ALIZARIN: KENMERKEN, BEREIDING, GEBRUIK EN TOXICITEIT - BIOLOGIE - 2026

De alizarine is een reeks organische kleurstoffen die op natuurlijke wijze worden verkregen uit de wortels van een plantblonde naam, ontdekt door de Franse chemicus Pierre-Jean in 1826.

De eerste gesynthetiseerde kleurstof was alizarin-rood, maar er is ook alizarin-geel, alizarin-blauw en alizarin-violet. Van alle genoemde is alizarine rood degene met de grootste toepassingen, en aangezien het het meest wordt gebruikt, noemen we het gewoonlijk simpelweg alizarine.

Chemische structuur van alizarine en 3D-structuur van alizarine. Bron: Arrowsmaster / Ben Mills en Jynto

Alizarin rood was de eerste die kunstmatig (synthetisch) werd gesynthetiseerd uit antraceen, dankzij de ontdekking van twee Duitse chemici, Carl Graebe en Carl Liebermann, in 1868. De wetenschappelijke naam voor alizarin rood is 1,2-dihydroxyanthrachinon, en De chemische formule is C14H8O4.

Het gebruik van het pigment van de blonde wortel om stoffen te verven dateert uit de tijd van farao Toetanchamon, zoals blijkt uit vondsten in zijn tombe. Evenzo werd het ook waargenomen in de ruïnes van Pompeii.

Later, in de tijd van Karel de Grote, werd de teelt van de blondine gepromoot en werd een belangrijke economische oefening in de regio.

Lange tijd werd het gebruikt om de stoffen te verven waarmee ze de uniformen maakten van soldaten die tot het Engelse en Britse leger behoorden. De uniformen hadden een heel bijzondere rode kleur die hen kenmerkte; wordt genoemd door het populaire jargon Redcoats.

kenmerken

Alizarine was een essentiële verbinding bij de vervaardiging van verschillende kleurstoffen of pigmenten, afkomstig van de Rubia, algemeen bekend als "Rose meekrap" en "alizarin karmijn." Van deze tincturen kwam de naam van karmozijnrood.

Tegenwoordig wordt alizarine rood gebruikt als kleurstof voor de bepaling van verschillende onderzoeken met calcium. Het is een poeder gevormd door kleine kristallen van oranjerode of oranjepaarse kleur. Het is ook bekend onder de naam rode alizarine. De molecuulmassa is 240,21 g / mol en het smeltpunt is 277-278 ° C.

De natuurlijke vorm wordt verkregen uit de wortels van de blonde, met name van de soorten R. tinctorum en R. cordifolia.

Vervolgens werd de productie van natuurlijk pigment uit de wortel van de blonde vervangen door de synthetische productie uit antraceen. Dit proces vereist de oxidatie van antrachinon-2-sulfonzuur met natriumnitraat in een geconcentreerde oplossing van natriumhydroxide (NaOH).

Na de 1958-jaren werd het gebruik van rode alizarine vervangen door andere pigmenten met een grotere lichtstabiliteit. Voorbeelden zijn de chinacridonderivaten die zijn ontwikkeld door Dupont.

Varianten van alizarine (alizarin-kleurstoffen)

Alle varianten hebben een anthrachinonkern gemeen.

Alizarin Carmine

Alizarin-karmijn is afgeleid van het neerslag van alizarine, een lakachtig pigment dat een goede duurzaamheid geeft op substraten en semi-donkerrood van kleur is.

Alizarin geel

Er is een variant genaamd alizarine geel R die als pH-indicator wordt gebruikt. Deze stof onder de 10,2 is geel, maar boven de 12 is hij rood.

Alizarin blauw

Alizarin-blauw van zijn kant is een pH-indicator die twee keerzones heeft: een bij pH tussen 0,0-1,6, waar het verandert van roze in geel, en een ander keer-interval tussen pH 6,0-7,6 , waarvan de verandering van geel naar groen is.

Alizarin Violet

Het is een kleurstof die wordt gebruikt voor de spectrofotometrische bepaling van aluminium in aanwezigheid van oppervlakteactieve stoffen.

Bereiding van de alizarine-rode oplossing

De voorbereiding is afhankelijk van het hulpprogramma dat het gaat geven. In de evaluatietechnieken van het biomineralisatieproces wordt het bijvoorbeeld gebruikt in een concentratie van 0,1%

Voor het merken van geniculeerde koraalalgen is de concentratie met de beste resultaten 0,25%.

