Нинингидрин: амин мен аммиакты анықтауға арналған химиялық реагент. Саусақ іздерін криминалистикада табуға көмектеседі, лизин қалдықтарымен реакцияласады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Нинигидрин (2,2-дигидроксииндан 1,3-дион) – C6H4(CO)2C(OH)2 формуласы бар органикалық қосылыс. Ол аммиак пен аминдерді анықтау үшін қолданылады. Бұл аминдермен реакцияда нинигидрин терең көк немесе күлгін түсті туындыларға айналады, олар Рухманның күлгін түсі деп аталады. Нинигидрин ең көп қолданылатыны – сот-медициналық сараптамада саусақ іздерін анықтау, себебі саусақ іздерінен түскен пептидтер мен ақуыздағы лизин қалдықтарының терминалды аминдері нинигидринмен реакцияға түседі. Нинигидрин – этанол мен ацетонда еритін ақ түсті қатты зат. Сол жылы Рухманн нинигидриннің аминқышқылдарымен реакциясын байқаған. 1954 жылы швед зерттеушілері Оден мен фон Хофстен нинигидриннің жасырын саусақ іздерін дамытуға қолданылуы мүмкін екенін ұсынды.
Ninhydrin (2,2 dihydroxyindane 1,3 dione) is an organic compound with the formula C6H4(CO)2C(OH)2. It is used to detect ammonia and amines. Upon reaction with these amines, ninhydrin gets converted into deep blue or purple derivatives, which are called Ruhemann's purple. Ninhydrin is most commonly used to detect fingerprints in forensic cases, as the terminal amines of lysine residues in peptides and proteins sloughed off in fingerprints react with ninhydrin. Ninhydrin is a white solid that is soluble in ethanol and acetone. In the same year, Ruhemann observed ninhydrin's reaction with amino acids. In 1954, Swedish investigators Oden and von Hofsten proposed that ninhydrin could be used to develop latent fingerprints.
Қолданылуы
Нингидрин қатты фазадағы пептид синтезінде депротекцияны бақылау үшін Кайзер сынағында қолданылуы мүмкін. Тізбек C ұшы арқылы қатты тірекке байланысты, ал N ұшы одан еркін созылады. Сол азот депротекцияланғанда, нингидрин сынағы көк түс береді. Аминоқышқыл қалдықтары N ұштары қорғалған күйде бекітіледі, сондықтан егер келесі қалдық тізбекке сәтті қосылса, сынақ түссіз немесе сары нәтиже береді. Нингидрин сондай-ақ ақуыздарды сапалық талдау үшін де қолданылады. Пролиннен басқа көптеген аминоқышқылдар гидролизденіп, нингидринмен әрекеттеседі. Сонымен қатар, кейбір аминоқышқыл тізбектері де ыдырайды. Сондықтан, нингидринмен әртүрлі реакцияға түсетін немесе оған мүлдем реакцияға түспейтін аминоқышқылдарды анықтау үшін жеке талдау қажет. Қалған аминоқышқылдар хроматографиялық бөлуден кейін колориметриялық әдіспен мөлшерленеді. Аммоний ионын қамтиды деген күдік болған жағдайда, ерітіндіні нингидринмен қатты тірекке (мысалы, кремний геліне) тамшылап сынайды; егер ерітіндіде бұл ион болса, нингидринмен өңдегенде күлгін түс пайда болуы керек. Химиялық реакцияны талдау үшін жұқа қабатты хроматографияда (ТКХ) осы реагентті (әдетте н-бутанол немесе этанолдағы 0,2% ерітіндісі) қолдануға болады. Ол ТКХ пластинасында барлық аминдерді, карбаматтарды және күшті қыздырудан кейін амидтерді анықтайды. Нингидринмен реакцияда аминоқышқылдар декарбоксилдеуге ұшырайды. Бөлінетін CO2 аминоқышқылдың карбоксилді көміртегінен шығады. Бұл реакция көне сүйектерден сүйек коллагенінің карбоксилді көміртегін босату үшін қолданылды, бұл үңгір аюларының палеодиетасын қайта құруға көмектесетін тұрақты изотоптық талдау үшін қажетті еді. Белгіленген субстратпен өңделген топырақтан алынған аминоқышқылдардан карбоксилді көміртектің (нингидрин арқылы) босауы, осы субстраттың микробтық ақуызға сіңірілетінін көрсетеді. Бұл тәсіл кейбір аммонийді тотықтыратын бактериялардың, сондай-ақ нитрификациялаушы бактериялардың топырақта мочевинаны көміртек көзі ретінде пайдаланатынын анықтауға сәтті қолданылды.
