Fluorescéine

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Fluorescéine
Fluorescéine
Identification
No CAS 2321-07-5 (acide),
518-47-8 (sel de Na)
No EINECS 219-031-8
208-253-0 (Na)
Code ATC S01JA01
PubChem 16850
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C20H10Na2O5  [Isomères]
Masse molaire[1] 376,2699 ± 0,0182 g/mol
C 63,84 %, H 2,68 %, Na 12,22 %, O 21,26 %,
Propriétés physiques
fusion 315 °C (Décomposition)
Propriétés optiques
Spectre d’absorption λmax 494 nm[2]
Précautions
Directive 67/548/EEC


Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La fluorescéine (C20H10Na2O5 ou 3H-xanthene-3-one) est une substance chimique complexe composée de deux molécules de phénols liées à un cycle pyrane lui-même relié à un acide benzoïque. Cette substance dérivée du xanthène, acide, de couleur rougeâtre vue en transparence, est verte-fluo vue par réflexion de la lumière du jour, émet une lumière réfléchie de fluorescence lorsqu'elle est excitée sous les ultraviolets.

Synthèse chimique[modifier | modifier le code]

Synthèse chimique de la fluorescéine à partir de résorcine et d'anhydride phtalique

Cette substance a été découverte et synthétisée par Adolf von Baeyer en 1871. Von Baeyer nommera sa découverte « résorcinphthaléine » puisque synthétisée à partir de résorcine et d'anhydride phtalique. Le nom « fluorescéine » remonterait, lui, à 1878.

Usages[modifier | modifier le code]

Fluorescence de la fluorescéine mise en évidence avec une lampe ultra-violet.
Échantillon de fluorescéine en poudre

Hydrogéologie[modifier | modifier le code]

Le colorant remontant le cours de la Chicago river lors de la Saint Patrick.

Sa couleur étant visible même à faible dose, la fluorescéine est utilisée pour tracer les cours d'eau souterrains, des résurgences, des fuites, etc.

Réseaux d'eaux usées[modifier | modifier le code]

De la même façon, la fluorescéine est utilisée pour les tests sur les réseaux d'eaux usées, pour retrouver le cheminement de réseaux mal connus, identifier les inversions entre réseaux d'eaux usées et pluviales, etc.

Suivi d'évacuation d'eau d'usines géothermiques[modifier | modifier le code]

Les usines géothermiques utilisent la fluorescéine pour suivre la propagation des courants d'eau chaude expulsés dans la mer. L'usine géothermique de Bouillante en Guadeloupe utilise cet élément pour vérifier que des sources d'eau chaude détectées en bord de mer sont bien naturelles et non des eaux réchauffées par la sortie de l'usine toute proche.

Industriel[modifier | modifier le code]

Elle permet de détecter la présence de fuite sur des circuits hydrauliques (huile et carburant) complexes, notamment sur les engins à transmission hydraulique (vérin, raccord...).

Domaine médical[modifier | modifier le code]

Colorant utilisé par la Capsule Gemini 4 pour l'aide au repérage aérien (juin 1965)

Elle est aussi utilisée dans certains médicaments (ex. : éosine), et en biologie moléculaire comme pour la confection de sondes pour les hybridations in situ en fluorescence (ou FISH), la PCR en temps réel et l'hybridation génomique comparative.

Elle était utilisée en injection, pour les angiographies du fond de l'œil en fluorescence, mais en juin 2002, l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Produits de Santé a imposé en accord avec le fabricant la suspension de l'AMM de cette spécialité et le retrait de tous les lots de solution injectable de Fluorescéine Sodique FAURE à 20 %, en raison de réactions d'hypersensibilité sévères plus fréquentes avec la fluorescéine à 20 % qu'avec la fluorescéine à 10 % (qui reste autorisée).
Au 1er octobre 2004, 23 cas d'effets indésirables graves, dont 5 cas conclus par la mort du patient ont été signalés en France avec le remplacement de la fluorescéine par la spécialité AK-Fluor® [3]. Les effets secondaires bénins observés sont (isolés ou associés) :

  • nausées transitoires avec vomissements (fréquent) ;
  • malaise et démangeaisons, éruption cutanée ou urticaire généralisé (plus rarement).

