BENEDIKTOVO ČINIDLO: NA ČO SLÚŽI, KOMPONENTY, PRÍPRAVA - CHÉMIA - 2026

The Benedikt je činidlo je modrý roztok medi, ktorá sa používa na detekciu prítomnosti redukujúcich cukrov: aldehydy, alfa-hydroxy ketóny a hemiketaly. Vyvinul ho Stanley R. Benedict (1884-1936).

Alfa-hydroxyketónové cukry sa vyznačujú tým, že majú hydroxylovú skupinu v blízkosti ketónu. Medzitým je hemiketal zlúčenina, ktorá je výsledkom pridania alkoholu k aldehydu alebo ketónu. Benediktovo činidlo reaguje bez rozdielu so všetkými týmito redukujúcimi cukrami.

Sfarbenie skúmaviek po pridaní Benediktovho činidla nám umožňuje čiastočne kvantitatívne zistiť, koľko redukujúcich cukrov sa rozpustí. Zdroj: Thebiologyprimer

Benediktova metóda je založená na redukčnom pôsobení cukrov na Cu ²⁺ , ktoré má modrú farbu a premieňa ju na Cu ⁺ . Cu ⁺ tvorí tehlovočervenú zrazeninu oxidu meďnatého. V závislosti od koncentrácie cukrov sa však objaví spektrum farieb (horný obrázok).

Upozorňujeme, že ak sa Benediktovo činidlo pridá do skúmavky bez redukovania cukrov (0%), nepodlieha žiadnej zmene jeho modrastej farby. Ak je teda koncentrácia vyššia ako 4%, je skúmavka zafarbená do hneda.

histórie

Činidlo vytvoril americký chemik Stanley Rossiter Benedict v roku 1909, ktorý publikoval svoj vedecký článok A činidlo na detekciu redukujúcich cukrov v časopise J. Biol. Chem.

Ďalej Lewis a Benedict (1915) publikovali metódu stanovenia redukujúcich cukrov v krvi, pričom ako indikátor použili pikrát; ale kvôli svojej nešpecifickosti bolo zastavené.

Benediktovo činidlo je veľmi podobné Fehlingovmu činidlu. Líšia sa tým, že Benedikt používa citrátový ión a soľ uhličitanu sodného; zatiaľ čo Fehling používa vínanový ión a hydroxid sodný.

Benediktský test je kvalitatívny, to znamená, že iba zisťuje prítomnosť redukujúcich cukrov. Benediktovo činidlo však môže byť kvantitatívne, ak obsahuje tiokyanát draselný v roztoku, ktorý tvorí bielu zrazeninu tiokyanátu meďnatého, ktorú je možné titrovať pomocou glukózových štandardov.

Na čo slúži Benediktovo činidlo?

Detekcia glukózy v moči

Benediktovo činidlo sa stále používa na zisťovanie prítomnosti glukózy v moči a je indikáciou cukrovky u pacienta, ktorého moč je podrobený testu Benedikt. Nedá sa však vylúčiť, že glukozúria má iný pôvod.

Napríklad zvýšená glykozúria sa vyskytuje pri stavoch, ako sú: tehotenstvo, primárna obličková glykozúria, renálna tubulárna acidóza, primárny alebo sekundárny Fanconiho syndróm, hyperaldosteronizmus a akútna pankreatitída alebo rakovina pankreasu.

Benediktovo činidlo má modrú farbu v dôsledku prítomnosti Cu ²⁺ , ktorý sa redukuje na Cu ⁺ pôsobením redukujúcich cukrov; v tomto prípade glukóza, ktorá tvorí zrazeninu z červeného oxidu medi (I).

Farbenie roztoku

Sfarbenie a tvorba zrazeniny v teste Benedikt aplikovanom na moč sa líši v závislosti od koncentrácie redukujúceho cukru. Ak je koncentrácia glukózy v moči nižšia ako 500 mg / dl, roztok zezelená a nedochádza k tvorbe zrazeniny.

Koncentrácia glukózy v moči 500 - 1 000 mg / dl spôsobuje pri Benediktovom teste zelenú zrazeninu. Pri koncentrácii vyššej ako 1 000 až 1 500 mg / dl spôsobuje vznik žltej zrazeniny.

