BENEDICTUS REAGENS: MI AZ, ALKOTÓELEMEI, ELŐÁLLÍTÁSA - KÉMIA - 2026

A Benedictus reagens egy kék réz oldat, amely redukáló cukrok jelenlétének kimutatására szolgál: aldehidek, alfa-hidroxi-ketonok és hemiketálok. Stanley R. Benedict (1884-1936) fejlesztette ki.

Az alfa-hidroxi-keton cukrokat az jellemzi, hogy a keton közelében hidroxilcsoport van. Eközben a hemiketál olyan vegyület, amely alkohol hozzáadásakor alakul ki egy aldehidhez vagy ketonhoz. Benedict reagense válogatás nélkül reagál ezekkel a redukáló cukrokkal.

A kémcsövek színezése a Benedict-reagens hozzáadása után lehetővé teszi, hogy félkvantitatív módon megtudjuk, hány redukálócukor oldódik fel. Forrás: Thebiologyprimer

Benedictus módszerének alapja a cukrok redukáló hatása a kék színű Cu ²⁺ -ra, amely Cu ⁺ -vá alakul. A Cu ⁺ téglavörös csapadékot képez réz-oxidból. A cukrok koncentrációjától függően azonban megjelenik a színskála (felső kép).

Vegye figyelembe, hogy ha Benedict reagenst hozzáadunk egy kémcsőbe redukáló cukrok nélkül (0%), akkor a kékes szín nem változik. Így, amikor a koncentráció nagyobb, mint 4%, a kémcsövet barna színűre festi.

Történelem

A reagenst Stanley Rossiter Benedict amerikai vegyész hozta létre 1909-ben, aki a J. Biol. Chem folyóiratban közzétette A reagens redukáló cukrok kimutatására szolgáló tudományos cikkét.

Ezenkívül Lewis és Benedict (1915) publikáltak egy módszert a vér redukáló cukrok meghatározására, pikoratumot használva indikátorként; de a specifikáció hiánya miatt megszüntették.

Benedictus reagense nagyon hasonlít Fehling reagenseire. Ezek abban különböznek abban, hogy Benedict a citrát-iont és a nátrium-karbonát-sót használja; míg Fehling a tartarát-ionot és a nátrium-hidroxidot használja.

A Benedict-teszt kvalitatív, vagyis csak redukáló cukrok jelenlétét detektálja. A Benedict reagense azonban mennyiségileg akkor alkalmazható, ha oldatában kálium-tiocianát van, amely réz-tiocianát fehér csapadékát képezi, amelyet glükóz-standardok segítségével titrálhatunk.

Mire szolgál a Benedict reagens?

Glükóz kimutatása a vizeletben

A Benedict reagenst továbbra is alkalmazzák a vizeletben glükóz jelenlétének kimutatására, és ez jelzi a cukorbetegség betegségét a betegben, akinek a vizeletét alávetik a Benedict tesztnek. Ugyanakkor nem zárható ki, hogy a glucosuria más eredetű.

Például a megnövekedett glikozuria olyan körülmények között fordul elő, mint: terhesség, primer vese glikozúuria, vese tubuláris acidózis, primer vagy szekunder Fanconi szindróma, hyperaldosteronizmus és akut pancreatitis vagy hasnyálmirigyrák.

A Benedict reagense kék színű, a Cu ²⁺ jelenléte miatt, amelyet redukáló cukrok hatására Cu ^{+ -ra} redukálnak; ebben az esetben glükóz, és téglavörös réz (I) -oxidot képez.

Megoldás színezése

A vizelettel végzett Benedict-teszt során a csapadék elszíneződése és képződése a redukálócukor koncentrációjától függően változik. Ha a vizelet glükózkoncentrációja kevesebb, mint 500 mg / dL, az oldat zöldre válik, és nincs csapadék.

A vizeletben az 500-1000 mg / dl glükózkoncentráció zöld csapadékot eredményez a Benedict-teszt során. 1000 és 1500 mg / dL közötti koncentrációnál sárga csapadék képződik.

Ha a glükózkoncentráció 1500–2000 mg / dL, narancssárga csapadék lesz látható. Végül, a vizeletben a glükózkoncentráció meghaladja a 2000 mg / dL-t, tégla-vörös csapadék képződését okozza.