Des effets plus graves peuvent parfois suivre ces symptômes mineurs d'allergie, dans les minutes ou heures suivant l'injection :

et plus rarement :

  • chutes brutales de tension artérielle, amenant un état de choc avec éventuelle défaillance cardiaque ;
  • troubles cardiaques (arrêt cardiaque, infarctus du myocarde ; ex une Mort par arrêt cardiaque suivant l'injection de 5 millilitres de fluorescéïne à 5 % pour une angiographie est décrite par le journal JAMA en 1979) ;
  • troubles neurologiques (convulsions, coma, accident vasculaire cérébral).

Une réaction inflammatoire et douleur locale peuvent résulter d'une diffusion du produit hors de la veine durant l'injection. Les conjonctives, la peau et les urines sont temporairement jaune fluorescent quelques heures après l'examen.

On l'utilise également lors de l'examen de la cornée pour visualiser les abrasions.

Pour les usages médicaux et en raison de ce risque de choc anaphylactique, la fluorescéine est maintenant remplacée fréquemment par le vert d'indocyanine (ou ICG Indocyanine green (en)). Le nom commercial de ce produit sur le marché français est Infracyanine.

Biologie moléculaire[modifier | modifier le code]

La fluorescéine sert de donneur dans la confection de sondes de PCR en temps réel.

Sécurité maritime[modifier | modifier le code]

Elle est également utilisée comme moyen de signalisation de secours facilement transportable sur des embarcations de navigation. En cas de nécessité, la tache formée par le produit facilite grandement la détection aérienne, notamment pour des petites embarcations (kayak de mer, etc...)

Autre colorant[modifier | modifier le code]

La fluorescéine ne doit pas être confondue avec la pyoverdine[4] naturellement produite en très petite quantité par différents organismes vivants. La pyoverdine est un sidérophore notamment produit par certaines bactéries, parfois utilisé pour leur identification et caractérisation biologique et moléculaire, comme pour les Pseudomonas spp. fluorescents (dont Pseudomonas syringae) ou Xanthomonas fragariae qui sont parfois phytopathogènes.

La pyoverdine est une toxine biologique, trouvée sous des formes chimiques légèrement différentes, à laquelle correspondent des récepteurs cellulaires (pouvant accepter différentes formes de pyoverdine). Elle pourrait avoir plusieurs fonctions encore mal comprises.

Les pyoverdines ont une affinité chimique pour le fer ferrique (ion Fe3+) supérieure à celle de sidérophores produits par les champignons phytopathogènes, dont par les Fusarium (fusarinines), ce qui confère aux microbes en produisant un avantage compétitif ou adaptatifs, leur permettant de devenir « antagonistes » d'autres groupes microbiens moins capables de capter ce fer lorsque sa disponibilité en est limitée.

Par mutations dirigées, des chercheurs ont produit des bactéries mutantes (P. syringae) ne produisant pas de pyoverdine ou ne l'incorporant pas. Ils ont montré que comme l'enzyme nitrate réductase, la pyoverdine est impliquée dans la compétence rhizosphérique mais également tellurique (capacité à exploiter le sol comme habitat) de P. syringae C7R12 (qui a grâce à la nitrate réductase une compétence saprophyte lui permettant de respirer en conditions d'anoxie). On a montré par ailleurs à la fin des années 1990 que la pyoverdine produite par des bactéries était un bon ligand pouvant complexer d'autres métaux dont des actinides, sous certaines conditions de pH[5]. Un test HPLC a été développé au CRA-W belge, qui a confirmé chez plus de 500 souches de P. syringae la constance de la pyoverdine produite[6].

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • Compendium suisse des médicaments : spécialités contenant Fluorescéine

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) Zhu, H., Derksen, R., Krause, C., Fox, R. and Ozkhan, H., « Fluorescent Intensity of Dye Solutions under Different pH Conditions. », Journal of ASTM international, vol. 2,‎ 2005, p. 1-6
  3. Afssaps, Lettre aux prescripteurs
  4. « Pyoverdine I - Substance Summary (SID: 47205044) », NIH.gov (consulté le 8 janvier 2009)
  5. « Complexation d'actinides par la pyoverdine (ligand produit par la biomasse) », Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (in2p3.fr) (consulté le 8 janvier 2009)
  6. [PDF] « Cra-W Département Biotechnologie (mission, personnel,... » (consulté le 8 janvier 2009)