Ak je koncentrácia glukózy 1 500 - 2 000 mg / dl, objaví sa oranžová zrazenina. Konečne je koncentrácia glukózy v moči vyššia ako 2 000 mg / dl, čo spôsobí tvorbu tehlovej červenej zrazeniny.

To naznačuje, že test Benedikt má semikvantitatívny charakter a výsledok sa uvádza pomocou krížov. Napríklad vytvorenie zelenej zrazeniny zodpovedá krížu (+); a tvorba zrazeniny tehlovej červene zodpovedá štyrom krížikom (++++).

Detekcia rôznych monosacharidov a disacharidov

Benediktovo činidlo detekuje prítomnosť redukujúcich cukrov, ktoré majú voľnú funkčnú skupinu alebo voľnú ketónovú funkčnú skupinu, ako súčasť svojej molekulárnej štruktúry. To je prípad glukózy, galaktózy, manózy a fruktózy (monosacharidy), ako aj laktózy a maltózy (disacharidy).

Sacharóza a škrob nereagujú s Benediktovým činidlom, pretože obsahujú voľné redukčné skupiny. Okrem toho existujú zlúčeniny, ktoré interferujú s Benediktovým testom v moči, čo spôsobuje falošnú pozitivitu; ako je napríklad salicylát, penicilín, streptomycín, levodopa, kyselina nalidixová a izoniazid.

V moči sú prítomné chemikálie, ktoré môžu znížiť benediktálnu reakciu; napríklad: kreatinín, urát a kyselina askorbová.

súčasti

Zložky Benediktovho činidla sú nasledujúce: pentahydrát síranu meďnatého, uhličitan sodný, citrát trisodný a destilovaná voda.

Síran meďnatý pentahydrát, CuSO ₄ · 5H ₂ O, obsahuje Cu ²⁺ : je to zlúčenina, ktorá dáva Benedikta činidlo jeho modrú farbu. Tieto redukčné cukry pôsobia na Cu ²⁺ , čo spôsobuje jeho zníženie na Cu ⁺ a tvorbu tehlovo červenej zrazeniny oxidu meďného (Cu ₂ O).

Uhličitan sodný vytvára alkalické médium, potrebné na redukciu medi. Uhličitan sodný reaguje s vodou a vytvára hydrogenuhličitan sodný a hydroxylový ión, OH ^- zodpovedný za zásaditosť média potrebného na uskutočnenie redukčného procesu.

Citran sodný tvorí komplex s meďou (II), ktorý mu počas skladovania bráni redukcii na Cu (I).

Postup použitia

5 ml Benediktovho činidla sa vloží do skúmavky s rozmermi 20 x 160 mm a pridá sa 8 kvapiek moču. Skúmavka sa jemne pretrepáva a umiestni sa do nádoby s vriacou vodou na 5-10 minút.

Po uplynutí tejto doby sa skúmavka odstráni z horúcovodného kúpeľa a jej povrch sa ochladí tečúcou vodou, aby sa konečne odčítali výsledky dosiahnuté pri skúške Benedict (farby).

Benediktova testovacia reakcia

Redukcia Cu (II) počas testu Benedikt môže byť schematicky znázornená takto:

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

RCHO = aldehyd; RCOO ^- = (karboxylátový ión); Cu ₂ O = oxidu meďného, tehla červená zrazenina.

Príprava Benediktovho činidla

Navážilo sa 173 gramov citranu sodného a 100 gramov uhličitanu sodného a spolu sa rozpustili v 800 ml teplej destilovanej vody. Ak sa zistia stopy nerozpustených látok, roztok sa musí prefiltrovať.

Na druhej strane sa 17,3 g pentahydrátu síranu meďnatého rozpustí v 100 ml destilovanej vody.

Následne sa dva vodné roztoky jemne premiešajú a pokračuje sa v miešaní, doplní sa destilovanou vodou na 1 000 ml.

Referencie

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. Amíny. (10 ^th edition.). Wiley Plus.
2. Clark J. (2015). Oxidácia aldehydov a ketónov. Získané z: chemguide.co.uk
3. Wikipedia. (2020). Benediktovo činidlo. Obnovené z: en.wikipedia.org
4. Redakčný tím. (9. januára 2019). Benediktov test: Princíp, príprava činidla, postup a interpretácia. Získané z: laboratoryinfo.com
5. Whitson. (SF). Benediktovo činidlo: Test na zníženie cukru. Získané z: nku.edu