Hydrát ninhydrínuje organická zlúčenina s molekulárnym vzorcom C9H6O4, CAS 485-47-2 a molekulovou hmotnosťou 178,141. Je to takmer biely kryštalický alebo svetlo žltý kryštalický prášok, mierne rozpustný v éteru a chloroforme a otočí červenú nad 100 stupňov. Ľahko sa rozpustí vo vode, rozpustný v etanole, mierne rozpustný v éteru a chloroforme. Môže sa použiť ako kolorimetrická sonda na kvantitatívnu analýzu aminokyselín a proteínov. Môže sa použiť na monitorovanie deprotekcie v syntéze peptidov v tuhej fáze (Kaiser Test). Peptidový reťazec je spojený s tuhou matricou cez C-konce a N-konce sa používa na rozšírenie peptidového reťazca. Keď je N-terminus zbavený, test ninhydrínu ukazuje modrú farbu. Aminokyselinové zvyšky sú spojené s peptidovým reťazcom, zatiaľ čo sú chránené na N-konci. Preto, ak je ďalší aminokyselinový zvyšok úspešne spojený s peptidovým reťazcom, test ninhydrínu poskytne bezfarebný alebo žltý výsledok.
|
Chemický vzorec |
C9H6O4 |
|
Presná hmota |
178 |
|
Molekulová hmotnosť |
178 |
|
m/z |
178 (100.0%), 179 (9.7%) |
|
Elementárna analýza |
C, 60.68; H, 3.40; O, 35.92 |
|
|
|
Hydrát ninhydrínu, tiež známy ako Dihydroindene-1,2,3-Trione Hydrát, s molekulárnym vzorcom C9H6O4, je biely až bledo žltý kryštalický prášok s jedinečnou trikarbonylovou štruktúrou. Vysoko elektrofilný atóm centrálneho uhlíka v jeho molekule z neho robí základné činidlo na detekciu amino zlúčenín obsahujúcich zlúčeniny, ktoré sa bežne používajú v oblastiach, ako je biochémia, forenzná veda, klinická diagnostika, poľnohospodárska veda a analýza materiálov.
Farebná reakcia indenónu je založená na jeho špecifickej reakcii so zlúčeninami obsahujúcimi alfa aminoskupiny. Za slabo kyslých podmienok (pH 4-6) sa indanón podrobí trojstupňovej reakcii s alfa aminokyselinami:
Kondenzačná reakcia: dehydratácia kondenzácie - aminoskupiny s indanónom za vzniku Schiffovej základne;
Izomerizácia dekarboxylácie: Schiff Base podlieha dekarboxylácii a izomerizácii na imin a uvoľňuje jednu molekulu CO ₂;
Oxidačná redukcia a vývoj farieb: Imín ďalej reaguje s indénom ketónom za vzniku tmavo modrej až fialovej ruhemannovej fialovej komplexu s maximálnou absorpčnou vlnovou dĺžkou 570 nm.
Špeciálny prípad: Prolín a hydroxyprolín majú rôzne reakčné dráhy v dôsledku prítomnosti pyrolidínových krúžkov, čo vedie k tvorbe žltých produktov; Kyselina asparágová reaguje na výrobu hnedej látky. Vďaka tejto selektivite je indénny ketón dôležitým nástrojom pre analýzu aminokyselinových štruktúr.
Aplikácie v biochémii a klinickej diagnostike
1. Kvantitatívna analýza aminokyselín a proteínov
INDENE KETON je základným farebným činidlom pre analyzátory aminokyselín. Po chromatografickej separácii indenón reaguje s aminokyselinami za vzniku farebného komplexu, ktorý je kvantifikovaný kolorimetriou pri vlnovej dĺžke 570 nm pomocou spektrofotometrie. Napríklad:
Testovanie potravín: Určite obsah lyzínu v mlieku a vyhodnoťte výživovú hodnotu bielkovín;
Klinická diagnostika: detekcia abnormálneho metabolizmu aminokyselín v moči (ako je fenylketonúria);
Vývoj liečiva: Analyzujte čistotu peptidových liekov, aby sa zabezpečila dávková konzistentnosť.
Technické výhody: Vysoká citlivosť (detekčný limit v molárnom rozsahu Dana), široký lineárny rozsah (0,1-100 μl/l), vhodný na komplexnú analýzu matrice.
2. Monitorovanie syntézy peptidov v tuhej fáze (SPP)
Pri syntéze peptidov v tuhej fáze sa indenón monitoruje v reálnom čase deprotekčnými krokmi prostredníctvom detekcie kaiserovej testovaniaDeprotekcie: keď sa odstráni skupina ochrany N-terminálu (ako je FMOC) peptidového reťazca, reakcia medzi voľnou aminoskupinou a indenónom sa javí ako modrá, čo naznačuje dokončenie reakcie;
Hodnotenie účinnosti spojenia: Ak je ďalšia aminokyselina úspešne spojená, N-terminálna aminoskupina je chránená a indanónový test ukazuje bezfarebné alebo žlté, podmienky syntézy sa môžu podľa toho optimalizovať.
