3-Aminoftalhidrazid CAS 521-31-3

3-Aminoftalhidrazid, također poznat kao luminol. Hemijski naziv je 3-amino-fenilendikarbohidrazid. To je blijedožuti prah na sobnoj temperaturi i relativno stabilno sintetičko organsko jedinjenje. Hemijska formula je C8H7N3O2, CAS 521-31-3. Lako rastvorljiv u alkalnoj tečnosti, rastvorljiv u razblaženoj kiselini, skoro nerastvorljiv u vodi, nerastvorljiv u alkoholu. Kada je neutralna ili lagano kisela otopina izložena ultraljubičastom svjetlu, pokazuje jaku jarko plavu fluorescenciju. Za krv koja se ne može vidjeti golim okom na mjestu zločina, Luminol reagens može pokazati vrlo malu količinu krvi (reakcija okultne krvi). Istovremeno, Luminol je jaka slaba kiselina, koja ima određenu iritaciju očiju, kože i respiratornog trakta. Budući da hemoglobin sadrži željezo, željezo može katalizirati razgradnju vodikovog peroksida, pretvarajući vodikov peroksid u vodu i monokiseonik, koji zatim oksidira luminol da bi zasjao. Stoga se Luminol široko koristi u kriminalističkim istraživanjima, bioinženjeringu, hemijskom praćenju i drugim poljima. U sudskoj medicini, Luminol reakcija može identificirati mrlje od krvi koje su dugo ribane. U biologiji, Luminol se koristi za otkrivanje prisutnosti bakra, željeza i cijanida u stanicama. Hemiluminiscentni reagensi se obično koriste u hemiluminiscentnim imunološkim testovima.

Način da se izvrši Luminol test je jednostavno raspršivanje mješavine na mjesto gdje mogu biti mrlje od krvi. Ako mješavina hemoglobina i3-aminoftalhidraziddođe u kontakt, željezo u hemoglobinu ubrzava reakciju između vodikovog peroksida i luminola. Luminol gubi atome dušika i vodonika i dobiva atome kisika u reakciji oksidacije, što rezultira spojem zvanim 3-aminoftalna kiselina. U energiziranom stanju, 3-amino o-ostavljeno reakcijom se pojačava na atom kisika elektrona u višoj orbitali. Elektron se brzo vraća na niži energetski nivo i emituje dodatnu energiju kao foton. Tokom ubrzane reakcije gvožđa, emitovana svetlost je dovoljna da se vidi u mračnoj prostoriji.

Istraživači mogu koristiti druge hemiluminiscentne kemikalije, kao što je fluorescein, umjesto luminola. Princip rada ovih hemikalija je isti, ali je proces malo drugačiji.

Luminol reagens za koji često kažemo da je mješavina luminola i vodikovog peroksida (glavni sastojak vodikovog peroksida), koji se uglavnom koristi za detekciju krvi u modernoj kriminalističkoj istrazi. Kada luminol reagira s hidroksidom, nastaje dvostruki negativni ion (Dianion) koji se može oksidirati kisikom razloženim iz vodikovog peroksida, a proizvod je organski peroksid. Ovaj peroksid (pretpostavlja se da je ciklični unutrašnji peroksid) je vrlo nestabilan i odmah se razlaže u dušik (Luminol se oksidira organskim oksidansima kao što je dimetil sulfoksid da stvara dušik umjesto dušika, ali organske tvari koje sadrže dušik-) i stvara pobuđeni 3-aminoftinski sistem (interaktivna 3-aminoftalina) jedni s drugima da formiraju monolinearni bivalentni anion (S1)). Prilikom prelaska iz pobuđenog u osnovno stanje, oslobođena energija postoji u obliku fotona, a talasna dužina se nalazi u plavom delu vidljive svetlosti. Luminol će svijetliti tek nakon tretiranja oksidansom. Kao aktivator obično se koristi miješana vodena otopina vodikovog peroksida i hidroksidne baze. Katalizom jedinjenja željeza, vodikov peroksid se razlaže na kisik i vodu: 2H₂O₂ → O₂↑+2H₂O U laboratoriji se kalij-fericijanid često koristi kao izvor željeza katalizatora, dok je katalizator u sudskoj medicini samo željezo u hemoglobinu. Enzimi u mnogim biološkim sistemima također mogu katalizirati razgradnju vodikovog peroksida. Luminol reagens koristi reagens za identifikaciju krvi. Čak i ako se mrlja od krvi obriše, hem u krvi će i dalje ostati. Kada se Luminol reagens rasprši na hem, on će reagirati s aktivnim kisikom i osloboditi plavo ljubičastu fluorescenciju. Zove se Lumino reakcija. To je organska supstanca koja se koristi za identifikaciju krvi.

