3-аминофталхидразид CAS 521-31-3

3-аминофталхидразид, известен още като луминол. Химичното наименование е 3-амино-фенилендикарбохидразид. Това е бледожълт прах при стайна температура и относително стабилно синтетично органично съединение. Химическата формула е C8H7N3O2, CAS 521-31-3. Лесно разтворим в алкален разтвор, разтворим в разредена киселина, почти неразтворим във вода, неразтворим в алкохол. Когато неутрален или леко кисел разтвор е изложен на ултравиолетова светлина, той показва силна яркосиня флуоресценция. За кръвта, която не може да се види с невъоръжено око на местопрестъплението, реактивът Luminol може да покаже много малко количество петно ​​от кръв (реакция на окултна кръв). В същото време Luminol е силна слаба киселина, която има известно дразнене на очите, кожата и дихателните пътища. Тъй като хемоглобинът съдържа желязо, желязото може да катализира разлагането на водороден прекис, превръщайки водородния прекис във вода и монокислород, който след това окислява луминола, за да го накара да свети. Следователно Luminol се използва широко в криминални разследвания, биоинженерство, проследяване на химикали и други области. В съдебната медицина реакцията на Luminol може да идентифицира петна от кръв, които са били търкани дълго време. В биологията Luminol се използва за откриване на наличието на мед, желязо и цианид в клетките. Хемилуминесцентните реагенти обикновено се използват в хемилуминесцентния имуноанализ.

Начинът за извършване на теста Luminol е просто да напръскате сместа на място, където може да има петна от кръв. Ако сместа от хемоглобин и3-аминофталхидразидвлезе в контакт, желязото в хемоглобина ускорява реакцията между водороден прекис и луминол. Luminol губи азотни и водородни атоми и получава кислородни атоми в реакцията на окисление, което води до съединение, наречено 3-аминофталова киселина. В енергизирано състояние 3-амино о-оставеният от реакцията се подсилва до кислородния атом на електрона в по-високата орбитала. Електронът бързо пада обратно на по-ниско енергийно ниво и излъчва допълнителна енергия като фотон. По време на ускорената реакция на желязото, излъчваната светлина е достатъчна, за да се види в тъмната стая.

Изследователите могат да използват други хемилуминесцентни химикали, като флуоресцеин, вместо луминол. Принципът на работа на тези химикали е един и същ, но процесът е малко по-различен.

Реагентът Luminol, който често казваме, е смес от луминол и водороден прекис (основният компонент на водородния прекис), който се използва главно за откриване на кръв в съвременните криминални разследвания. Когато луминолът реагира с хидроксид, се образува двойно отрицателен йон (дианион), който може да се окисли от кислород, разложен от водороден пероксид, и продуктът е органичен пероксид. Този пероксид (предполага се, че е цикличен вътрешен пероксид) е много нестабилен и незабавно се разлага на азот (Luminol се окислява от органични оксиданти като диметилсулфоксид, за да генерира азот вместо азот, но азот -съдържащи органични вещества) и генерира възбудена 3-аминофталова киселина (трилинейна двувалентна анионна (T1) система взаимодейства един с друг, за да образуват монолинеен двувалентен анион (S1)). При прехода от възбудено състояние към основно състояние, освободената енергия съществува под формата на фотони, а дължината на вълната се намира в синята част на видимата светлина. Luminol ще свети само след като бъде обработен с оксидант. Като активатор обикновено се използва смесен воден разтвор на водороден прекис и хидроксидна основа. При катализа на железни съединения водородният пероксид се разлага на кислород и вода: 2H₂O₂ → O₂↑+2H₂O В лабораторията калиевият ферицианид често се използва като източник на желязо за катализатор, докато катализаторът в съдебната медицина е просто желязото в хемоглобина. Ензимите в много биологични системи също могат да катализират разлагането на водороден пероксид. Luminol reagent използва реагента за идентифициране на кръвта. Дори петното от кръв да бъде избърсано, хемът в кръвта ще остане. Когато реагент Luminol се напръска върху хема, той ще реагира с активен кислород и ще освободи синя лилава флуоресценция. Нарича се реакция на Лумино. Това е органично вещество, използвано за идентифициране на кръв.

Луминол, известен още като3-аминофталхидразид, е изкуствено синтезирано органично съединение, което изглежда като светложълт прах при стайна температура. Най-забележителната му характеристика е способността да излъчва силна синя флуоресценция (с дължина на вълната приблизително 425 nm) в присъствието на окислители (като водороден пероксид) и катализатори (като железни йони). Тази характеристика го прави незаменим инструмент в области като криминални разследвания, биомедицина и мониторинг на околната среда.

Криминално разследване: „Златният стандарт“ за откриване на петна от кръв

 

Приложението на луминол в съдебната медицина се счита за класическо, а основната му стойност се крие в способността му да открива следи от кръв, които са невидими с просто око. Дори ако кръвта е била почистена, избърсана или оставена за дълго време, тя все още може да показва следи чрез луминесцентни реакции.

