THYMOLFTALEIN: VLASTNOSTI, PŘÍPRAVA A APLIKACE - BIOLOGIE - 2025

Thymolftaleinu je pH indikátor se na vědecký název: 3,3-bis -izobenzofuranon -1 (3H) a jeho chemický vzorec je C ₂₈ H ₃₀ O ₄. Je syntetizován z anhydridu kyseliny ftalové a thymolu.

Tento indikátor pH má velmi zvláštní vlastnosti, protože při extrémně nízkém pH je intenzivní červený (pH <0). Následně existuje široký rozsah pH, ​​kde je zcela bezbarvý (pH 1 - 9,2), s rozsahem otáčení mezi 9,3 až 10,5, kde se může změnit na modrou, zatímco nad 10,5 je modrý intenzivní.

Chemická struktura thymolftaleinu při kyselém pH (bezbarvá) a při alkalickém pH (tmavě modrá). Zdroj: Dannybalanta /Pxhere.com

Mezi jeho aplikace patří sloužit jako indikátor kyselé báze v určitých chemických reakcích. Používá se také jako chromogen v některých kolorimetrických reakcích, kde se hodnotí enzymatická aktivita. Například při stanovení alkalické fosfatázy.

Pokud jde o toxicitu, je méně škodlivý než jiné ukazatele pH a je klasifikován Národní asociací pro ochranu před požárem (NFPA) jako úroveň 1 ve vztahu k jeho účinkům na zdraví; což znamená, že není karcinogenní ani mutagenní.

Rovněž nemá specifickou toxicitu proti žádnému cílovému orgánu; to znamená, že představuje nízké riziko agrese na zdraví. Přímý kontakt s pokožkou a sliznicí však může způsobit mírné podráždění.

Na druhé straně je z hlediska hořlavosti klasifikován jako 1 a z hlediska reaktivity jako nula.

vlastnosti

Indikátor pH thymolftalein ve své pevné formě je bílý prášek, v kapalném stavu je intenzivní červený při pH nižším než nula, bezbarvý při pH 1-9,2 a modrý nad 10,5. Jeho molární hmotnost je 430,54 g / mol, s teplotou tání (258 ° C), zatímco teplota varu se pohybuje mezi 248 - 252 ° C. Hustota je 0,92 g / ml při 25 ° C

Je nerozpustný ve studené vodě a rozpustný v ethanolu. Nejedná se o výbušnou látku.

Z bezpečnostních důvodů je třeba během přepravy, skladování a manipulace udržovat mimo dosah silných oxidantů.

Příprava

Indikátor pH thymolftalein v koncentraci 0,1% se obecně používá pro objemovou analýzu. Postupujte takto:

- Odváží se 100 mg thymolftaleinu a rozpustí se ve 100 ml 95% ethylalkoholu.

Může být také připraven takto:

- Odváží se 100 mg thymolftaleinu a rozpustí se v 60 ml absolutního alkoholu a přidá se 40 ml destilované vody.

- Uchovávejte při pokojové teplotě (15 - 25 ° C). Je důležité, aby skladovací místo bylo chladné, větrané a bez vlhkosti.

Aplikace

Stanovení alkalické fosfatázy

Při stanovení tohoto testu existuje technika, která je založena na hydrolytickém působení alkalické fosfatázy na thymolftalein monofosfát. Pokud je přítomna alkalická fosfatáza, hydrolyzuje thymolftalein monofosfát a uvolňuje timolthalein.

Tím se vytvoří alkalický odstín při alkalickém pH. Enzymatická aktivita alkalické fosfatázy je přímo úměrná intenzitě vytvořené barvy. Absorbance se odečítá při 590 nm.

Stanovení prostatického antigenu (PSA)

V tomto smyslu vyvinuli Shao F a spolupracovníci v roce 2018 kolorimetrickou techniku, ve které používají mezoporézní nanočástice oxidu křemičitého, které zachycují molekuly thymolftaleinu, které jsou silně vázány přítomností fenyltrimethyloxysilanu.

Tyto nanočástice byly zase potaženy polyethyleniminem (PEI), což podporuje vázání sekundární anti-PSA protilátky.

Na druhé straně byl vzorek pacienta imobilizován na destičce; a když je přítomný PSA ve styku s nanočásticemi, bude se vázat na protilátky. Nanočástice, které se nevážou, budou odstraněny.

