BENEDICT'S REAGENS: WAAR HET VOOR IS, COMPONENTEN, VOORBEREIDING - CHEMIE - 2026

Het reagens van Benedict is een blauwe koperoplossing die wordt gebruikt om de aanwezigheid van reducerende suikers te detecteren: aldehyden, alfa-hydroxyketonen en hemiketalen. Het is ontwikkeld door Stanley R. Benedict (1884-1936).

Alfa-hydroxyketonsuikers worden gekenmerkt doordat ze een hydroxylgroep hebben in de buurt van het keton. Ondertussen is een hemiketaal een verbinding die het resultaat is van de toevoeging van een alcohol aan een aldehyde of keton. Het reagens van Benedict reageert zonder onderscheid met al deze reducerende suikers.

De kleuringen van de reageerbuizen na het toevoegen van Benedict's reagens stellen ons in staat semi-kwantitatief te weten hoeveel reducerende suikers er zijn opgelost. Bron: Thebiologyprimer

De methode van Benedict is gebaseerd op de reducerende werking van suikers op Cu ²⁺ , dat blauw van kleur is, waardoor het wordt omgezet in Cu ⁺ . Cu ⁺ vormt een steenrood neerslag van cupro-oxide. Afhankelijk van de suikersconcentratie verschijnt er echter een spectrum aan kleuren (bovenste afbeelding).

Merk op dat als het reagens van Benedict aan een reageerbuis wordt toegevoegd zonder reducerende suikers (0%), het geen enkele verandering in zijn blauwachtige kleur ondergaat. Dus als de concentratie hoger is dan 4%, is de reageerbuis bruin gekleurd.

Geschiedenis

Het reagens werd in 1909 gemaakt door de Amerikaanse chemicus Stanley Rossiter Benedict, die zijn wetenschappelijke artikel A reagent for detection of reducerende suikers publiceerde in het tijdschrift J. Biol. Chem.

Verder publiceerden Lewis en Benedict (1915) een methode voor de bepaling van reducerende suikers in bloed, met picraat als indicator; maar het werd stopgezet vanwege het gebrek aan specificiteit.

Het reagens van Benedict lijkt sterk op dat van Fehling. Ze verschillen doordat Benedict het citraation en het natriumcarbonaatzout gebruikt; terwijl Fehling het tartraation en natriumhydroxide gebruikt.

De Benedict-test is kwalitatief, dat wil zeggen dat hij alleen de aanwezigheid van reducerende suikers detecteert. Het reagens van Benedict kan echter kwantitatief zijn als het kaliumthiocyanaat in oplossing heeft, dat een wit neerslag vormt van koperthiocyanaat dat kan worden getitreerd met glucosestandaarden.

Waar is het Benedict-reagens voor?

Detectie van glucose in urine

Het reagens van Benedict wordt nog steeds gebruikt om de aanwezigheid van glucose in de urine te detecteren en is een indicatie van diabetesziekte bij de patiënt, wiens urine wordt onderworpen aan de Benedict-test. Hoewel het niet kan worden uitgesloten dat glucosurie een andere oorsprong heeft.

Verhoogde glycosurie wordt bijvoorbeeld gevonden bij aandoeningen zoals: zwangerschap, primaire nierglycosurie, renale tubulaire acidose, primair of secundair Fanconi-syndroom, hyperaldosteronisme en acute pancreatitis of pancreaskanker.

Het reagens van Benedict is blauw van kleur vanwege de aanwezigheid van Cu ²⁺ , dat wordt gereduceerd tot Cu ⁺ door de werking van reducerende suikers; in dit geval glucose, waarbij een steenrood koper (I) oxide neerslaat.

Oplossingskleuring

De verkleuring en vorming van het neerslag in de Benedict-test toegepast op urine varieert afhankelijk van de concentratie van de reducerende suiker. Als de glucoseconcentratie in de urine lager is dan 500 mg / dL, wordt de oplossing groen en is er geen neerslagvorming.

Glucoseconcentratie in urine van 500-1000 mg / dL veroorzaakt een groen neerslag in de Benedict-test. Bij een concentratie van meer dan 1.000 tot 1.500 mg / dL veroorzaakt het de vorming van een geel neerslag.

