-Blau bindet nichtkovalent über [[Elektrostatische Kraft|elektrostatische Wechselwirkungen]] an [[Aminogruppe]]n und [[Carboxygruppe]]n von Proteinen. Die Bindung an Proteine stabilisiert die blaue Form mit der Nettoladung −1 auch bei niedrigen pH-Werten, bei denen die gelöste Form bereits in der roten Form mit der Nettoladung +1 vorliegt.<ref name=chial/> Die Bindung an das [[Tensid]] [[Natriumdodecylsulfat|SDS]] erzeugt einen stabilen Komplex und stabilisiert die grüne Form mit der Nettoladung 0, weshalb SDS eine Störsubstanz bei photometrischen Bestimmungen nach Bradford ist.<ref name="PMID4096375">S. J. Compton, C. G. Jones: ''Mechanism of dye response and interference in the Bradford protein assay.'' In: ''Analytical biochemistry.'' Band 151, Nummer 2, Dezember 1985, S.&nbsp;369–374, {{DOI|10.1016/0003-2697(85)90190-3}}, PMID 4096375.</ref>

<gallery>
Sample of Coomassie Brilliant Blue G.jpg|Coomassie-Brillant-Blau G-250 in Pulverform
Coomassie solution.jpg|Coomassie-Lösung
Ponceau Red & Coomassie Blue.jpg|[[Ponceaurot]]-Färbelösung für [[Western Blot]] und Coomassie-Brillant-Blau-Färbelösung für [[SDS-PAGE]]
Coomassie3.jpg|Coomassie-gefärbte Proteine nach einer [[SDS-PAGE]]
Coomassie Brilliant Blue G in Isopropanol.jpg|Coomassie-Brillant-Blau G-250 in [[Isopropanol]]
</gallery>

== Anwendungen ==
Typischerweise wird Coomassie-Brillantblau R-250 z.&nbsp;B. zum Einfärben von aufgetrennten Proteinen in einem [[Polyacrylamid-Gelelektrophorese|Polyacrylamid-Gel]] benutzt,<ref>{{Literatur |Autor=C. M. Wilson |Titel=Studies and critique of Amido Black 10B, Coomassie Blue R, and Fast Green FCF as stains for proteins after polyacrylamide gel electrophoresis |Sammelwerk=[[Analytical Biochemistry]] |Band=96 |Nummer=2 |Datum=1979 |DOI=10.1016/0003-2697(79)90581-5 |PMID=89822 |Seiten=263–278}}</ref> z. B. nach einer [[SDS-PAGE]] oder einer [[BN-PAGE]].<ref name="DOI10.1016/0003-2697(91)90094-a">Hermann Schägger, Gebhard von Jagow: ''Blue native electrophoresis for isolation of membrane protein complexes in enzymatically active form.'' In: ''Analytical Biochemistry.'' 1991, Band 199, Nummer 2, S.&nbsp;223–231 {{DOI|10.1016/0003-2697(91)90094-a}}.</ref><ref name="DOI10.1038/nprot.2006.62">Ilka Wittig, Hans-Peter Braun, Hermann Schägger: ''Blue native PAGE.'' In: ''Nature Protocols.'' 2006, Band 1, Nummer 1, S.&nbsp;418–428 {{DOI|10.1038/nprot.2006.62}}.</ref> Es wird außerdem in der [[2D-Gelelektrophorese]] zur Sichtbarmachung der getrennten Proteinpunkte verwendet und beim [[Western Blot]] zur Angleichung der eingesetzten Proteinmengen.<ref name="PMID21186791">C. Welinder, L. Ekblad: ''Coomassie staining as loading control in Western blot analysis.'' In: ''[[Journal of Proteome Research]].'' Band 10, Nummer 3, März 2011, S.&nbsp;1416–1419, {{DOI|10.1021/pr1011476}}, PMID 21186791.