Нингидрин - Ninhydrin

Нингидрин
Нингидрин
Нингидрин-3D.jpg
Образец нингидрина.jpg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
2,2-дигидрокси-1ЧАС-инден-1,3 (2ЧАС) -диона
Другие имена
2,2-дигидроксииндан-1,3-дион
1,2,3-индантрион гидрат
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.006.926 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Свойства
C9ЧАС6О4
Молярная масса178.143 г · моль−1
ВнешностьБелое твердое вещество
Плотность0,862 г / см3
Температура плавления 250 ° С (482 ° F, 523 К) (разлагается)
20 г л−1[1]
Опасности
Паспорт безопасностиВнешний паспорт безопасности материалов
R-фразы (устарело)R22, R36, R37, R38
S-фразы (устарело)S26, S28, S36
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверятьY проверить (что проверятьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Нингидрин (2,2-дигидроксииндан-1,3-дион) - химическое вещество, используемое для обнаружения аммиак или первичный и вторичный амины. При реакции с этими свободными аминами образуется темно-синий или пурпурный цвет, известный как пурпурный цвет Рухемана. Нингидрин чаще всего используется для обнаружения отпечатки пальцев, как терминал амины из лизин Остатки в пептидах и белках, оставшиеся в отпечатках пальцев, реагируют с нингидрином.[2] Это белое твердое вещество, растворимое в этиловый спирт и ацетон при комнатной температуре.[1] Нингидрин можно рассматривать как гидрат индан-1,2,3-триона.

История

Нингидрин был открыт в 1910 году немецко-английским химиком Зигфридом Рухеманом (1859–1943).[3][4] В том же году Рухеманн наблюдал реакцию нингидрина с аминокислотами.[5] В 1954 году шведские исследователи Оден и фон Хофстен предположили, что нингидрин можно использовать для получения скрытых отпечатков пальцев.[6][7]

Использует

Нингидрин также можно использовать для мониторинга снятия защиты у твердофазный пептидный синтез (Тест Кайзера).[8] Цепочка связана через C-конец к твердой опоре, с выходом N-конца. Когда этот азот снимается, тест с нингидрином дает синий цвет. Аминокислотные остатки присоединены с защищенным их N-концом, поэтому, если следующий остаток был успешно присоединен к цепи, тест дает бесцветный или желтый результат.

Нингидрин также используется в аминокислотном анализе белков. Большинство аминокислот, кроме пролин, находятся гидролизованный и реагируют с нингидрином. Кроме того, разрушаются определенные аминокислотные цепи. Следовательно, требуется отдельный анализ для идентификации таких аминокислот, которые либо реагируют по-разному, либо вообще не реагируют с нингидрином. Остальные аминокислоты затем определяют колориметрически после разделения с помощью хроматография.

Решение, предположительно содержащее аммоний ион можно проверить нингидрином, нанесив его на твердый носитель (например, силикагель ); обработка нингидрином должна привести к драматическому пурпурному цвету, если раствор содержит этот вид. При анализе химической реакции тонкослойная хроматография (ТСХ) можно также использовать реагент (обычно 0,2% раствор в н-бутаноле или этаноле). Он обнаружит на пластине TLC практически все амины, карбаматы а также после интенсивного нагревания амиды.

Когда нингидрин реагирует с аминокислотами, реакция также выделяет CO.2. Углерод в этом CO2 происходит от углерода карбоксильной группы аминокислоты. Эта реакция была использована для высвобождения карбоксильных атомов углерода из кости. коллаген из древних костей[9] для стабильного изотопный анализ чтобы помочь восстановить палеодиету пещерные медведи.[10] Высвобождение карбоксильного углерода (через нингидрин) из аминокислот, извлеченных из почвы, обработанной меченым субстратом, демонстрирует ассимиляцию этого субстрата в микробный белок.[11] Этот подход был успешно использован для выявления того, что некоторые бактерии, окисляющие аммоний, также называемые нитрифицирующие бактерии использовать мочевина как источник углерода в почве.[12]

Пятно, полученное после отпечатка большого пальца, обрабатывают нингидрином.

