Реактив Бенедикта (часто называемый качественное решение Бенедикта или раствора Бенедикта ) представляет собой химический реагент и сложную смесь карбоната натрия , цитрат натрия и меди (II) сульфата пентагидрата. [1] Он часто используется вместо раствора Фелинга для определения присутствия редуцирующих сахаров . Наличие других редуцирующих веществ также дает положительный результат. [2] Такие тесты, в которых используется этот реагент, называются тестами Бенедикта.. Положительный результат теста с реактивом Бенедикта проявляется в изменении цвета с прозрачного синего на кирпично-красный с появлением осадка.
Классификация | Колориметрический метод |
---|---|
Аналиты | Уменьшение сахара |
Как правило, тест Бенедикта определяет присутствие альдегидов , альфа-гидроксикетонов и полуацеталей , в том числе тех, которые встречаются при определенных кетозах . Таким образом, хотя кетоз фруктоза не является строго восстанавливающим сахаром, оно представляет собой альфа-гидрокси-кетон и дает положительный результат тест , потому что база в реагенте преобразует его в альдозы глюкозы и манноз . Окисление редуцирующего сахара комплексом двухвалентной меди (Cu 2+ ) реагента приводит к образованию одновалентной меди (Cu + ), которая осаждается в виде нерастворимого красного оксида меди (I) (Cu 2 O). [3]
Он назван в честь американского химика Стэнли Росситера Бенедикта . [4]
Состав и подготовка
Реагент Бенедикта представляет собой темно-синий водный раствор. В каждом литре содержится: [4]
- 17,3 г сульфата меди
- 173 г цитрата натрия
- 100 г безводного карбоната натрия или 270 г декагидрата карбоната натрия
Готовятся отдельные растворы реагентов. Сначала смешивают карбонат натрия и цитрат натрия, а затем медленно добавляют сульфат меди при постоянном перемешивании.
Цитрат натрия действует как комплексообразующий агент, который удерживает Cu 2+ в растворе, поскольку в противном случае он выпал бы в осадок. Карбонат натрия поддерживает щелочной раствор. В присутствии мягких восстановителей ион меди (II) восстанавливается до меди (I), которая осаждается в щелочных условиях в виде очень заметного красного оксида меди (I).
Органический анализ
Чтобы проверить наличие моносахаридов и восстанавливающих дисахаридных сахаров в пище, образец пищи растворяют в воде и добавляют небольшое количество реагента Бенедикта. Во время водяной бани , которая обычно длится 4–10 минут, раствор должен переходить в синий цвет (без редуцирующего сахара), оранжевый, желтый, зеленый, красный, а затем выпадать кирпично-красный осадок или коричневый (при высокой концентрации редуцирующего сахара присутствует). Изменение цвета означало бы присутствие редуцирующего сахара. [2]
Эксперимент | Наблюдение | Вывод |
---|---|---|
Вещество в воде + 3 мл раствора Бенедикта, затем кипятить несколько минут и дать остыть. | Образуется красный, зеленый или желтый осадок. | Присутствует пониженный уровень сахара , например глюкозы. |
Вещество в воде + 3 мл раствора Бенедикта, затем кипятить несколько минут и дать остыть. | Раствор остается прозрачным или немного синим | Уменьшение сахара нет |
Обычные дисахариды, лактоза и мальтоза, непосредственно обнаруживаются реактивом Бенедикта, поскольку каждый из них содержит глюкозу со свободным восстанавливающим альдегидным фрагментом после изомеризации .
Сахароза (столовый сахар ) содержит два сахара (фруктозу и глюкозу), соединенных их гликозидной связью таким образом, чтобы предотвратить изомеризацию глюкозы в альдегид или фруктозу в форму альфа-гидроксикетона. Таким образом, сахароза является невосстанавливающим сахаром, который не вступает в реакцию с реагентом Бенедикта. Однако сахароза косвенно дает положительный результат с реактивом Бенедикта при нагревании с разбавленной соляной кислотой перед тестом, хотя она модифицируется во время этой обработки, поскольку кислотные условия и нагревание разрывают гликозидную связь в сахарозе посредством гидролиза . Продуктами разложения сахарозы являются глюкоза и фруктоза, которые могут быть обнаружены реагентом Бенедикта, как описано выше.
Крахмалы не реагируют или очень плохо реагируют с реагентом Бенедикта из-за относительно небольшого количества фрагментов восстанавливающего сахара, которые встречаются только на концах углеводных цепей. Другие углеводы, которые дают отрицательный результат, включают инозитол .
Реагент Бенедикта также можно использовать для проверки наличия глюкозы в моче , повышенный уровень которой известен как глюкозурия . Глюкозурия может указывать на сахарный диабет , но тест Бенедикта не рекомендуется и не используется для диагностики вышеупомянутого состояния. Это связано с возможностью реакции, при которой присутствие других восстанавливающих веществ, таких как аскорбиновая кислота , лекарства ( леводопа , контраст, используемый в радиологических процедурах) и гомогентизиновая кислота ( алкаптонурия ), создает ложноположительный результат.
Поскольку по цвету полученного осадка можно сделать вывод о количестве сахара, присутствующего в растворе, тест является полуколичественным. Зеленоватый осадок указывает на концентрацию около 0,5 г%; желтый осадок указывает на концентрацию 1 г%; оранжевый означает концентрацию 1,5 г%; красный цвет указывает на концентрацию 2 г% или выше.
Количественный реагент
Количественный реагент Бенедикта содержит тиоцианат калия и используется для количественного определения концентрации редуцирующих сахаров. [2] Этот раствор образует осадок тиоцианата меди белого цвета, который можно использовать для титрования . Титрование следует повторить с 1% раствором глюкозы вместо образца для калибровки .
Чистая реакция
Чистая реакция между альдегидом (или альфа-гидроксикетоном ) и ионами меди (II) в растворе Бенедикта может быть записана как:
- RCHO + 2 Cu 2+ + 5 ОН-
→ RCOO-
+ Cu
2O + 3 H
2O .
Ионы гидроксида в уравнении образуются, когда карбонат натрия растворяется в воде. С включенным цитратом реакция становится:
- RCHO + 2 Cu (C
6ЧАС
5О
7)-
+ 5 ОН-
→ RCOO-
+ Cu
2O + 2 С
6ЧАС
5О3-
7 + 3 часа
2O . [5]
Смотрите также
Прочие окисляющие реагенты
- Эквивалент декстрозы
- Решение Фелинга
- Реагент Толленса
Другие восстанавливающие реагенты
- Редуктор Джонса
- Редуктор Walden
Рекомендации
- ^ Роберт Д. Симони; Роберт Л. Хилл и Марта Воан (2002). «Решение Бенедикта, реагент для измерения восстанавливающих сахаров: клиническая химия Стэнли Р. Бенедикта» . J. Biol. Chem . 277 (16): 10–11. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 61050-1 .
- ^ a b c Collins Edexcel International GCSEBiology, Student Book ( ISBN 978-0-00-745000-8 ) стр.42-43
- ^ «Углеводы - тест Бенедикта» . dept.harpercollege.edu . Проверено 8 марта 2020 .
- ^ а б Бенедикт, SR (1 января 1909 г.). «Реагент для обнаружения редуцирующих сахаров» . J. Biol. Chem . 5 (6): 485–487. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 91645-5 .
- ^ https://microbenotes.com/benedicts-test/