</ref> Die Nachweisgrenze für Coomassie-Brillant-Blau R-250 liegt bei ungefähr 0,1&nbsp;µg Protein pro Bande in einem Gel, für Coomassie-Brillant-Blau G-250 bei etwa 0,5&nbsp;µg. Mit Coomassie-Brillant-Blau G-250 lassen sich Proteine jedoch deutlich schneller anfärben. Mit kochend heißen Lösungen und 4 mM [[Ethylendiamintetraessigsäure|EDTA]] in der Waschlösung kann die Färbung und Entfärbung auf etwa 70 Minuten verkürzt werden.<ref name="PMID24278455">P. Májek, Z. Riedelová-Reicheltová, K. Pecánková, J. E. Dyr: ''Improved coomassie blue dye-based fast staining protocol for proteins separated by SDS-PAGE.'' In: ''[[PLOS ONE]].'' Band 8, Nummer 11, 2013, S.&nbsp;e81696, {{DOI|10.1371/journal.pone.0081696}}, PMID 24278455, {{PMC|3837013}}.</ref> Besondere Formulierungen als kolloidale Lösungen verbessern die Nachweisgrenze von Coomassie-Brillant-Blau G-250 auf circa 4&nbsp;ng Protein pro Bande.<ref name="PMID19684561">N. Dyballa, S. Metzger: ''Fast and sensitive colloidal coomassie G-250 staining for proteins in polyacrylamide gels.'' In: ''Journal of visualized experiments : JoVE.'' Nummer 30, August 2009, {{DOI|10.3791/1431}}, PMID 19684561, {{PMC|3149902}}.</ref><ref name="Kang_et_al">D. Kang ''et al.'' (2002): [http://ocean.kisti.re.kr/downfile/volume/chemical/JCGMCS/2002/v23n11/JCGMCS_2002_v23n11_1511.pdf ''Highly Sensitive and Fast Protein Detection with Coomassie Brilliant Blue in Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis.''] In: ''Bull. Korean Chem. Soc.'' Bd. 23, Nr. 11, S. 1511–1512. {{doi|10.5012/bkcs.2002.23.11.1511}}.</ref> Coomassie-Brillantblau G-250 dient auch der Quantifizierung des Proteingehaltes wässriger Lösungen nach der Methode von [[Bradford-Test|Bradford]].<ref name="PMID29763592">N. Noaman, J. R. Coorssen: ''Coomassie does it (better): A Robin Hood approach to total protein quantification.'' In: ''Analytical biochemistry.'' Band 556, September 2018, S.&nbsp;53–56, {{DOI|10.1016/j.ab.2018.05.012}}, PMID 29763592.</ref>

Neben [[Methylenblau]] wurde und wird Coomassie-Brillantblau auch zum dauerhaften Einfärben von nicht zum menschlichen Verzehr geeignetem Fleisch und Schlachtabfällen verwendet. Coomassie-Brillant-Blau G-250 wird auch bei [[Augenoperation]]en eingesetzt.<ref name="PMID25196760">H. Enaida, T. Hisatomi, S. Nakao, Y. Ikeda, S. Yoshida, T. Ishibashi: ''Chromovitrectomy and vital dyes.'' In: ''Developments in ophthalmology.'' Band 54, 2014, S.&nbsp;120–125, {{DOI|10.1159/000360457}}, PMID 25196760 (Review).</ref> Aufgrund der reduzierten Toxizität im Vergleich zu bisher verwendeten Farbstoffen ([[Indocyaningrün]] oder [[Trypanblau]]) werden [[Triphenylmethanfarbstoff]]e wie Coomassie-Brillant-Blau G-250, [[Patentblau V]] oder C.I. [[Acid Violet 17]] als [[Vitalfärbung]] für das Anfärben von natürlich vorhandenen oder krankhaft veränderten Strukturen ([[Gliose]]) im lebenden Auge eingesetzt. Mit Hilfe dieser Farbstoffe lassen sich vor allem die transparenten Strukturen der [[Netzhaut]], [[Hornhaut]] oder der [[Linse (Auge)|Linsenkapsel]] gezielt anfärben und bei Bedarf chirurgisch entfernen. Für die Technik des Anfärbens von Gewebe an der Netzhaut hat sich der Fachbegriff der Chromo[[vitrektomie]] etabliert.