Нингидрин
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
2,2-Дигидрокси-1H - инден-1,3(2H ) -дион | |
| Другие имена
2,2-Дигидроксииндан-1,3-дион
1,2,3-Индантриона гидрат | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.006.926 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 9 Н 6 О 4 | |
| Молярная масса | 178.143 g·mol −1 |
| Появление | Белый твердый |
| Плотность | 0,862 г/см 3 |
| Температура плавления | 250 ° C (482 ° F, 523 К) (разлагается) |
| 20 г л −1 [1] | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
| |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х315 , Х319 , Х335 | |
| P261 , P264 , P270 , P271 , P280 , P301+P312 , P302+P352 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P312 , P321 , P330 , P332+P313 , P337+P313 , P362 , P403+P233 , P405 , P501 | |
| Паспорт безопасности (SDS) | Внешний паспорт безопасности материалов |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Нингидрин (2,2-дигидроксииндан-1,3-дион) — органическое соединение формулы C 6 H 4 (CO) 2 C(OH) 2 . Он используется для обнаружения аммиака и аминов . При реакции с этими аминами нингидрин превращается в производные темно-синего или пурпурного цвета, которые называются пурпуром Руэмана. Нингидрин чаще всего используется для обнаружения отпечатков пальцев в судебно-медицинских исследованиях, поскольку концевые амины остатков лизина . в пептидах и белках , отслаивающихся от отпечатков пальцев, реагируют с нингидрином [2] [3]
Нингидрин — белое твердое вещество, растворимое в этаноле и ацетоне . [1] Нингидрин можно рассматривать как гидрат индан -1,2,3-триона .
История
[ редактировать ]Нингидрин был открыт в 1910 году немецко-английским химиком Зигфридом Рухеманном (1859–1943). [4] [5] В том же году Руэман наблюдал реакцию нингидрина с аминокислотами . [6] В 1954 году шведские исследователи Оден и фон Хофстен предположили, что нингидрин можно использовать для выявления скрытых отпечатков пальцев. [7] [8]
Использование
[ редактировать ]Нингидрин можно использовать в тесте Кайзера для мониторинга снятия защиты при твердофазном синтезе пептидов . [9] Цепь связана своим С-концом с твердой опорой, а N-конец отходит от нее. Когда с этого азота снимают защиту, нингидриновый тест дает синий цвет. Аминокислотные остатки прикреплены так, что их N-конец защищен, поэтому, если следующий остаток успешно присоединяется к цепи, тест дает бесцветный или желтый результат.
Нингидрин также используется для качественного анализа белков. Большинство аминокислот, кроме пролина , гидролизуются и реагируют с нингидрином. Кроме того, некоторые аминокислотные цепи разрушаются. Поэтому необходим отдельный анализ для выявления таких аминокислот, которые либо реагируют иначе, либо вообще не реагируют с нингидрином. Остальные аминокислоты затем количественно определяют колориметрически после разделения хроматографией .
Раствор, предположительно содержащий ион аммония , можно проверить с помощью нингидрина, нанеся его на твердую подложку (например, силикагель ); обработка нингидрином должна привести к резкому фиолетовому цвету, если раствор содержит этот вид. При анализе химической реакции методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) также можно использовать реагент (обычно 0,2% раствор либо в н-бутаноле, либо в этаноле). Он обнаружит на пластинке ТСХ практически все амины , карбаматы , а также, после сильного нагревания, амиды .
При реакции с нингидрином аминокислоты подвергаются декарбоксилированию . Высвободившийся CO 2 происходит от карбоксильного углерода аминокислоты. Эта реакция использовалась для высвобождения карбоксильных атомов углерода костного коллагена из древних костей. [10] для анализа стабильных изотопов с целью помочь реконструировать палеодиету пещерных медведей . [11] Высвобождение карбоксильного углерода (через нингидрин) из аминокислот, извлеченных из почвы, обработанной меченым субстратом, демонстрирует ассимиляцию этого субстрата микробным белком. [12] Этот подход был успешно использован для выявления того, что некоторые бактерии, окисляющие аммоний, также называемые нитрифицирующими бактериями, используют мочевину в качестве источника углерода в почве. [13]
Криминалистика
[ редактировать ]Раствор нингидрина обычно используется судебно-медицинскими экспертами при анализе скрытых отпечатков пальцев на пористых поверхностях, таких как бумага. Аминокислоты , присутствующие в мельчайших выделениях пота, которые собираются на уникальных выступах пальцев, передаются на поверхности, к которым прикасаются. Воздействие на поверхность нингидрина превращает аминокислоты в заметно окрашенные продукты и, таким образом, обнажает отпечаток. [14] Тестовые растворы имеют плохую долговременную стабильность, особенно если их не хранить в холоде. [15]
Для дальнейшего повышения эффективности нингидрина раствор 1,2-индандиона и хлорида цинка перед введением нингидрина можно использовать (IND-Zn). Эта последовательность приводит к большей общей реакции аминокислот, возможно, за счет того, что IND-Zn помогает высвободить их с поверхности для последующей нингидриновой реакции. [16]
Реактивность
[ редактировать ]Нингидрин существует в равновесии с трикетоном индан-1,2,3-трионом , который легко реагирует с нуклеофилами (включая воду). Если для большинства карбонильных соединений карбонильная форма более стабильна, чем продукт присоединения воды (гидрат), то нингидрин образует стабильный гидрат центрального углерода из-за дестабилизирующего действия соседних карбонильных групп.