Luminol, takođe poznat kao3-Aminoftalhidrazid, je umjetno sintetizirano organsko jedinjenje koje se na sobnoj temperaturi pojavljuje kao svijetložuti prah. Njegova najistaknutija karakteristika je sposobnost da emituje jaku plavu fluorescenciju (sa talasnom dužinom od približno 425 nm) u prisustvu oksidanata (kao što je vodikov peroksid) i katalizatora (kao što su ioni gvožđa). Ova karakteristika ga čini nezamjenjivim alatom u poljima kao što su kriminalistička istraga, biomedicina i monitoring okoliša.

Kriminalistička istraga: 'Zlatni standard' za otkrivanje mrlja od krvi

 

Primjena luminola u sudskoj medicini smatra se klasičnom, a njegova osnovna vrijednost leži u sposobnosti otkrivanja tragova krvi koji su nevidljivi golim okom. Čak i ako je krv očišćena, obrisana ili ostavljena duže vrijeme, ona i dalje može pokazati tragove kroz luminiscentne reakcije.

Principi i mehanizmi
Hemoglobin u krvi sadrži željezo, koje može katalizirati razgradnju vodikovog peroksida na vodu i monokiseonik. Monokiseonik dalje oksidira luminol da bi stvorio pobuđeno stanje 3-amino-ftalne kiseline, koja emituje plavo svjetlo po povratku u osnovno stanje. Svaka luminiscencija traje oko 30 sekundi, s izuzetno visokom osjetljivošću i sposobnošću detekcije koncentracije u krvi do milionitog dijela.

ograničenje
Luminol također može reagirati sa spojevima koji sadrže željezo kao što su izbjeljivač, izmet i ostaci cigareta, što može utjecati na rezultate. Osim toga, prskanje luminola može uništiti dokaze o DNK, ali moderna tehnologija je uspjela izdvojiti DNK iz neobrađenih područja, djelimično ublaživši ovaj problem.

 

Scenariji aplikacija
Rekonstrukcija mjesta zločina: Nakon prskanja otopinom luminola, mrlje od krvi će izgledati plavo ljubičasto fluorescentno, pomažući policiji da locira skrivene mrlje krvi i rekonstruiše proces zločina. Na primjer, u studiji njemačkog forenzičara Waltera Spechta iz 1937. godine, luminol je uspješno otkrio mrlje krvi koje su bile oprane, pružajući ključne dokaze za istragu slučaja.
Praćenje historijskih slučajeva: Suva i trula krv reagira snažnije od svježe krvi, tako da se luminol može koristiti za otkrivanje zastarjelih mrlja od krvi. Istraživanje patologa iz San Francisca Fredericka Proeschera pokazuje da čak i nakon godina sušenja krvi, luminol i dalje može učiniti da ona stalno svijetli.

Biomedicinska nauka: od molekularne detekcije do dijagnoze bolesti

 

Primjena luminola u biomedicinskom polju oslanja se na njegova svojstva hemiluminiscencije za otkrivanje specifičnih molekula ili bioloških procesa putem označavanja ili reakcija.

Hemiluminiscentni imunotest (CLIA):
Luminol, kao marker, vezuje se za antitela ili antigene i kvantitativno analizira ciljnu supstancu detektujući intenzitet luminiscentnog signala. na primjer:
Detekcija biomarkera bolesti: U dijagnozi raka, antitijela označena luminolom mogu se specifično vezati za antigene povezane s tumorom, postižući rani skrining.

Detekcija infektivnog patogena: Označavanjem virusnih antigena, Luminol komplet može brzo otkriti HIV, viruse gripe, itd., uz osjetljivost od pg/mL.