Ez azt jelzi, hogy a Benedictus teszt félig kvantitatív jellegű, és az eredményt keresztekkel adják meg. Így például egy zöld csapadék képződése keresztnek (+) felel meg; és egy téglavörös csapadék képződése négy keresztnek felel meg (++++).

Különböző monoszacharidok és diszacharidok kimutatása

A Benedictus reagens molekuláris szerkezete részeként olyan redukáló cukrokat észlel, amelyek szabad funkcionális csoportot vagy szabad keton funkciós csoportot tartalmaznak. Ez vonatkozik a glükózra, galaktózra, mannózra és fruktózra (monoszacharidok), valamint a laktózra és maltózra (diszacharidok).

A szacharóz és a keményítő nem reagálnak Benedict reagenssel, mivel szabad redukciós csoportok vannak. Ezenkívül vannak olyan vegyületek, amelyek zavarják a vizeletben a Benedict-tesztet, hamis pozitivitást adva; ilyen a szalicilát, a penicillin, a streptomycin, a levodopa, a nalidixinsav és az izoniazid.

A vizeletben vannak olyan vegyszerek, amelyek csökkenthetik a Benedikt reakciót; például: kreatinin, urát és aszkorbinsav.

Alkatrészek

A Benedict reagens alkotóelemei a következők: réz-szulfát-pentahidrát, nátrium-karbonát, trinátrium-citrát és desztillált víz.

A réz-szulfát-pentahidrát (CuSO ₄ · 5H ₂ O) Cu ²⁺ -ot tartalmaz: ez a vegyület adja a Benedict reagens kék színét. A redukáló cukrok hatnak Cu ²⁺, ami annak csökkentése a Cu ⁺ és a kialakulása egy téglavörös csapadék réz-oxiddal (Cu ₂ O).

A nátrium-karbonát lúgos közeget hoz létre, amely a réz redukciójához szükséges. A nátrium-karbonát reagál a vízzel, előállítva nátrium-hidrogén-karbonátot és hidroxil-iont, OH ^-, amely a redukciós folyamathoz szükséges közeg lúgosságáért felel.

A nátrium-citrát komplexet képez a réz (II) -vel, amely megakadályozza, hogy tárolás közben Cu (I) -re redukálódjon.

A felhasználás módja

5 ml Benedict-reagenst helyezünk egy 20x160 mm-es kémcsőbe, és 8 csepp vizeletet adunk hozzá. A kémcsövet óvatosan rázzuk, és forrásban lévő víztartályba helyezzük 5-10 percre.

Ezen idő elteltével a csövet eltávolítják a forróvizes fürdőből, és felületét folyó vízzel hűtik, hogy végre megkapja a Benedict-teszt során kapott eredmény leolvasását (a színek).

Benedictus teszt reakciója

A Cu (II) redukciója a Benedict-teszt során az alábbiak szerint kapcsolható össze:

RCHO + 2 Cu ²⁺ (komplexben) + 5 OH ^- => RCOO ^- + Cu ₂ O + 3 H ₂ O

RCHO = aldehid; RCOO- ^- = (karboxilát ion); Cu ₂ O = réz-oxid, téglavörös csapadék.

Benedictus reagens előállítása

173 gramm nátrium-citrátot és 100 gramm nátrium-karbonátot lemérünk és 800 ml meleg desztillált vízben feloldunk. Ha nem oldódó anyagok nyomai vannak észlelve, az oldatot szűrni kell.

Másrészt 17,3 g réz-szulfát-pentahidrátot feloldunk 100 ml desztillált vízben.

Ezt követően a két vizes oldatot óvatosan összekeverjük, és a folyamatos keverést folytatjuk, desztillált vízzel 1000 ml-re feloldva.

Irodalom

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Szerves kémia. Aminok. (10 ^th kiadás.). Wiley Plus.
2. Clark J. (2015). Aldehidek és ketonok oxidációja. Helyreállítva: chemguide.co.uk
3. Wikipedia. (2020). Benedictus reagense. Helyreállítva: en.wikipedia.org
4. Szerkesztő csapat. (2019. január 9.). Benedictus teszt: Alapelv, reagenskészítés, eljárás és értelmezés. Helyreállítva: laboratóriumi.com
5. Dr. Whitson. (Sf). Benedict reagens: Cukor redukciós teszt. Helyreállítva: nku.edu