Toepassingen

Hoewel het waar is dat alizarine jarenlang als textielverf werd gebruikt, kent het tegenwoordig andere toepassingen. Zo is het op gezondheidsniveau handig om de aanwezigheid van calcium in verschillende vormen te bepalen.

In andere gebieden, zoals de geologie, is alizarine nuttig voor het detecteren van bepaalde mineralen, zoals calciumcarbonaat, aragoniet en calciet.

Meest voorkomende toepassingen

Momenteel wordt het veel gebruikt om de aanwezigheid van calciumafzettingen bij de vorming van botweefsel aan het licht te brengen. Een van de gebieden die alizarine rood het meest gebruikt, is histochemie.

Het wordt bijvoorbeeld gebruikt tijdens het biomineralisatieproces in in vitro celculturen van de osteogene lijn, waar rode alizarine de tijdens het proces gevormde calciumkristallen kleurt.

Ook in de diaphanisatietechniek, een procedure waarmee de ontwikkeling van botten en tanden bij proefdieren kan worden bestudeerd. Dankzij rode alizarine is het mogelijk om de ossificatiecentra te identificeren.

Aan de andere kant is het nuttig om de aanwezigheid van calciumfosfaatkristallen in gewrichtsvloeistof te detecteren.

Onderzoeken waarbij de kleurstof alizarine is gebruikt

Vanegas et al. Gebruikte rode alizarine om osteoblastontwikkeling op titaniumoppervlakken te evalueren; Kandidaat-materiaal voor de vervaardiging van tandheelkundige implantaten. Dankzij deze kleuringstechniek kon hij waarnemen dat de osteoblasten erin slaagden zich te hechten, te vermenigvuldigen en te biomineraliseren op de geteste oppervlakken.

Aan de andere kant evalueerden Rivera et al. De leeftijd en groeisnelheid van koraalalgen in het zuidwesten van de Golf van Californië, Mexico. De auteurs hebben twee soorten markering uitgevoerd. De eerste was met alizarin-rood en de tweede met metalen roestvrijstalen draadmarkeringen. Alizarin-markering was hiervoor de beste techniek.

Evenzo bestudeerde Aguilar P de validatie van de potentiometrische methode door selectieve ionen met alizarine voor de bepaling van fluor in zout, water en urine, wat een bevredigende methode bleek te zijn.

Dantas et al. Gebruikten alizarin violet N (AVN) als een spectrofotometrisch reagens bij de bepaling van aluminium, waarbij goede resultaten werden verkregen.

Toxiciteit

De NFPA (National Fire Protection Association) classificeert alizarine rood als volgt:

- Gezondheidsrisico in graad 2 (matig risico).

- Risico op ontvlambaarheid in graad 1 (klein risico).

- Reactiviteitsrisico in graad 0 (geen risico).

Referenties

1. Vanegas J, Garzón-Alvarado D, Casale M.Interactie tussen osteoblasten en titaniumoppervlakken: toepassing in tandheelkundige implantaten. Rev Cubana Invest Bioméd. 2010; 29 (1). Beschikbaar op: scielo.org
2. Rivera G, García A, Moreno F. Alizarin-opruimtechniek voor de studie van botontwikkeling Colombiaans tijdschrift salud libre. 2015; 10 (2): 109-115. Beschikbaar op: researchgate.
3. Aguilar P. Validatie van de ionselectieve potentiometrische methode voor de bepaling van fluor in zout, water en urine. Peru. med. exp. Volksgezondheid. 2001; 18 (1-2): 21-23. Beschikbaar op: scielo.org.pe/scielo
4. Alizarin-karmijn. Wikipedia, de gratis encyclopedie. 8 mei 2017, 15:54 UTC. 30 mei 2019, 00:19.
5. "Alizarine." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 20 februari 2019, 15:52 UTC. 30 mei 2019, 00:21 en.wikipedia.org.
6. Dantas, Alailson Falcão, Costa, Antônio Celso Spínola en Ferreira, Sérgio Luís Costa. Gebruik van alizarin violet N (AVN) als spectrofotometrisch reagens bij de bepaling van aluminium. Chemistry Nova, 2000; 23 (2), 155-160. Beschikbaar op: Scielo.org