<ref>{{Literatur |Autor=Sankarathi Balaiya, Vikram S. Brar, Ravi K. Murthy, Kakarla V. Chalam |Titel=Comparative in vitro safety analysis of dyes for chromovitrectomy: indocyanine green, brilliant blue green, bromophenol blue, and infracyanine green |Sammelwerk=Retina |Band=31 |Nummer=6 |Datum=2011 |DOI=10.1097/IAE.0b013e3181fe543a |PMID=21394068 |Seiten=1128–1136}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Eduardo B. Rodrigues, Maurício Maia, Carsten H. Meyer, Fernando M. Penha, Eduardo Dib, Michel E. Farah |Titel=Vital dyes for chromovitrectomy |Sammelwerk=Current Opinion in Ophthalmology |Band=18 |Nummer=3 |Datum=2007 |DOI=10.1097/ICU.0b013e32811080b5 |PMID=17435423 |Seiten=179–187}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Aya Iriyama, Kazuaki Kadonosono, Yasuhiro Tamaki, Yasuo Yanagi |Titel=Effect of Brilliant Blue G on the retinal ganglion cells of rats |Sammelwerk=Retina |Band=32 |Nummer=3 |Datum=2012 |DOI=10.1097/IAE.0b013e31822091df |PMID=22392093 |Seiten=613–616}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Yi-Sheng Chang, Shih-Ya Tseng, Sung-Huei Tseng, Ying-Ting Chen, Jing-Hsing Hsiao |Titel=Comparison of dyes for cataract surgery. Part 1: cytotoxicity to corneal endothelial cells in a rabbit model |Sammelwerk=[[Journal of Cataract and Refractive Surgery]] |Band=31 |Nummer=4 |Datum=2005 |DOI=10.1016/j.jcrs.2004.07.020 |PMID=15899458 |Seiten=792–798}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Sebastian Thaler, Johanna Hofmann, Karl-Ulrich Bartz-Schmidt, Frank Schuettauf, Christos Haritoglou, Efdal Yoeruek |Titel=Methyl blue and aniline blue versus patent blue and trypan blue as vital dyes in cataract surgery: capsule staining properties and cytotoxicity to human cultured corneal endothelial cells |Sammelwerk=Journal of Cataract and Refractive Surgery |Band=37 |Nummer=6 |Datum=2011 |DOI=10.1016/j.jcrs.2010.12.051 |PMID=21596258 |Seiten=1147–1153}}</ref> Ebenso wird es in der [[Forensik]] zur Färbung von [[Fingerabdruck|Fingerabdrücken]] verwendet.<ref name="PMID28293949">E. Brunelle, A. M. Le, C. Huynh, K. Wingfield, L. Halámková, J. Agudelo, J. Halámek: ''Coomassie Brilliant Blue G-250 Dye: An Application for Forensic Fingerprint Analysis.'' In: ''Analytical chemistry.'' Band 89, Nummer 7, April 2017, S.&nbsp;4314–4319, {{DOI|10.1021/acs.analchem.7b00510}}, PMID 28293949.</ref>

== Geschichte ==
Der Name des ursprünglich als Wollfarbstoff entwickelten Coomassie-Brillant-Blau stammt von der afrikanischen Stadt [[Kumasi]] in [[Ghana]]. Er wurde zur Erinnerung an die britische Besetzung der damaligen [[Königreich Aschanti|Aschanti]]-Hauptstadt Coomassie – heute Kumasi – im Jahr 1896 gewählt. Der Name bezeichnete eine Gruppe saurer Farbstoffe zum Färben von Wolle.