Unaposoma dutu katika kemia-hai, zaidi ya miitikio kumi na mbili tofauti ya ubora hutumiwa kubainisha maudhui ya misombo fulani. Uchambuzi kama huo wa kuona hukuruhusu kuelewa mara moja ikiwa vitu muhimu vipo, na ikiwa havipo, unaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa majaribio zaidi ya kuwatambua. Miitikio hii ni pamoja na ninhydrin, ambayo ndiyo kuu katika uamuzi wa kuona wa misombo ya amino.
Hii ni nini?
Ninhydrin ni kiwanja cha dicarbonyl kilicho na pete moja ya kunukia na heterocycle iliyounganishwa kwayo, atomi ya pili ambayo ina vikundi 2 vya hidroksili (OH-). Dutu hii hupatikana kwa oxidation ya moja kwa moja ya inandione - 1, 3, na, kwa hiyo, kwa mujibu wa nomenclature ya kimataifa, ina jina lifuatalo: 2, 2 - dihydroxyinandione -1, 3 (Mchoro 1)
Ninhidrini safi ni fuwele ya manjano au nyeuperangi ambayo, inapokanzwa, huyeyuka vizuri katika maji na vimumunyisho vingine vya kikaboni, kama vile asetoni. Hii ni dutu yenye madhara, ikiwa inagusana na ngozi kwa kiasi kikubwa au utando wa mucous, husababisha hasira, ikiwa ni pamoja na wakati wa kuvuta pumzi. Kazi na kiwanja hiki inapaswa kuwa makini na glavu pekee, kwani inapogusana na ngozi, humenyuka pamoja na protini za seli za ngozi na kuipa rangi ya zambarau.
Vitu Tendwa
Kama ilivyotajwa hapo juu, mmenyuko wa ninhydrin hutumika hasa kwa uamuzi wa kuona wa maudhui ya misombo ya amino:
- α-amino asidi (pamoja na protini);
- sukari amino;
- alkaloids zenye -NH2 na -NH vikundi;
- amini mbalimbali.
Ikumbukwe kwamba amini za upili na za juu wakati mwingine hutenda kwa udhaifu sana, hivyo utafiti zaidi unahitajika ili kuthibitisha uwepo wao.
Mbinu mbalimbali za kromatografia hutumiwa kubainisha kiasi, kwa mfano, kromatografia ya karatasi (BC), kromatografia ya safu nyembamba (TLC) au kwa kuosha vibebeshi imara kwa myeyusho wa ninhydrin katika vyombo mbalimbali vya habari.
Matendo haya si mahususi kwa misombo ya amino, kwa kuwa kitendanishi kinaweza kuingia ndani na vyote mara moja. Walakini, kwa upande wa bidhaa za mmenyuko, ina upekee katika mfumo wa kutolewa kwa Bubbles za dioksidi kaboni (CO2), na hii ni kawaida tu wakati wa kuingiliana na α-amino. asidi.
Vipengele vya utaratibu
BKuna tafsiri tofauti za mlingano wa mmenyuko wa ninhydrin katika fasihi. Watafiti wengine huacha uundaji wa hydrindanthine kutoka 2-aminoinandione, ambayo, pamoja na ushiriki wa amonia na ninhydrin, pia huunda dutu ya kuchorea inayoitwa "Rueman's zambarau" (au "bluu ya Rueman"), wakati wengine, kinyume chake, wanadhani tu yake. ushiriki bila uwepo wa bidhaa za kati za amino. Pia kuna baadhi ya pointi za kuvutia katika rekodi ya majibu yenyewe, hasa, hii inahusu mbinu za kuambatisha derivative ya amino ya ninhydrin kwenye molekuli yake kuu ili kuunda rangi. Dalili ya mahali pa "haidrojeni inayotembea" iliyopatikana na amini ya kati kutoka kwa maji yenye maji pia inabaki kuwa ya shaka: inaweza kuwa katika kundi la ketone au karibu na -NH2.
Kwa kweli, nuance na atomi ya H sio muhimu, kwani nafasi yake katika kiwanja haina jukumu maalum wakati wa majibu, kwa hivyo haipaswi kuzingatiwa. Kuhusu kuachwa kwa moja ya hatua zinazowezekana, sababu hapa iko katika nyanja ya kinadharia: hadi sasa, utaratibu halisi wa malezi ya zambarau ya Rueman haujaamuliwa kwa usahihi, kwa hivyo mipango tofauti kabisa ya mmenyuko wa ninhydrin inaweza kupatikana.