нингидрина Для образования хромофора [2-(1,3-диоксоиндан-2-ил)иминоиндан-1,3-дион] амин должен конденсироваться с образованием основания Шиффа . Реакция нингидрина с вторичными аминами дает иминиевую соль, которая также имеет цвет, обычно желто-оранжевый.
Влияние на здоровье
[ редактировать ]Нингидрин может вызывать аллергический, IgE-опосредованный ринит и астму. [17] Описан случай, когда у 41-летнего работника судебно-медицинской лаборатории, работавшего с нингидрином, развился ринит и затруднение дыхания. Уровни ее специфических IgE были обнаружены почти вдвое. [17]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Химия и реагенты , 2008–2010, Merck
- ^ «Дактилоскопический анализ» . Технические школы округа Берген. Июнь 2003 г. Архивировано из оригинала 13 июня 2007 г.
- ^ Роу, Уолтер Ф. (2015). «Судебная химия». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . стр. 1–19. дои : 10.1002/0471238961.0615180506091908.a01.pub3 . ISBN 9780471238966 .
- ^ Руэманн, Зигфрид (1910). «Циклические ди- и трикетоны» . Журнал Химического общества, Сделки . 97 : 1438–1449. дои : 10.1039/ct9109701438 .
- ^ Уэст, Роберт (1 июля 1965 г.). «Зигфрид Руэманн и открытие нингидрина» . Журнал химического образования . 42 (7): 386–388. Бибкод : 1965JChEd..42..386W . дои : 10.1021/ed042p386 .
- ^ Руэманн, С. (1910). «Трикетогидринденгидрат» . Журнал Химического общества, Сделки . 97 : 2025–2031. дои : 10.1039/ct9109702025 .
- ^ Оден, Сванте и фон Хофстен, Бенгт (1954). «Обнаружение отпечатков пальцев с помощью нингидриновой реакции» . Природа . 173 (4401): 449–450. Бибкод : 1954 Nature.173..449O . дои : 10.1038/173449a0 . ПМИД 13144778 . S2CID 4187222 .
- ^ Оден, Сванте. «Процесс разработки отпечатков пальцев» . Патент США №. 2715571 (подана: 27 сентября 1954 г.; выдана: 16 августа 1955 г.).
- ^ Кайзер, Э.; Колескотт, РЛ; Боссинджер, CD; Кук, ИП (1970). «Цветной тест для обнаружения свободных концевых аминогрупп при твердофазном синтезе пептидов». Аналитическая биохимия . 34 (2): 595–8. дои : 10.1016/0003-2697(70)90146-6 . ПМИД 5443684 .
- ^ Килинг, CI; Нельсон, Д.Э. и Слессор, К.Н. (1999). «Измерения стабильных изотопов углерода карбоксильных атомов углерода в костном коллагене» (PDF) . Археометрия . 41 : 151–164. дои : 10.1111/j.1475-4754.1999.tb00857.x .
- ^ Килинг, CI; Нельсон, Делавэр (2001). «Изменения внутримолекулярного стабильного соотношения изотопов углерода с возрастом европейского пещерного медведя ( Ursus spelaeus )». Экология . 127 (4): 495–500. Бибкод : 2001Oecol.127..495K . дои : 10.1007/S004420000611 . JSTOR 4222957 . ПМИД 28547486 . S2CID 23508811 .
- ^ Марш К.Л., Малвейни Р.Л. и Симс Г.К. (2003). «Методика извлечения индикаторов в виде карбоксилуглерода и α-азота из аминокислот в гидролизатах почвы» . J. AOAC Int . 86 (6): 1106–1111. дои : 10.1093/jaoac/86.6.1106 . ПМИД 14979690 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Марш, К.Л., Симс, Г.К. и Малвани, Р.Л. (2005). «Доступность мочевины для автотрофных аммиакокисляющих бактерий как связь с судьбой 14 С- и 15 Мочевина, меченная N, добавленная в почву». Biol. Fert. Soil . 42 (2): 137–145. doi : 10.1007/s00374-005-0004-2 . S2CID 6245255 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Мензель, Э.Р. (1986) Руководство по методам разработки отпечатков пальцев . Министерство внутренних дел, Отделение научных исследований и разработок, Лондон. ISBN 0862522307
- ^ Янссен-Баумистер, Рой; Бреммер, Кристиан; Кумен, Линда; Сием-Горре, Шермейн; де Пюи, Марсель (май 2020 г.). «Тесты положительного контроля реагентов для образования отпечатков пальцев». Международная судебно-медицинская экспертиза . 310 : 110259. doi : 10.1016/j.forsciint.2020.110259 . ПМИД 32224429 . S2CID 214732288 .
- ^ Мангл, Милери Фигера; Сюй, Сиома; де Пюи, М. (сентябрь 2015 г.). «Эффективность 1,2-индандиона и необходимость последовательной обработки отпечатков пальцев». Наука и справедливость . 55 (5): 343–346. doi : 10.1016/j.scijus.2015.04.002 . ПМИД 26385717 .
- ^ Jump up to: а б Пийриля П., Эстландер Т., Хитонен М., Кескинен Х., Тупасела О., Туппурайнен М. (август 1997 г.). «Ринит, вызванный нингидрином, перерастает в профессиональную астму» . Эур Респир Дж . 10 (8): 1918–1921. дои : 10.1183/09031936.97.10081918 . ПМИД 9272939 .