THYMOLFTALEÏNE: KENMERKEN, VOORBEREIDING EN TOEPASSINGEN - BIOLOGIE - 2025

De thymolftaleïne is een pH-indicator met de wetenschappelijke naam: 3,3-bis -isobenzofuranone -1 (3H) en de chemische formule C ₂₈ H ₃₀ O ₄ . Het wordt gesynthetiseerd uit ftaalzuuranhydride en thymol.

Deze pH-indicator heeft zeer bijzondere eigenschappen, omdat hij bij extreem lage pH intens rood is (pH <0). Vervolgens is er een breed pH-bereik waar het volledig kleurloos is (pH 1 - 9,2), met een draaibereik tussen 9,3 en 10,5 waar het kan veranderen in blauw, terwijl het boven 10,5 blauw is intens.

Chemische structuur van thymolftaleïne bij zure pH (kleurloos) en bij basische pH (diepblauw). Bron: Dannybalanta /Pxhere.com

De toepassingen ervan zijn onder meer het dienen als zuur-base-indicator bij bepaalde chemische reacties. Het wordt ook gebruikt als chromogeen bij sommige colorimetrische reacties waarbij enzymatische activiteit wordt geëvalueerd. Bijvoorbeeld bij de bepaling van alkalische fosfatase.

Wat betreft toxiciteit: het is minder schadelijk dan andere pH-indicatoren, aangezien het door de National Fire Protection Association (NFPA) wordt geclassificeerd als niveau 1 in relatie tot de effecten op de gezondheid; wat betekent dat het niet kankerverwekkend of mutageen is.

Het heeft ook geen specifieke toxiciteit tegen enig doelorgaan; dat wil zeggen, het vertegenwoordigt een laag risico op agressie van de gezondheid. Direct contact met huid en slijmvliezen kan echter lichte irritatie veroorzaken.

Aan de andere kant wordt het in termen van ontvlambaarheid geclassificeerd als 1 en in termen van reactiviteit als nul.

kenmerken

De pH-indicator thymolftaleïne in vaste vorm is een wit poeder, in vloeibare toestand is het intens rood bij pH lager dan nul, kleurloos bij pH 1-9,2 en blauw boven 10,5. De molmassa is 430,54 g / mol, met een smeltpunt van (258 ° C), terwijl het kookpunt tussen 248-252 ° C ligt. De dichtheid is 0,92 g / ml bij 25 ° C

Het is onoplosbaar in koud water en oplosbaar in ethanol. Het is geen explosieve stof.

Als voorzorgsmaatregel dienen tijdens transport, opslag en hantering uit de buurt te worden gehouden van sterk oxiderende stoffen.

Voorbereiding

De pH-indicator thymolftaleïne in een concentratie van 0,1% wordt over het algemeen gebruikt voor volumetrische analyse. Ga hiervoor als volgt te werk:

- Weeg 100 mg thymolftaleïne af en los op in 100 ml 95% ethylalcohol.

Het kan ook als volgt worden bereid:

- Weeg 100 mg thymolftaleïne af en los op in 60 ml absolute alcohol en voeg 40 ml gedestilleerd water toe.

- Bewaren bij kamertemperatuur (15 - 25 ° C). Het is belangrijk dat de opslagplaats koel, geventileerd en vochtvrij is.

Toepassingen

Bepaling van alkalische fosfatase

Bij het bepalen van deze test is er een techniek die is gebaseerd op de hydrolytische werking die alkalische fosfatase heeft op thymolftaleïne monofosfaat. Als alkalische fosfatase aanwezig is, zal het thymolftaleïne-monofosfaat hydrolyseren, waarbij het timolthaleïne vrijkomt.

Dit geeft een blauwe tint bij alkalische pH. De enzymatische activiteit van alkalische fosfatase is recht evenredig met de intensiteit van de gevormde kleur. De absorptie wordt afgelezen bij 590 nm.

Bepaling van prostaatantigeen (PSA)

In die zin ontwikkelden Shao F en medewerkers in 2018 een colorimetrische techniek waarbij ze mesoporeuze siliciumdioxide-nanodeeltjes gebruiken die thymolftaleïne-moleculen vangen, die sterk gebonden zijn door de aanwezigheid van fenyltrimethyloxysilaan.

Deze nanodeeltjes zijn op hun beurt bedekt met polyethyleenimine (PEI), wat de binding van het secundaire anti-PSA-antilichaam bevordert.

Aan de andere kant is het patiëntenmonster geïmmobiliseerd op een plaat; en wanneer het aanwezige PSA in contact komt met de nanodeeltjes, zal het zich binden aan de antilichamen. Nanodeeltjes die niet binden, worden verwijderd.