Njia kamili inayowezekana ya mwingiliano wa kitendanishi na misombo ya amino itapendekezwa hapa chini.
Njia ya kujibu
Kwanza, ninhidrini hutangamana na α-amino asidi, kuiambatanisha kwenye tovuti ya mpasuko wa vikundi vya haidroksi na kutengeneza bidhaa ya kuganda (Mchoro 2a). Kisha mwisho huharibiwa, ikitoa amini ya kati, aldehyde, na dioksidi kaboni (Mchoro 2b). Kutoka kwa bidhaa ya mwisho wakati wa kujiunganinhydrin, muundo wa zambarau wa Rueman (diketonhydrindenketohydrinamine, Mtini. 2c) umeunganishwa. Pia inavyoonyeshwa ni uwezekano wa malezi ya hydrindanthine (ninhydrin iliyopunguzwa) kutoka kwa amini ya kati, ambayo pia inageuka kuwa kiwanja cha kuchorea mbele ya amonia (kwa usahihi, hidroksidi ya amonia) na ziada ya reagent yenyewe (Mchoro 2d)
Uundaji wa hidrindantini ulithibitishwa na Rueman mwenyewe wakati salfidi hidrojeni huathiri molekuli ya ninhydrin. Kiunga hiki kinaweza kuyeyushwa katika sodiamu kabonati Na2CO3, kikipaka rangi nyekundu iliyokolea. Na asidi ya hidrokloriki ya dilute inapoongezwa, hidrindanthine hushuka.
Uwezekano mkubwa zaidi, amini ya kati, hydridanthin, ninhydrin na muundo wa rangi, kwa sababu ya kuyumba kwao inapopashwa, ziko katika hali ya msawazo fulani, ambayo inaruhusu kuwepo kwa hatua kadhaa za ziada.
Utaratibu huu unafaa kwa ajili ya kuelezea mmenyuko wa ninhydrin pamoja na viambajengo vingine vya amino, isipokuwa bidhaa ndogo zinazotokana na kuondolewa kwa muundo uliosalia kutoka -NH2, -NH au -N.
Jaribio la Biuret na athari zingine kwa protini
Uchambuzi wa ubora wa bondi za peptidi hata za miundo isiyo ya protini unaweza kufanyika si tu kwa ushiriki wa kitendanishi kilicho hapo juu. Hata hivyo, katika kesi ya mmenyuko wa ninhydrin kwa protini, mwingiliano haufanyiki pamoja na vikundi vya -CO-NH-, lakini pamoja na vikundi vya amini. Kuna kinachojulikana kama "biuret mmenyuko", ambayo ina sifa ya kuongezwa kwa ions kwenye suluhisho na misombo ya amino.bivalent shaba kutoka CuSO4 au Cu(OH)2 katika hali ya alkali (Mchoro 3).
Wakati wa uchanganuzi, mbele ya miundo inayohitajika, suluhu hubadilika kuwa samawati iliyokolea kutokana na kuunganishwa kwa vifungo vya peptidi katika rangi changamano, ambayo hutofautisha kitendanishi kimoja kutoka kwa kingine. Ndiyo maana athari za biureti na ninhydrin ni za ulimwengu wote kuhusiana na miundo ya protini na isiyo ya protini kwenye kundi la -CO-NH‒.
Wakati wa kubainisha amino asidi za mzunguko, mmenyuko wa xantoprotein wenye mmumunyo uliokolea wa asidi ya nitriki HNO3 hutumika, ambayo hutoa rangi ya njano inapotiwa nitrati. Tone la kitendanishi kwenye ngozi pia linaonyesha rangi ya manjano kwa kuguswa na asidi ya amino kwenye seli za ngozi. Asidi ya nitriki inaweza kusababisha kuungua na inapaswa pia kubebwa kwa glavu.
Mifano ya mwingiliano na misombo ya amino
Mmenyuko wa ninhidrini kwa α-amino asidi hutoa matokeo mazuri ya kuona, isipokuwa kwa miundo ya rangi ya prolini na haidroksiprolini, ambayo hutenda pamoja na kuunda rangi ya njano. Ufafanuzi unaowezekana wa athari hii ulipatikana katika hali zingine za mazingira za mwingiliano wa ninhydrin na miundo hii.