Následně se thymolftalein snadno uvolní přidáním alkalického roztoku, který vytvoří modrý nádech. Stupeň barvy je přímo úměrný koncentraci PSA.

Stanovení aktivity enzymu arginin kinázy nebo fosfokinázy

Pomocí indikátoru pH thymolftaleinu lze stanovit enzymatickou aktivitu arginin kinázy. Test je založen na následujícím:

Enzym arginin kináza je fosfotransferáza, která se podílí na tvorbě fosfoargininu, jak bylo ukázáno v následující chemické reakci:

Zdroj: "Arginin kináza." Wikipedia, encyklopedie zdarma. 10. července 2018, 13:49 UTC. 20. května 2019, 03:58 wikipedia.org/

Pokud se tato reakce provádí proti indikátoru pH thymolftaleinu, je možné měřit enzymatickou aktivitu. To je možné podle následujícího vysvětlení: k reakci dochází při alkalickém pH, kde thymolftalein bude mít modrou barvu.

Enzymatická aktivita se měří vyblednutím barvy, která se odráží snížením absorbance při 575 nm, protože při působení enzymu se uvolňují protony (H +), které okysličují médium.

To způsobí, že thymolftalein ztrácí barvu, jakmile se přiblíží k oblasti otáčení. Pokud pH klesne pod 9,2, stane se zcela bezbarvé.

Intenzita modré barvy je proto nepřímo úměrná enzymatické aktivitě.

Toxicita

U člověka

Tato sloučenina je méně toxická než většina indikátorů pH, protože jí dosud nebyly připisovány žádné karcinogenní ani mutagenní účinky. Není však zcela neškodný: při styku s kůží a sliznicemi může v uvedených oblastech způsobit zarudnutí.

Může také vyvolat nežádoucí reakce při náhodném požití nebo vdechnutí.

V případě přímého kontaktu s pokožkou a sliznicemi je třeba zasažené místo umýt nejméně 15 minut velkým množstvím vody. A pokud pozorují známky podráždění, měli by jít do nejbližšího zdravotnického centra.

Proto se při manipulaci doporučuje používat ochranné pomůcky, jako jsou šaty, rukavice a ochranné brýle.

Navzdory nízkému riziku hořlavosti se doporučuje, abyste z opatrnosti zůstali daleko od zapalovačů.

Dopad na životní prostředí

Přestože je pro lidské zdraví méně toxický, je toxický ve vodním prostředí a ovlivňuje zde nalezené organismy. Kromě toho má vysokou bioakumulační schopnost a z dlouhodobého hlediska je možné, že se mohou vytvářet produkty degradace škodlivé pro životní prostředí.

Proto by se mělo zabránit tomu, aby se tento produkt dostal do povrchových nebo podzemních vod, protože by to ovlivnilo pitnou vodu.

V tomto smyslu musí laboratoře, které používají tento ukazatel, likvidovat svůj odpad v souladu s předpisy platnými v každé zemi.

Reference

1. Pizzani P, Godoy S, León M, Rueda E, Castañeda M, Arias A. Vliv zvyšujících se koncentrací fytického fosforu na aktivitu fytázových a alkalických fosfatázových enzymů ve střevním epitelu mladých ovcí. Cient. (Maracaibo). 2008.18 (1): 59-64. K dispozici na adrese: scielo.org.
2. "Thymolftalein." Wikipedia, encyklopedie zdarma. 22. února 2019, 04:40 UTC. 19. května 2019, 22:20, es.wikipedia.org.
3. Shao F, Zhang L, Jiao L, Wang X, Miao L, Li H, Zhou F. Enzymový imunosorbentní test prostatického specifického antigenu, amplifikovaný uvolněním molekul indikátoru pH zachycených v mezoporézních nanočásticích křemíku. Anal Chem. 2018; 17; 90 (14): 8673 - 86679.
4. Yu Z, Pan J, Zhou HM. Přímé kontinuální pH-spektrofotometrické stanovení aktivity arginin kinázy. Protein Pept Lett. 2002; 9 (6): 545-52.
5. Scharlau. Bezpečnostní list thymolftaleinu. 2013. K dispozici na adrese: javeriana.edu.co
6. Bezpečnostní list thymolftaleinu. MSDS. Národní univerzita v Heredia, Kostarika. K dispozici v: Thymolftalein% 20 (3).
7. "Argininová kináza." Wikipedia, encyklopedie zdarma. 10. července 2018, 13:49 UTC. 20. května 2019, 03:58 en.wikipedia.org.