<ref>{{cite book |last=Fox |first=M. R. |title=Dye-makers of Great Britain 1856–1976 : A History of Chemists, Companies, Products and Changes |publisher=Imperial Chemical Industries |location=Manchester |year=1987 |language=en |page=38}}</ref> Coomassie war ursprünglich eine registrierte Marke von [[Levinstein Ltd]], die ab 1926 von der Imperial Chemical Industries übernommen wurde.<ref>{{cite book |last=Fox |first=M. R. |title=Dye-makers of Great Britain 1856–1976 : A History of Chemists, Companies, Products and Changes |publisher=Imperial Chemical Industries |location=Manchester |year=1987 |language=en |page=259}}</ref> Blaue disulfonierte Triphenylmethanfarbstoffe wurden erstmals 1913 von [[Max Weiler (Chemiker)|Max Weiler]] in [[Elberfeld]] hergestellt.<ref>{{cite book |title=Colour Index |volume=4 |publisher=Society of Dyers and Colourists |location=Bradford |edition=3rd |year=1971 |language=en |pages=4397–4398 |url=http://www.colour-index.org/help/3121_Triarylmethane.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20110719160728/http://www.colour-index.org/help/3121_Triarylmethane.pdf |archive-date=2011-07-19 |url-status=dead |access-date=2010-07-20}}</ref> In den folgenden Jahren wurden verschiedene Synthesen patentiert.<ref>FR patent 474260, "Procédé de production de colorants de la série du triarylméthane", erteilt 1915-02-16 an die [[Bayer AG]].</ref><ref>US patent 1218232, Weiler, Max, "Blue Triphenylmethane Dye", erteilt 1917-03-06</ref><ref>GB patent 275609, "Manufacture of Triarylmethane-dyestuffs", erteilt 1927-11-03 an die [[IG Farbenindustrie]].</ref> Im Jahr 1963 wurde Coomassie-Brillant-Blau R-250 von [[Stephen Fazekas de St. Groth]] zur Proteinfärbung in [[Elektrophorese]]n eingesetzt,<ref name="PMID18421828">[[Stephen Fazekas de St. Groth]], [[Robert G. Webster]], A. Datyner: ''Two new staining procedures for quantitative estimation of proteins on electrophoretic strips.'' In: ''[[Biochimica et Biophysica Acta]].'' Band 71, Mai 1963, S.&nbsp;377–391, {{DOI|10.1016/0006-3002(63)91092-8}}, PMID 18421828.</ref> wo es neben der [[Silberfärbung]] zu einer der häufigsten Färbungen von Proteinen in Elektrophoresegelen wurde.<ref name="PMID24674070">J. L. Brunelle, R. Green: ''Coomassie blue staining.'' In: ''Methods in enzymology.'' Band 541, 2014, S.&nbsp;161–167, {{DOI|10.1016/B978-0-12-420119-4.00013-6}}, PMID 24674070.</ref>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Coomassie Brilliant Blue|Coomassie-Brillant-Blau|audio=0|video=0}}
* [http://nationaldiagnostics.com/article_info.php/articles_id/80 Staining Protein Gels with Coomassie Blue]

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Triphenylmethanfarbstoff]]
[[Kategorie:Proteinfarbstoff]]
[[Kategorie:Biochemisches Nachweisverfahren]]
[[Kategorie:Säurefarbstoff]]
[[Kategorie:Diphenylethen| Coomassie-Brillant-Blau]]
[[Kategorie:Iminocyclohexadien| Coomassie-Brillant-Blau]]
[[Kategorie:Benzylamin| Coomassie-Brillant-Blau]]
[[Kategorie:Benzolsulfonat| Coomassie-Brillant-Blau]]
[[Kategorie:N-Alkylaminobenzol| Coomassie-Brillant-Blau]]
[[Kategorie:Natriumverbindung| Coomassie-Brillant-Blau]]