Mwitikio na kikundi cha amino
Kwa kuwa jaribio si mahususi, utambuzi wa kuona wa alanini kwa kutumia mmenyuko wa ninhidrini katika mchanganyiko hauwezekani. Walakini, kwa chromatografia ya karatasi, wakati wa kutumia sampuli za asidi tofauti za amino, kuzinyunyiza na suluhisho la maji ya ninhydrin na kukuza kwa njia maalum.hesabu utunzi wa kiasi cha sio tu kiwanja kinachodaiwa, bali pia vingine vingi.
Kwa utaratibu, mwingiliano wa alanine na ninhidrini hufuata kanuni sawa. Inashikamana na kitendanishi kwenye kikundi cha amini, na chini ya utendakazi wa ioni za hidronium hai (H3O+) hugawanywa kwenye kaboni. -bondi ya nitrojeni, kuoza na kuwa asetaldehyde (CH3COH) na dioksidi kaboni (CO2). Molekuli nyingine ya ninhydrin inaambatanisha na nitrojeni, na kuhamisha molekuli za maji, na muundo wa kupaka rangi huundwa (Mchoro 4).
Mwitikio kwa mchanganyiko wa amino heterocyclic
Matendo ya ninhidrini yenye prolini ni mahususi, hasa katika uchanganuzi wa kromatografia, kwa kuwa miundo kama hii katika sehemu ya asidi hubadilika kuwa manjano kwanza, na kisha kugeuka zambarau katika isiyo na upande. Watafiti wanaeleza hili kwa kipengele cha upangaji upya wa mzunguko katika kiwanja cha kati, ambacho huathiriwa kwa usahihi na kuwepo kwa idadi kubwa ya protoni za hidrojeni zinazosaidia kiwango cha nishati ya nje ya nitrojeni.
Uharibifu wa heterocycle haufanyiki, na molekuli nyingine ya ninhidrini huunganishwa kwayo kwenye atomi ya 4 ya kaboni. Inapokanzwa zaidi, muundo unaotokana katika hali ya kati hubadilika kuwa Rueman zambarau (Mchoro 5).
Maandalizi ya kitendanishi kikuu
Jaribio la ninhydrin hufanywa kwa suluhu tofauti, kutegemeana na utengano wa miundo ya amino katika kikaboni namisombo isokaboni.
Kitendanishi kikuu ni utayarishaji wa myeyusho wa 0.2% kwenye maji. Huu ni mchanganyiko wenye matumizi mengi, kwa kuwa misombo mingi huyeyuka vizuri katika H2O. Ili kupata kitendanishi kipya kilichotayarishwa, sampuli ya 0.2 g ya ninhidrini safi yenye kemikali hutiwa katika 100 ml ya maji.
Ni vyema kutambua kwamba kwa baadhi ya suluhu zilizochanganuliwa mkusanyiko huu hautoshi, kwa hivyo suluhu 1% au 2% zinaweza kutayarishwa. Hii ni kawaida kwa dondoo kutoka kwa malighafi ya dawa, kwa vile zina aina mbalimbali za misombo ya amino.
Wakati wa kufanya masomo ya chromatografia, suluhisho, kwa mfano, wakati wa kuosha mchanganyiko kwenye mtoaji thabiti kupitia safu, inaweza kutayarishwa katika pombe, dimethyl sulfoxide, asetoni na vimumunyisho vingine vya polar - kila kitu kitategemea kutengenezea fulani. miundo ya amino.
Maombi
Mmetikio wa ninhydrin huwezesha kutambua misombo mingi ya amino katika myeyusho, ambayo ilifanya iwe mojawapo ya ya kwanza kutumika katika uchanganuzi wa ubora wa dutu za kikaboni. Uamuzi wa kuona hupunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya majaribio, hasa wakati wa kuchanganua mimea iliyosomwa vibaya, dawa na fomu za kipimo, pamoja na suluhu na michanganyiko isiyojulikana.
Katika sayansi ya uchunguzi, mbinu hii hutumika sana kubaini uwepo wa alama za jasho kwenye uso wowote.
Hata licha ya kutokuwa maalum kwa athari, kuondolewa kwa mmenyuko wa ninhidrini kutoka kwa mazoezi ya kemikali haiwezekani, kwanikuchukua nafasi ya dutu hii kwa analogi zenye sumu kidogo (kwa mfano, oxolini) kumethibitisha kuwa zina usikivu duni kwa vikundi vya amino na haitoi matokeo mazuri katika uchanganuzi wa fotometri.