Prípad: Počas syntézy angiotenzínu II (ASP arg val tyr ile jeho pro phe) testovanie Kaiser potvrdilo, že účinnosť spojenia každého kroku bola vyššia ako 99%a konečná čistota produktu dosiahla 98,5%.
3. Analýza produktov hydrolýzy proteínov
Závislý ketón môže detekovať voľné aminokyseliny v proteínovom hydrolyzáte a pomáhať pri štúdiu enzymatických hydrolýzových mechanizmov. Napríklad:
Enzymatická hydrolýza kazeínu žalúdočnou proteázou: Kvantifikujte uvoľňovanie fenylalanínu a leucínu pomocou kolorimetrickej metódy ninhydrínu na vyhodnotenie enzýmovej aktivity;
Monitorovanie mikrobiálnej fermentácie: Analyzujte profil aminokyselín v kvasinkovom fermentácii bujónu a optimalizujte proces fermentácie.
1. Vývoj latentných odtlačkov prstov
Indene Ketón je „zlatý štandard“ činidla na detekciu forenznej detekcie odtlačkov prstov. Pot v odtlačkoch prstov obsahuje aminokyseliny (ako je lyzín a serín), ktoré reagujú s ninhydrínom za vzniku fialového komplexu. Zobrazovací efekt je lepší ako tradičná fumigácia jódu.
Proces prevádzky:
Nastriekajte 0,2% roztok ninhydrínu etanolu na povrch vzorky;
Zahrievanie pri 60 stupňoch počas 10 minút podporuje reakciu;
Purpurové línie odtlačkov prstov sú jasne viditeľné a môžu sa skladovať niekoľko mesiacov.
Prípad: V prípade vlámania v roku 2023 polícia tento prípad úspešne vyriešila extrahovaním odtlačkov prstov podozrivého z rukoväte dverí pomocou technológie zobrazovania ninhydrínu.
2. Identifikácia aktivity vajíčka schistosoma
Schistosoma vajcia obsahujú sukcinát dehydrogenázu, ktorá má vysokú aktivitu a môže katalyzovať redukciu indenónu na výrobu fialových produktov; Mŕtve vajcia nemajú enzymatickú aktivitu a javia sa žlté vo farbe. Táto metóda sa používa na vyhodnotenie terapeutického účinku schistosomiázy:
Pred ošetrením: Miera vykresľovania farieb živých vajíčok je vyššia ako 80%;
Po ošetrení, ak je miera vykresľovania farieb živých vajíčok nižšia ako 10%, naznačuje to, že liek je účinný.
1
INDENNENÝ KETON môže sledovať absorpciu značených substrátov mikroorganizmami. Napríklad:
Pridajte do pôdy ¹ ³ C močovinu;
Extrahovať mikrobiálne proteíny a uvoľňovať karboxylový uhlík ninhydrínom;
Kvantifikujte podiel močoviny vstupujúceho na mikrobiálnu biomasu meraním pomeru ¹ C/¹ ² C pomocou hmotnostného spektrometra izotopov.
Výskum výskumu: Odhalenie mechanizmu fixácie uhlíka baktérií oxidačných amoniaku (ako sú nitrozomony) a optimalizáciu stratégií aplikácie dusíkových hnojív.
2. Analýza metabolizmu aminokyselín rastlín
Závislý ketón kombinovaný s papierovou chromatografiou (PC) môže rýchlo analyzovať zloženie aminokyselín v rastlinných tkanivách. Napríklad:
Extrahovanie voľných aminokyselín z ryžových listov;
Bod na filtračnom papieri s použitím vody kyseliny octovej N-butanolu (4: 1: 1) ako vyvíjajúce sa činidlo;
Nastriekajte roztok ninhydrínu, teplo na vývoj farieb, vypočítajte hodnotu RF a identifikujte typ aminokyseliny.
Aplikácia: skríningové odrody odolné voči stresu (napríklad ryža tolerantná s soľou) a štúdium úlohy aminokyselín pri stresovej reakcii.
1. Farebné činidlá s tenkou vrstvou (TLC)
Závislý ketón je univerzálne farebné činidlo na detekciu TLC amínových zlúčenín
Detekčný rozsah: primárne amíny, sekundárne amíny, aminokyseliny, aminokyselinové estery;
Prevádzkové body: Po postrekovaní farebného vývojára ho zahrievajte na 105 stupňov po dobu 5 minút a fialové škvrny budú zreteľne viditeľné;
Citlivosť: Dokáže detekovať amínové látky na úrovni nanogramu.
Prípad: Pri syntéze liečiva sa čistota medziproduktov monitoruje pomocou metódy ninhydrínu TLC na zabezpečenie selektivity reakcie.