 

Detekcija enzimske aktivnosti:
Luminol može otkriti vodikov peroksid koji nastaje reakcijama biološke oksidacije, što indirektno odražava aktivnost enzima. na primjer:
Detekcija glukoze: Glukoza oksidaza katalizira stvaranje vodikovog peroksida iz glukoze, a luminol reagira s njom i emituje svjetlost. Koncentracija glukoze se mjeri intenzitetom svjetlosti, s vremenom odgovora od samo 0,5 sekundi.
Analiza aktivnosti peroksidaze hrena (HRP): HRP katalizuje oksidaciju luminola, a intenzitet luminescencije je proporcionalan aktivnosti enzima, koji se koristi za proučavanje kinetike enzimskih reakcija.
Detekcija metalnih jona:
Luminol je osjetljiv na jone metala kao što su bakar i željezo i može se koristiti za određivanje sadržaja metala u biološkim uzorcima. Na primjer, otkrivanje koncentracije iona željeza u cerebrospinalnoj tekućini može pomoći u dijagnozi neurodegenerativnih bolesti.

Monitoring životne sredine: sigurnost kvaliteta vode i kontrola zagađenja

 

3-Aminoftalhidrazidse uglavnom koristi u nauci o okolišu za otkrivanje teških metala i ostataka dezinficijensa u industrijskim otpadnim vodama, osiguravajući sigurnost kvaliteta vode.

Detekcija teških metala:
Luminol reaguje sa sulfidima i formira talog jod sulfida, a intenzitet luminescencije je povezan sa koncentracijom teških metala kao što su olovo i živa. Na primjer, u tretmanu otpadne vode od galvanizacije, luminol može brzo odrediti zaostale ione teških metala i voditi proces pročišćavanja.

Analiza ostataka dezinfekcionog sredstva:
Luminol je osjetljiv na sredstva za dezinfekciju kao što je hipohlorit i može se koristiti za otkrivanje rezidualnog sadržaja hlora u vodi za piće. U poređenju sa tradicionalnim metodama, ne zahtijeva složenu pretprocesu, jednostavan je za rukovanje i pogodan je za brzu-detekciju na lokaciji.
Detekcija reaktivnih vrsta kiseonika:
Luminol može detektovati reaktivne vrste kiseonika kao što su superoksidni anjoni i hidroksilni radikali u vodi, i proceniti sposobnost samopročišćavanja ili nivo zagađenja vode. Na primjer, u proučavanju eutrofikacije u jezerima, intenzitet luminescencije luminola odražava nivo oksidativnog stresa u vodnim tijelima.

Granice naučnog istraživanja: integracija nanotehnologije i elektrohemiluminiscencije

 

Sa razvojem nanotehnologije, granice primjene luminola nastavljaju da se šire, posebno u oblastima elektrohemiluminiscencije (ECL) i senzibilizacije nanomaterijala gdje su napravljeni proboji.

ECL senzibilizacije nanočestica:
Nanočestice zlata, srebra i drugih plemenitih metala mogu katalizirati oksidaciju luminola, dok istovremeno povećavaju površinu elektrode i značajno pojačavaju intenzitet luminescencije. Na primjer, elektrode modificirane nanočesticama zlata povećavaju ECL signal luminola za 10 puta, što se koristi za razvoj biosenzora visoke{2}}osjetljivosti.

Sinergijska luminiscencija ugljične tačke:
Ugljenične tačke, kao nova vrsta nanomaterijala, mogu formirati kompozitni sistem sa luminolom kako bi se poboljšala efikasnost luminescencije putem prenosa energije ili prenosa elektrona. Istraživanja su pokazala da je osjetljivost sistema luminola ugljične tačke u detekciji vodonik peroksida povećana za 5 puta, a luminiscentna boja se može podesiti (kao što je tamnocrvena do blizu-infracrvena), proširujući primjenu biološkog snimanja.

 

Platforma za detekciju na više načina:
Kombinacijom hemiluminiscentnih i fluorescentnih svojstava luminola, istraživači su razvili dual-mode fluorescencije/kemiluminiscencije senzora. Na primjer, korištenjem karbonskih tačaka kao luminiscentnog mastila i pripremom detekcijskih čipova putem inkjet štampe, može se postići kvantitativna analiza u više modova vodonik peroksida i glukoze.