Vervolgens zal thymolftaleïne gemakkelijk worden vrijgegeven door een alkalische oplossing toe te voegen, die een blauwe tint genereert. De mate van kleur is recht evenredig met de concentratie van PSA.

Bepaling van de activiteit van het enzym argininekinase of fosfokinase

Met behulp van de pH-indicator thymolftaleïne kan de enzymatische activiteit van argininekinase worden bepaald. De test is gebaseerd op het volgende:

Het enzym argininekinase is een fosfotransferase dat deelneemt aan de vorming van fosfoarginine, zoals blijkt uit de volgende chemische reactie:

Bron: "Arginine kinase." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 10 juli 2018, 13:49 UTC. 20 mei 2019, 03:58 wikipedia.org/

Als deze reactie wordt uitgevoerd tegen de pH-indicator thymolftaleïne, is het mogelijk om de enzymactiviteit te meten. Dit is mogelijk volgens de volgende verklaring: de reactie vindt plaats bij een alkalische pH, waarbij thymolftaleïne zijn blauwe kleur zal vertonen.

De enzymatische activiteit wordt gemeten door het vervagen van de kleur die wordt weerspiegeld door de afname van de absorptie bij 575 nm, omdat terwijl het enzym werkt, protonen (H +) vrijkomen die het medium verzuren.

Hierdoor verliest de thymolftaleïne kleur zodra deze de keerzone nadert. Als de pH onder de 9,2 zakt, wordt deze volledig kleurloos.

Daarom is de intensiteit van de blauwe kleur omgekeerd evenredig met de enzymactiviteit.

Toxiciteit

In de mens

Deze stof is minder giftig dan de meeste pH-indicatoren, aangezien er tot nu toe geen kankerverwekkende of mutagene effecten aan worden toegeschreven. Helemaal ongevaarlijk is het echter niet: bij contact met de huid en slijmvliezen kan het roodheid veroorzaken op de genoemde plekken.

Het kan ook ongewenste reacties veroorzaken als het per ongeluk wordt ingeslikt of ingeademd.

In geval van direct contact met huid en slijmvliezen, moet het aangetaste gebied gedurende minstens 15 minuten met veel water worden gewassen. En als ze tekenen van irritatie waarnemen, moeten ze naar het dichtstbijzijnde gezondheidscentrum gaan.

Daarom wordt het gebruik van veiligheidsuitrusting zoals een schort, handschoenen en veiligheidsbril aanbevolen bij het hanteren.

Ondanks dat het risico op brandbaarheid laag is, is het raadzaam om uit de buurt van aanstekers te blijven.

Impact op het milieu

Ondanks dat het minder giftig is voor de menselijke gezondheid, is het giftig in aquatische omgevingen en tast het de organismen die daar worden aangetroffen aan. Bovendien heeft het een hoog bioaccumulatievermogen, en op lange termijn is het mogelijk dat er afbraakproducten ontstaan ​​die schadelijk zijn voor het milieu.

Daarom moet worden vermeden dat dit product het oppervlakte- of ondergrondse water bereikt, aangezien het het drinkwater zou beïnvloeden.

In die zin moeten de laboratoria die deze indicator gebruiken, hun afval verwijderen in overeenstemming met de geldende voorschriften in elk land.

Referenties

1. Pizzani P, Godoy S, León M, Rueda E, Castañeda M, Arias A. Effect van toenemende concentraties fytisch fosfor op de activiteit van fytase en alkalische fosfatase-enzymen in het darmepitheel van jonge schapen. Rev. Cient. (Maracaibo). 2008.18 (1): 59-64. Beschikbaar op: scielo.org.
2. "Thymolftaleïne." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 22 februari 2019, 04:40 UTC. 19 mei 2019, 22:20, es.wikipedia.org.
3. Shao F, Zhang L, Jiao L, Wang X, Miao L, Li H, Zhou F. Enzymvrije immunosorbenttest van prostaatspecifiek antigeen versterkt door het vrijgeven van pH-indicatormoleculen ingesloten in mesoporeuze siliciumdioxide-nanodeeltjes. Anal Chem. 2018; 17; 90 (14): 8673-8679.
4. Yu Z, Pan J, Zhou HM. Een directe continue pH-spectrofotometrische test voor argininekinase-activiteit. Eiwit Pept Lett. 2002; 9 (6): 545-52.
5. Scharlau. Thymolftaleïne veiligheidsinformatieblad. 2013 Beschikbaar op: javeriana.edu.co
6. Thymolftaleïne veiligheidsinformatieblad. MSDS. Nationale Universiteit van Heredia, Costa Rica. Verkrijgbaar in: Thymolftaleïne% 20 (3).
7. "Argininekinase." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 10 juli 2018, 13:49 UTC. 20 mei 2019, 03:58 en.wikipedia.org.