La ninhidrina (2,2-dihidroxiindano-1,3-diona) es una sustancia química que se utiliza para detectar amoníaco o aminas primarias y secundarias . Al reaccionar con estas aminas libres, se produce un color azul intenso o violeta conocido como púrpura de Ruhemann. La ninhidrina se usa más comúnmente para detectar huellas dactilares , ya que las aminas terminales de los residuos de lisina en péptidos y proteínas desprendidas en las huellas dactilares reaccionan con la ninhidrina. [2] Es un sólido blanco soluble en etanol y acetona a temperatura ambiente. [1] La ninhidrina se puede considerar como el hidrato de indano-1,2,3-triona.
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido 2,2-dihidroxi-1 H -indeno-1,3 (2 H ) -diona | |
Otros nombres Hidrato de 2,2-dihidroxiindano-1,3-diona 1,2,3-indantriona | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.006.926 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 9 H 6 O 4 | |
Masa molar | 178,143 g · mol −1 |
Apariencia | Blanco sólido |
Densidad | 0,862 g / cm 3 |
Punto de fusion | 250 ° C (482 ° F; 523 K) (se descompone) |
20 g L −1 [1] | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
Frases R (desactualizadas) | R22 , R36 , R37 , R38 |
Frases S (desactualizadas) | S26 , S28 , S36 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Historia
La ninhidrina fue descubierta en 1910 por el químico alemán-inglés Siegfried Ruhemann (1859-1943). [3] [4] En el mismo año, Ruhemann observó la reacción de la ninhidrina con los aminoácidos. [5] En 1954, los investigadores suecos Oden y von Hofsten propusieron que la ninhidrina podría usarse para desarrollar huellas dactilares latentes. [6] [7]
Usos
La ninhidrina también se puede utilizar para controlar la desprotección en la síntesis de péptidos en fase sólida (prueba de Kaiser). [8] La cadena está unida a través de su terminal C al soporte sólido, con el terminal N extendiéndose fuera de él. Cuando se desprotege ese nitrógeno, una prueba de ninhidrina produce azul. Los residuos de aminoácidos están unidos con su extremo N protegido, por lo que si el siguiente residuo se ha acoplado con éxito a la cadena, la prueba da un resultado incoloro o amarillo.
La ninhidrina también se utiliza en el análisis de aminoácidos de proteínas. La mayoría de los aminoácidos, excepto la prolina , se hidrolizan y reaccionan con la ninhidrina. Además, ciertas cadenas de aminoácidos se degradan. Por lo tanto, se requiere un análisis por separado para identificar los aminoácidos que reaccionan de manera diferente o no reaccionan en absoluto con la ninhidrina. El resto de los aminoácidos se cuantifican colorimétricamente después de la separación por cromatografía .
La ninhidrina puede analizar una solución que se sospecha que contiene iones de amonio punteándola sobre un soporte sólido (como gel de sílice ); el tratamiento con ninhidrina debería dar como resultado un color púrpura dramático si la solución contiene esta especie. En el análisis de una reacción química mediante cromatografía en capa fina (TLC) , también se puede utilizar el reactivo (normalmente una solución al 0,2% en n-butanol o en etanol). Detectará, en la placa de TLC, prácticamente todas las aminas , carbamatos y también, después de un calentamiento vigoroso, amidas .
Cuando la ninhidrina reacciona con los aminoácidos, la reacción también libera CO 2 . El carbono de este CO 2 se origina en el carbono carboxilo del aminoácido. Esta reacción se ha utilizado para liberar los carbonos carboxilo del colágeno óseo de huesos antiguos [9] para el análisis de isótopos estables con el fin de ayudar a reconstruir la paleodieta de los osos de las cavernas . [10] La liberación del carbono carboxilo (a través de la ninhidrina) de los aminoácidos recuperados del suelo que ha sido tratado con un sustrato marcado demuestra la asimilación de ese sustrato en proteína microbiana. [11] Este enfoque se utilizó con éxito para revelar que algunas bacterias oxidantes de amonio, también llamadas bacterias nitrificantes, utilizan urea como fuente de carbono en el suelo. [12]
Los investigadores forenses suelen utilizar una solución de ninhidrina en el análisis de huellas dactilares latentes en superficies porosas como el papel. Los aminoácidos que contienen huellas dactilares, formadas por secreciones de sudor diminutas que se acumulan en las crestas únicas del dedo, se tratan con la solución de ninhidrina que convierte los patrones de las crestas de los dedos de aminoácidos en morados y, por lo tanto, visibles. [13]
Reactividad
Nombres | |
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Nombre IUPAC Indano-1,2,3-triona | |
Otros nombres Indanetrione | |
Identificadores | |
Número CAS |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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ChemSpider |
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Tarjeta de información ECHA | 100.006.926 |
PubChem CID |
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Tablero CompTox ( EPA ) |
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Sonrisas
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Propiedades | |
Fórmula química | C 9 H 4 O 3 |
Masa molar | 160,128 g · mol −1 |
Apariencia | polvo blanco |
Densidad | 1,482 g / cm 3 |
Punto de ebullición | 338,4 ° C (641,1 ° F; 611,5 K) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
El átomo de carbono de un carbonilo tiene una carga positiva parcial mejorada por los grupos de extracción de electrones vecinos como el propio carbonilo. Entonces, el carbono central de un compuesto de 1,2,3-tricarbonilo es mucho más electrófilo que el de una cetona simple. Por tanto, la indano-1,2,3-triona reacciona fácilmente con los nucleófilos, incluida el agua. Mientras que para la mayoría de los compuestos de carbonilo, una forma de carbonilo es más estable que un producto de la adición de agua (hidrato), la ninhidrina forma un hidrato estable del carbono central debido al efecto desestabilizador de los grupos carbonilo adyacentes.