Судебные следователи обычно используют раствор нингидрина для анализа скрытых отпечатков пальцев на пористых поверхностях, таких как бумага. Аминокислоты, содержащие отпечатки пальцев, образованные мельчайшими выделениями пота, которые собираются на уникальных гребнях пальцев, обрабатываются раствором нингидрина, который окрашивает рисунок гребней на пальцах в фиолетовый цвет и, следовательно, делает их видимыми.[13]

Реактивность

Индан-1,2,3-трион
Indantrione.svg
Имена
Название ИЮПАК
Индан-1,2,3-трион
Другие имена
Инданетрион
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.006.926 Отредактируйте это в Викиданных
Свойства
C9ЧАС4О3
Молярная масса160.128 г · моль−1
Внешностьбелый порошок
Плотность1,482 г / см3
Точка кипения 338,4 ° С (641,1 ° F, 611,5 К)
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Атом углерода карбонил несет частичный положительный заряд, усиленный соседними электроноакцепторными группами, такими как сам карбонил. Таким образом, центральный углерод 1,2,3-трикарбонильного соединения намного более электрофильный, чем углерод в простом кетоне. Таким образом, индан-1,2,3-трион легко реагирует с нуклеофилами, включая воду. В то время как для большинства карбонильных соединений карбонильная форма более стабильна, чем продукт присоединения воды (гидрат), нингидрин образует стабильный гидрат центрального углерода из-за дестабилизирующего эффекта соседних карбонильных групп.

Обратите внимание, что для создания нингидрина хромофор (2- (1,3-диоксоиндан-2-ил) иминоиндан-1,3-дион) амин конденсируется с молекулой нингидрина с образованием База Шиффа. Таким образом, через эту стадию могут пройти только аммиак и первичные амины. На этом этапе должен присутствовать альфа-водород для образования основания Шиффа. Следовательно, амины, связанные с третичными атомами углерода, не вступают в дальнейшие реакции и, следовательно, не обнаруживаются. Реакция нингидрина с вторичными аминами дает соль иминия, которая также окрашена и обычно имеет желто-оранжевый цвет.

Ninhydrin Reaction Mechanism.svg

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Химия и реагенты, 2008–2010, Merck
  2. ^ Анализ отпечатков пальцев. bergen.org
  3. ^ Рухеманн, Зигфрид (1910). «Циклические ди- и трикетоны». Журнал химического общества, Сделки. 97: 1438–1449. Дои:10.1039 / ct9109701438.
  4. ^ Уэст, Роберт (1965). «Зигфрид Рухеман и открытие нингидрина». Журнал химического образования. 42 (7): 386–388. Дои:10.1021 / ed042p386.
  5. ^ Рухеманн, С. (1910). «Трикетогидринден гидрат». Журнал химического общества, Сделки. 97: 2025–2031. Дои:10.1039 / ct9109702025.
  6. ^ Odén, Svante & von Hofsten, Bengt (1954). «Обнаружение отпечатков пальцев по реакции нингидрина». Природа. 173 (4401): 449–450. Дои:10.1038 / 173449a0. PMID  13144778. S2CID  4187222.
  7. ^ Оден, Сванте. «Процесс разработки отпечатков пальцев», Патент США № 2 715 571 (подано 27 сентября 1954 г .; выдано 16 августа 1955 г.).
  8. ^ Kaiser, E .; Colescott, R.L .; Bossinger, C.D .; Кук, П. (1970). «Цветовой тест для обнаружения свободных концевых аминогрупп при твердофазном синтезе пептидов». Аналитическая биохимия. 34 (2): 595–8. Дои:10.1016/0003-2697(70)90146-6. PMID  5443684.
  9. ^ Keeling, C.I .; Нельсон Д. Э. и Слессор К. Н. (1999). «Измерение стабильных изотопов углерода карбоксильных углеродов в костном коллагене» (PDF). Археометрия. 41: 151–164. Дои:10.1111 / j.1475-4754.1999.tb00857.x.
  10. ^ Keeling, C.I .; Нельсон Д. Э. (2001). «Изменения внутримолекулярных соотношений стабильных изотопов углерода с возрастом европейского пещерного медведя (Ursus spelaeus)". Oecologia. 127 (4): 495–500. Дои:10.1007 / S004420000611. JSTOR  4222957. PMID  28547486. S2CID  23508811.
  11. ^ Марш, К. Л., Малвани, Р. Л. и Симс, Г. К. (2003). «Метод извлечения индикаторов в виде карбоксилатного углерода и α-азота из аминокислот в гидролизатах почвы». J. AOAC Int. 86 (6): 1106–1111. Дои:10.1093 / jaoac / 86.6.1106. PMID  14979690.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  12. ^ Марш, К. Л., Симс, Г. К. и Малвани, Р. Л. (2005). "Доступность мочевины для автотрофных аммиачно-окисляющих бактерий связана с судьбой 14C- и 15N-меченая мочевина добавлена ​​в почву ». Биол. Fert. Почва. 42 (2): 137–145. Дои:10.1007 / s00374-005-0004-2. S2CID  6245255.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  13. ^ Мензель, Э. Р. (1986) Руководство по методам разработки отпечатков пальцев. Министерство внутренних дел, Отделение научных исследований и разработок, Лондон. ISBN  0862522307