Ninhydrin can be used in Kaiser test to monitor deprotection in solid phase peptide synthesis. The chain is linked via its C terminus to the solid support, with the N terminus extending off it. When that nitrogen is deprotected, a ninhydrin test yields blue. Amino acid residues are attached with their N terminus protected, so if the next residue has been successfully coupled onto the chain, the test gives a colorless or yellow result. Ninhydrin is also used in qualitative analysis of proteins. Most of the amino acids, except proline, are hydrolyzed and react with ninhydrin. Also, certain amino acid chains are degraded. Therefore, separate analysis is required for identifying such amino acids that either react differently or do not react with ninhydrin at all. The rest of the amino acids are then quantified colorimetrically after separation by chromatography. A solution suspected of containing the ammonium ion can be tested by ninhydrin by dotting it onto a solid support (such as silica gel); treatment with ninhydrin should result in a dramatic purple color if the solution contains this species. In the analysis of a chemical reaction by thin layer chromatography (TLC), the reagent can also be used (usually 0.2% solution in either n butanol or in ethanol). It will detect, on the TLC plate, virtually all amines, carbamates and also, after vigorous heating, amides. Upon reaction with ninhydrin, amino acids undergo decarboxylation. The released CO2 originates from the carboxyl carbon of the amino acid. This reaction has been used to release the carboxyl carbons of bone collagen from ancient bones for stable isotope analysis in order to help reconstruct the palaeodiet of cave bears. Release of the carboxyl carbon (via ninhydrin) from amino acids recovered from soil that has been treated with a labeled substrate demonstrates assimilation of that substrate into microbial protein. This approach was successfully used to reveal that some ammonium oxidizing bacteria, also called nitrifying bacteria use urea as a carbon source in soil.
Соттық-медициналық
Нингидрин ерітіндісі сот-медициналық сарапшылар қағаз сияқты кеуекті беттердегі жасырын саусақ іздерін талдау үшін жиі қолданылады. Саусақтың ерекше өрнектерінде жиналатын, өте аз мөлшердегі тердің құрамындағы аминқышқылдары, тигізілген бетке өтеді. Бет нингидринге ұшырағанда, аминқышқылдары көрінетін түсті заттарға айналып, ізді анықтайды. Ерітінділердің ұзақ мерзімді тұрақтылығы нашар, әсіресе салқындатылмаса. Нингидриннің тиімділігін арттыру үшін, нингидрин қолданудан бұрын 1,2-индандион және мырыш хлоридінен (IND Zn) тұратын ерітінді қолданылуы мүмкін. Бұл реттілік аминқышқылдарының жалпы реакциясын күшейтеді, мүмкін IND Zn оларды кейінгі нингидрин реакциясы үшін беттен босатуға көмектеседі.
A ninhydrin solution is commonly used by forensic investigators in the analysis of latent fingerprints on porous surfaces such as paper. The amino acids present in the minute sweat secretions that gather on the finger's unique ridges transfer to surfaces that are touched. Exposure of the surface to ninhydrin converts the amino acids into visibly colored products and thus reveals the print. The test solutions suffer from poor long term stability, especially if not kept cold. To further enhance the ability of ninhydrin, a solution of 1,2 indandione and zinc chloride (IND Zn) can be used prior to ninhydrin. This sequence leads to greater overall reaction of the amino acids, possibly by IND Zn helping to release them from the surface for the subsequent ninhydrin reaction.
Реактивтілік
Нингидрин трикетон индан 1,2,3-трионымен тепе-теңдікте болады, ол нуклеофилдермен (суды қоса алғанда) оңай реакцияға түседі. Көптеген карбонил қосылыстары үшін карбонил түрі су қосылу (гидрат) нәтижесінен гөрі тұрақтырақ болса, нингидрин жақын орналасқан карбонил топтарының тұрақсыздандыру әсерінен орталық көміртегінің тұрақты гидратын қалыптастырады. Нингидрин хромофорын [2 (1,3-диоксиоиндан-2-ил)иминоиндан-1,3-дион] алу үшін амин Шифф негізін түзету үшін конденсациялануы керек. Нингидриннің екіншілік аминдермен реакциясы нәтижесінде имниум тұзы түзіледі, ол да боялған, көбінесе сары-қоңыр түсті болады.
Ninhydrin exists in equilibrium with the triketone indane 1,2,3 trione, which reacts readily with nucleophiles (including water). Whereas for most carbonyl compounds, a carbonyl form is more stable than a product of water addition (hydrate), ninhydrin forms a stable hydrate of the central carbon because of the destabilizing effect of the adjacent carbonyl groups. To generate the ninhydrin chromophore [2 (1,3 dioxoindan 2 yl)iminoindane 1,3 dione], the amine must condense to give a Schiff base. The reaction of ninhydrin with secondary amines gives an iminium salt, which is also coloured, generally being yellow–orange.
Денсаулыққа әсері
Нингидрин аллергиялық, IgE-мен байланысты ринитке және астмаға себеп болуы мүмкін. Бір жағдайда, 41 жастағы сот-медициналық зертханасында Нингидринмен жұмыс істейтін қызметкерде ринит және тыныс алуда қиындықтар пайда болған. Оның нақты IgE деңгейі дерлік екі есеге артқан.
Ninhydrin may cause allergic, IgE mediated rhinitis and asthma. A case has been described in which a 41 year old forensic laboratory worker working with Ninhydrin developed rhinitis and respiratory difficulty. Her specific IgE levels were found almost doubled.