2. Stanovenie obsahu aminoture na povrchu polymérnych materiálov
Závislý ketón môže kvantitatívne analyzovať voľné aminoskupiny na povrchu polymérov, ako je chitosan a polylyzín
Ponorte materiál do roztoku indénového ketónu, tepla a reagovať a zmerajte absorbanciu;
Vypočítajte obsah aminoture prostredníctvom štandardnej krivky a vyhodnoťte účinok modifikácie materiálu.
Význam výskumu: usmerňovať funkčný návrh biomedicínskych materiálov, ako sú lešenia tkanivového inžinierstva.
Metóda syntézyhydrát ninhydrínu, reakčná cesta je nasledovná:
Krok S1 špecificky obsahuje nasledujúce operácie: rozpustite dihydroindén-1,3-diketón v etanole, pridajte roztok kyseliny sírovej, pokles roztoku nitritu sodného, regulujte reakčnú teplotu pri 15-20 stupňoch, testujte koncový bod reakcie s dressom jionidom (2H) (2H) (2H)-dionidový jiono-dione. Hmotnostná frakcia roztoku kyseliny sírovej je 50-60%a hmotnostná frakcia roztoku dusitaného sodného je 25-30%. Koncový bod reakcie testovaný s testovacím papierom jodidu draselného jodidu je, že testovací papier jodidu draselného jodidu nevyvíja farbu.
Krok S2 špecificky obsahuje tieto operácie: 2-nitroso-1H-indén-1,3 (2H)-Dione je substituovaný formaldehydom v prítomnosti kyseliny chlorovodíkovej, aby sa získal indén-1,2,3 trojica pri 15 až 20 stupňoch. Hmotnostná frakcia kyseliny chlorovodíkovej je 25-30%a hmotnostná frakcia formaldehydu je 35-37%.
Krok S3 špecificky obsahuje nasledujúce operácie: pridanie deväť-1,2,3 triónu do extrakčného roztoku, vyrážanie zrážok a sušenie zrážok pri zníženom tlaku pri 50-60 stupňoch, aby sa získala znížená deväť-1 trojica; Extrakčný roztok je roztok zložený z sulfitu sodného a 35 ~ 37WT% priemyselného formaldehydu v hmotnostnom pomere 1: 1.
Krok S4 špecificky obsahuje nasledujúce operácie: oxidujte znížený ninhydrín v roztoku kyseliny dusičnej pri 60 až 80 stupňoch, aby sa získal surové ninhydrín, rekryštalizujte surovú ninhydrín a vodu pri hmotnostnom pomere 1: 5, sušená tuhá látka s vákuom suchým suchým v 45 ~ 50 stupňoch, aby sa získala hydratovaná ninhydrín.
Charakteristická reakcia:
Ninhydrin je činidlo, ktoré sa používa na detekciu amoniaku alebo primárnych a sekundárnych amínov. Pri reakcii s týmito voľnými amínmi je možné produkovať tmavo modrú alebo fialovú látku, ktorá sa nazýva Ruhemann Purple. Často sa používa na detekciu odtlačkov prstov. Je to kvôli lyzínovým zvyškom obsiahnutým v proteínoch a peptidoch vylučovaných z povrchu odtlačkov prstov a primárny amín na nich je detegovaný ninhydrínom. Pri teplote miestnosti je to biela tuhá látka, rozpustná v etanole a acetóne. Ninhydrín možno považovať za hydrát Dihydroinden-1,2,3-trinónu.
Reaktivita:
Atóm uhlíka skupiny karbonylovej skupiny je čiastočne pozitívny. Ak susedná skupina pripojená k nej má schopnosť prilákať elektróny (napríklad karbonyl radikál), bude sa ďalej posilniť kladný náboj karbonylového uhlíka. Preto je centrálny atóm uhlíka 1,2,3-trichonylových zlúčenín elektrofilnejší ako jednoduché ketóny. Preto je indián-1,2,3-Triona ľahko reagujúci s nukleofilmi, ako je voda. Avšak pre väčšinu karbonylových zlúčenín je forma karbonylu stabilnejšia ako forma produktov väzby na vodu. Dôvod, prečo môže ninhydrín tvoriť stabilný hydrát centrálneho atómu uhlíka, je spôsobený destabilizáciou jej susednej karbonylovej skupiny. Je potrebné poznamenať, že na výrobu ninhydrínového chromoforu musí byť amín kondenzovaný jednou molekulouhydrát ninhydrínuna výrobu Schiff Base. Týmto krokom môžu prejsť iba amoniak a primárny amín. Na prenos bázy Schiff sa musí existovať protóny, takže ak je uhlík susediaci s amínom terciárnym atómom uhlíka, nemožno ho zistiť pomocou produktu. Reakcia ninhydrínu so sekundárnym amínom bude produkovať imínovú soľ ([R1R2C=nr3r4]+) a iminová soľ má tiež farbu, všeobecne oranžovú.
Populárne Tagy: Ninhydrin Hydrate CAS 485-47-2, Dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, nákup, cena, hromadný, na predaj