Als de glucoseconcentratie 1.500 - 2.000 mg / dL is, is een oranje neerslag te zien. Ten slotte is een glucoseconcentratie in de urine groter dan 2.000 mg / dL, het zal de vorming van een steenrood neerslag veroorzaken.

Dit geeft aan dat de Benedict-test een semi-kwantitatief karakter heeft en dat het resultaat wordt gerapporteerd door middel van kruisjes. Zo komt bijvoorbeeld de vorming van een groen neerslag overeen met een kruis (+); en de vorming van een steenrood neerslag, komt overeen met vier kruisen (++++).

Detectie van verschillende monosachariden en disachariden

Benedict's reagens detecteert de aanwezigheid van reducerende suikers die een vrije functionele groep of een vrije keton functionele groep hebben, als onderdeel van hun moleculaire structuur. Dit is het geval voor glucose, galactose, mannose en fructose (monosachariden), evenals lactose en maltose (disachariden).

Sucrose en zetmeel reageren niet met Benedict's reagens omdat ze vrije reducerende groepen hebben. Bovendien zijn er verbindingen die de Benedictus-test in de urine verstoren en valse positiviteit opleveren; dat is het geval met salicylaat, penicilline, streptomycine, levodopa, nalidixinezuur en isoniazide.

Er zijn chemicaliën in de urine die de Benedict-reactie kunnen verminderen; bijvoorbeeld: creatinine, uraat en ascorbinezuur.

Componenten

De componenten van het reagens van Benedict zijn als volgt: kopersulfaatpentahydraat, natriumcarbonaat, trinatriumcitraat en gedestilleerd water.

Kopersulfaatpentahydraat, CuSO ₄ · 5H ₂ O, bevat Cu ²⁺ : het is de verbinding die het reagens van Benedict zijn blauwe kleur geeft. De reducerende suikers werken in op Cu ²⁺ , waardoor het wordt gereduceerd tot Cu ⁺ en er een steenrood neerslag van cupro-oxide (Cu ₂ O) ontstaat .

Natriumcarbonaat vormt een alkalisch medium dat nodig is om de reductie van koper te laten plaatsvinden. Natriumcarbonaat reageert met water, genereren natriumbicarbonaat en hydroxylionen, OH ^- verantwoordelijk voor de basiciteit van het medium nodig is voor de reductieve proces optreedt.

Natriumcitraat vormt een complex met koper (II) dat verhindert dat het tijdens opslag tot Cu (I) wordt gereduceerd.

Procedure van gebruik

5 ml Benedict's reagens wordt in een reageerbuis van 20 x 160 mm gedaan en 8 druppels urine worden toegevoegd. De reageerbuis wordt voorzichtig geschud en gedurende 5-10 minuten in een bak met kokend water geplaatst.

Na deze tijd wordt de buis uit het warmwaterbad gehaald en wordt het oppervlak gekoeld met stromend water om uiteindelijk het resultaat te krijgen dat is verkregen bij het uitvoeren van de Benedict-test (de kleuren).

Benedict's testreactie

De reductie van Cu (II) tijdens de Benedict-test kan als volgt worden schematisch weergegeven:

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

RCHO = aldehyde; RCOO ^- = (carboxylaation); Cu ₂ O = koper (II) oxide, een steenrood neerslag.

Bereiding van het reagens van Benedict

173 gram natriumcitraat en 100 gram natriumcarbonaat worden afgewogen en samen opgelost in 800 ml warm gedestilleerd water. Als er sporen van onopgeloste stoffen worden waargenomen, moet de oplossing worden gefilterd.

Aan de andere kant wordt 17,3 gram koper (II) sulfaatpentahydraat opgelost in 100 ml gedestilleerd water.

Vervolgens worden de twee waterige oplossingen voorzichtig gemengd en wordt continu roeren voortgezet, tot 1000 ml met gedestilleerd water.

Referenties

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organische chemie. Amines. (10 ^e editie.). Wiley Plus.
2. Clark J. (2015). Oxidatie van aldehyden en ketonen. Hersteld van: chemguide.co.uk
3. Wikipedia. (2020). Benedict's reagens. Hersteld van: en.wikipedia.org
4. Redactie. (9 januari 2019). Benedict's test: principe, reagensbereiding, procedure en interpretatie. Hersteld van: laboratoriuminfo.com
5. Dr. Whitson. (sf). Benedict's reagens: een test voor het verminderen van suikers. Hersteld van: nku.edu