本尼迪克特的试剂是一种蓝色铜溶液,用于检测还原糖的存在:醛,α-羟基酮和半缩酮。它是由Stanley R. Benedict(1884-1936)开发的。
α-羟基酮糖的特征在于在酮附近具有羟基。同时,半缩酮是由在醛或酮中加成醇而得到的化合物。本尼迪克特的试剂与所有这些还原糖无差别地反应。
加入本尼迪克特试剂后,试管的颜色使我们可以半定量地知道溶解了多少还原糖。资料来源:Thebiologyprimer
本尼迪克特的方法基于糖对Cu 2+的还原作用,Cu 2+是蓝色,将其转化为Cu +。Cu +形成氧化亚铜的砖红色沉淀。但是,根据糖的浓度,会出现多种颜色(上图)。
请注意,如果将本尼迪克特的试剂添加到试管中而不还原糖(0%),则其蓝色不会发生任何变化。因此,当浓度高于4%时,试管被染成棕色。
历史
该试剂是由美国化学家斯坦利·罗西特·本尼迪克特(Stanley Rossiter Benedict)于1909年创建的,他在《生物化学杂志》上发表了他的科学文章《用于检测还原糖的试剂》。
此外,刘易斯和本尼迪克特(Lewis and Benedict,1915年)发表了一种以苦味酸盐为指示剂的测定血液中还原糖的方法。但由于缺乏特异性而被终止。
本尼迪克特的试剂与费林的试剂非常相似。他们的不同之处在于本尼迪克特使用柠檬酸根离子和碳酸钠盐。而费林则使用酒石酸根离子和氢氧化钠。
本尼迪克特测试是定性的,也就是说,它仅检测还原糖的存在。但是,如果本尼迪克特的试剂在溶液中含有硫氰酸钾,则该试剂是定量的,该试剂会形成白色的硫氰酸铜沉淀,可以使用葡萄糖标准液进行滴定。
本尼迪克特的试剂是做什么用的?
尿液中葡萄糖的检测
本尼迪克特试剂仍用于检测尿液中葡萄糖的存在,它是患者尿液经过本尼迪克特测试的糖尿病指示。虽然,不能排除葡萄糖尿有不同的起源。
例如,在以下情况中发现糖尿增加:怀孕,原发性肾糖尿,肾小管酸中毒,原发性或继发性范可尼综合征,醛固酮增多症和急性胰腺炎或胰腺癌。
本尼迪克特的试剂由于存在Cu 2+而呈蓝色,通过还原糖的作用将其还原为Cu +。在这种情况下,葡萄糖沉淀形成砖红色氧化铜(I)。
溶液着色
在本尼迪克特试验中,应用于尿液的沉淀物的着色和形成取决于还原糖的浓度。如果尿液中的葡萄糖浓度低于500 mg / dL,则溶液变绿,并且不会形成沉淀。
尿液中的葡萄糖浓度为500-1000 mg / dL会在本尼迪克特测试中引起绿色沉淀。浓度大于1,000至1,500 mg / dL时,会形成黄色沉淀。
如果葡萄糖浓度为1,500-2,000 mg / dL,则会看到橙色沉淀。最后,尿液中的葡萄糖浓度大于2,000 mg / dL,会引起砖红色沉淀物的形成。
这表明本尼迪克特检验具有半定量特征,并且使用叉号报告结果。因此,例如,绿色沉淀的形成对应于十字(+);并形成砖红色沉淀物,对应于四个叉号(++++)。
检测各种单糖和二糖
本尼迪克特的试剂检测到还原糖的存在,该糖具有游离官能团或游离酮官能团,作为其分子结构的一部分。葡萄糖,半乳糖,甘露糖和果糖(单糖)以及乳糖和麦芽糖(二糖)就是这种情况。
蔗糖和淀粉不与本尼迪克特试剂反应,因为它们具有游离还原基团。此外,还有一些化合物会干扰尿液中的本尼迪克特检验,从而产生假阳性。水杨酸盐,青霉素,链霉素,左旋多巴,萘啶酸和异烟肼就是这种情况。
尿液中存在可以减少本尼迪克特反应的化学物质。例如:肌酸酐,尿酸盐和抗坏血酸。
组件
本尼迪克特试剂的成分如下:五水合硫酸铜,碳酸钠,柠檬酸三钠和蒸馏水。
五水硫酸铜CuSO 4 ·5H 2 O包含Cu 2+:它是使本尼迪克特试剂呈蓝色的化合物。还原糖作用于Cu 2+,导致其还原为Cu +并形成氧化亚铜(Cu 2 O)的砖红色沉淀。
碳酸钠会生成碱性介质,这对于还原铜是必不可少的。用水,生成碳酸氢钠和羟基离子,碳酸钠发生反应OH - ,负责所需的发生还原过程的介质的碱度。
柠檬酸钠与铜(II)形成络合物,可防止其在存储过程中还原为铜(I)。
使用程序
将5毫升本尼迪克特试剂放入20 x 160毫米试管中,并加入8滴尿液。轻轻摇动试管并将其放在沸水容器中5-10分钟。
此后,将试管从热水浴中取出,并用自来水冷却其表面,以最终读取进行本尼迪克特测试时获得的结果(颜色)。
本尼迪克特的测试反应
本尼迪克特测试中的Cu(II)还原可示意如下:
RCHO + 2的Cu 2+(复杂)+ 5 OH - => RCOO - +的Cu 2 O + 3小时2 ö
RCHO =醛; RCOO - =(羧酸根离子); Cu 2 O =氧化亚铜,为砖红色沉淀。
本尼迪克特试剂的制备
称出173克柠檬酸钠和100克碳酸钠,并一起溶解在800毫升温热蒸馏水中。如果观察到微量不溶物,则必须过滤溶液。
另一方面,将17.3克五水合硫酸铜溶解在100毫升蒸馏水中。
随后,将两种水溶液轻轻混合并继续连续搅拌,用蒸馏水补足至1,000 mL。
参考文献
- 格雷厄姆·所罗门斯(TW),克雷格·弗莱尔(Craig B. Fryhle)。(2011)。有机化学。胺类。(第 10 版。)。Wiley Plus。
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- 惠特森博士。(sf)。本尼迪克特的试剂:还原糖测试。从以下位置恢复:nku.edu