Tenga en cuenta que para generar el cromóforo de ninhidrina (2- (1,3-dioxoindan-2-il) iminoindano-1,3-diona), la amina se condensa con una molécula de ninhidrina para dar una base de Schiff . Por lo tanto, solo el amoníaco y las aminas primarias pueden pasar de este paso. En este paso, debe haber un hidrógeno alfa presente para formar la base de Schiff. Por tanto, las aminas unidas a los carbonos terciarios no reaccionan más y, por tanto, no se detectan. La reacción de la ninhidrina con las aminas secundarias produce una sal de iminio, que también está coloreada, generalmente de color amarillo anaranjado.
Ver también
- Cromatografía en papel
Referencias
- ^ a b Productos químicos y reactivos , 2008-2010, Merck
- ^ Análisis de huellas dactilares . bergen.org
- ^ Ruhemann, Siegfried (1910). "Di- y tri-cetonas cíclicas" . Revista de la Sociedad Química, Transacciones . 97 : 1438-1449. doi : 10.1039 / ct9109701438 .
- ^ West, Robert (1965). "Siegfried Ruhemann y el descubrimiento de la ninhidrina". Revista de educación química . 42 (7): 386–388. doi : 10.1021 / ed042p386 .
- ^ Ruhemann, S. (1910). "Hidrato de triketohidrindeno" . Revista de la Sociedad Química, Transacciones . 97 : 2025-2031. doi : 10.1039 / ct9109702025 .
- ^ Odén, Svante y von Hofsten, Bengt (1954). "Detección de huellas dactilares por la reacción de ninhidrina". Naturaleza . 173 (4401): 449–450. doi : 10.1038 / 173449a0 . PMID 13144778 . S2CID 4187222 .
- ^ Oden, Svante. "Proceso de revelado de huellas dactilares", patente de EE. UU. Núm. 2.715.571 (presentada: 27 de septiembre de 1954; emitida: 16 de agosto de 1955).
- ^ Kaiser, E .; Colescott, RL; Bossinger, CD; Cook, PI (1970). "Prueba de color para la detección de grupos amino terminales libres en la síntesis de péptidos en fase sólida". Bioquímica analítica . 34 (2): 595–8. doi : 10.1016 / 0003-2697 (70) 90146-6 . PMID 5443684 .
- ^ Keeling, CI; Nelson, DE y Slessor, KN (1999). "Medidas de isótopos de carbono estables de los carbonos carboxilo en el colágeno óseo" (PDF) . Arqueometría . 41 : 151-164. doi : 10.1111 / j.1475-4754.1999.tb00857.x .
- ^ Keeling, CI; Nelson, DE (2001). "Cambios en las proporciones de isótopos de carbono estable intramolecular con la edad del oso de las cavernas europeo ( Ursus spelaeus )". Oecologia . 127 (4): 495–500. doi : 10.1007 / S004420000611 . JSTOR 4222957 . PMID 28547486 . S2CID 23508811 .
- ^ Marsh, KL, Mulvaney, RL y Sims, GK (2003). "Una técnica para recuperar trazador como carboxil-carbono y α-nitrógeno a partir de aminoácidos en hidrolizados del suelo" . J. AOAC Int . 86 (6): 1106-1111. doi : 10.1093 / jaoac / 86.6.1106 . PMID 14979690 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Marsh, KL, Sims, GK y Mulvaney, RL (2005). "Disponibilidad de urea para bacterias oxidantes de amoníaco autótrofas en relación con el destino de la urea marcada con 14 C y 15 N añadida al suelo". Biol. Fert. Suelo . 42 (2): 137-145. doi : 10.1007 / s00374-005-0004-2 . S2CID 6245255 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Menzel, ER (1986) Manual de técnicas de desarrollo de huellas dactilares . Ministerio del Interior, Subdivisión de Investigación y Desarrollo Científico, Londres. ISBN 0862522307