Luminol, kao klasičan hemiluminiscentni reagens, proširio je svoju primjenu od tradicionalnog otkrivanja mrlja od krvi na najsavremenija- polja kao što su biomedicina, nauka o okolišu i nanotehnologija. Sa napretkom analitičkih tehnika, luminol i njegovi derivati ​​će nastaviti da pružaju nove mogućnosti za naučna istraživanja i primene, postajući „glasnici svetlosti“ za istraživanje mikroskopskog sveta i rešavanje praktičnih problema.

Sintetiziran je još 1853. Godine 1928. hemičari su po prvi put otkrili da ovo jedinjenje ima divnu osobinu da može emitovati plavo svjetlo kada se oksidira. Nekoliko godina kasnije, neko je pomislio da iskoristi ovo svojstvo za otkrivanje mrlja od krvi. Krv sadrži hemoglobin, a kisik koji udišemo iz zraka ovaj protein dostavlja u sve dijelove tijela. Hemoglobin sadrži željezo, a željezo može katalizirati razgradnju vodikovog peroksida, pretvarajući vodikov peroksid u vodu i monokiseonik, koji zatim oksidira luminol da bi zasjao. Tokom ispitivanja mrlja od krvi, Luminol reaguje sa hemoglobinom (protein u hemoglobinu odgovoran za transport kiseonika), pokazujući plavu fluorescenciju. Ova metoda detekcije je izuzetno osjetljiva. Može otkriti samo milioniti dio sadržaja krvi. Čak i ako mala kap krvi padne u veliki rezervoar vode, može se otkriti. Ovo pokazuje koliko je kriminalcima teško očistiti mjesto događaja.

3-Aminoftalhidrazidluminescencija je uzrokovana oksidacijom, što znači da postoji mnogo oksida i metala koji mogu igrati katalitičku ulogu u Luminol luminescenciji, uključujući hipokloritno izbjeljivač koji se koristi svakodnevno. Ako kriminalci očiste mjesto događaja izbjeljivačem, to može ometati upotrebu Luminola. Dvije vrste luminiscencije se malo razlikuju. Luminiscencija uzrokovana izbjeljivačem brzo treperi, dok se ona uzrokovana mrljama od krvi postepeno pojavljuje. Iskusni detektivi ili policajci obično mogu razlikovati to dvoje, ali ne nužno oboje.

1. Šta je to i zašto je poznato?
3-Amino anilin diacetil hidrazid je osnovna hemijska struktura Rumina. Sam po sebi, nema luminescentna svojstva. Međutim, u alkalnoj otopini vodikovog peroksida, može se oksidirati i emitovati karakterističnu plavo-zelenu fluorescenciju, što ga čini osnovnim molekulom u polju kemijske luminescencije.
2. Koje su glavne praktične upotrebe?
Glavna primjena je za otkrivanje mrlja od krvi. Forenzičari koriste njegovu izuzetno visoku osjetljivost (čak i sposobna da otkrije razrijeđene ili obrisane mrlje od krvi) za sprovođenje istrage na mjestu zločina. Osim toga, koristi se i u biohemijskoj analizi (kao što je detekcija metalnih jona i slobodnih radikala) i za nastavne demonstracije.
3. Koja su ključna ograničenja kada se koristi kao sirovina?
Reakcija luminiscencije u velikoj mjeri ovisi o katalizatoru (kao što su ioni željeza i bakra), a na intenzitet luminiscencije u velikoj mjeri utiču pH vrijednost, temperatura i čistoća otopine. Stoga, prilikom pripreme reagensa za detekciju, mora se koristiti voda visoke -čistoće i strogi uvjeti moraju biti strogo kontrolirani kako bi se izbjegle lažne negativne reakcije ili smetnje u pozadini.
4. Da li je bezbedno?
Kao hemijska supstanca, ima određenu iritaciju kože, očiju i respiratornog trakta. Kada se koristi rutinski (kao što je u forenzičkom spreju), koncentracija je izuzetno niska i rizik se može kontrolisati, ali pri rukovanju prahom sirovine treba poduzeti ličnu zaštitu (kao što su maske i rukavice) kako bi se izbjeglo udisanje ili kontakt.

Popularni tagovi: 3-aminoftalhidrazid cas 521-31-3, dobavljači, proizvođači, fabrika, veleprodaja, kupovina, cijena, rasuti, prodaja