Принципи и механизми
Хемоглобинът в кръвта съдържа желязо, което може да катализира разлагането на водороден пероксид във вода и монокислород. Монокислородът допълнително окислява луминола, за да генерира възбуденото състояние на 3-аминофталова киселина, която излъчва синя светлина при връщане в основното си състояние. Всяка луминисценция трае около 30 секунди, с изключително висока чувствителност и възможност за откриване на концентрации в кръвта до една милионна.

ограничение
Luminol може също така да реагира със съединения, съдържащи желязо, като белина, изпражнения и остатъци от цигари, което може да попречи на резултатите. В допълнение, пръскането с луминол може да унищожи ДНК доказателства, но съвременната технология е успяла да извлече ДНК от нетретирани зони, частично облекчавайки този проблем.

 

Сценарии за приложение
Реконструкция на местопрестъплението: След напръскване с разтвор на луминол, петната от кръв ще изглеждат синьо-лилаво флуоресцентни, помагайки на полицията да открие скрити петна от кръв и да реконструира процеса на престъпление. Например, в изследването от 1937 г. на немския криминалист Валтер Шпехт, луминолът успешно открива петна от кръв, които са били измити, предоставяйки решаващи доказателства за разследването на случая.
Проследяване на исторически случаи: Сухата и гнила кръв реагира по-силно от прясната кръв, така че луминолът може да се използва за откриване на стари петна от кръв. Изследванията на патолога от Сан Франциско Фредерик Прошер показват, че дори след години на изсушаване на кръвта, луминолът все още може да я накара да свети многократно.

Биомедицински науки: от молекулярно откриване до диагностика на заболявания

 

Приложението на луминол в областта на биомедицината разчита на неговите хемилуминесцентни свойства за откриване на специфични молекули или биологични процеси чрез маркиране или реакции.

Хемилуминесцентен имуноанализ (CLIA):
Luminol, като маркер, се свързва с антитела или антигени и количествено анализира целевото вещество чрез откриване на интензитета на луминесцентния сигнал. Например:
Откриване на биомаркер на заболяване: При диагностицирането на рак антителата, белязани с луминол, могат специфично да се свържат с антигени, свързани с тумора, постигайки ранен скрининг.

Откриване на инфекциозни патогени: Чрез маркиране на вирусни антигени комплектът Luminol може бързо да открие HIV, грипни вируси и т.н., с чувствителност от pg/mL.

 

Откриване на ензимна активност:
Luminol може да открие водороден пероксид, произведен от реакции на биологично окисление, косвено отразявайки ензимната активност. Например:
Откриване на глюкоза: Глюкозооксидазата катализира генерирането на водороден пероксид от глюкоза и луминолът реагира с нея, за да излъчва светлина. Концентрацията на глюкоза се измерва чрез интензитета на светлината, като времето за реакция е само 0,5 секунди.
Анализ на активността на пероксидазата на хрян (HRP): HRP катализира окисляването на луминола и интензитетът на луминесценция е пропорционален на ензимната активност, използвана за изследване на кинетиката на ензимните реакции.
Откриване на метални йони:
Luminol е чувствителен към метални йони като мед и желязо и може да се използва за определяне на съдържанието на метал в биологични проби. Например, откриването на концентрацията на железни йони в цереброспиналната течност може да помогне при диагностицирането на невродегенеративни заболявания.

Мониторинг на околната среда: безопасност на качеството на водата и контрол на замърсяването

 

3-аминофталхидразидсе използва главно в науката за околната среда за откриване на тежки метали и остатъци от дезинфектанти в промишлени отпадъчни води, като гарантира безопасността на качеството на водата.

Откриване на тежки метали:
Луминолът реагира със сулфиди, за да образува утайки от йоден сулфид, а интензитетът на луминесценция е свързан с концентрацията на тежки метали като олово и живак. Например, при третирането на отпадъчни води от галванопластика, луминолът може бързо да определи остатъчните йони на тежки метали и да ръководи процеса на пречистване.

Анализ на остатъците от дезинфектант:
Luminol е чувствителен към дезинфектанти като хипохлорит и може да се използва за откриване на остатъчно съдържание на хлор в питейната вода. В сравнение с традиционните методи, той не изисква сложна предварителна обработка, лесен е за работа и е подходящ за бързо-откриване на място.
Откриване на реактивни кислородни видове:
Luminol може да открие реактивни кислородни видове като супероксидни аниони и хидроксилни радикали във водата и да оцени способността за самопречистване или нивото на замърсяване на водата. Например, при изследването на еутрофикацията в езерата, интензитетът на луминесценция на луминола отразява нивото на оксидативен стрес във водните тела.

Граници на научните изследвания: Интеграция на нанотехнологиите и електрохемилуминесценцията

 

С развитието на нанотехнологиите границите на приложение на луминола продължават да се разширяват, особено в областта на електрохемилуминесценцията (ECL) и сенсибилизацията на наноматериали, където са направени пробиви.

Сенсибилизация на наночастици ECL:
Наночастиците от злато, сребро и други благородни метали могат да катализират окисляването на луминола, като същевременно увеличават повърхността на електрода и значително повишават интензитета на луминесценция. Например, електроди, модифицирани със златни наночастици, усилват ECL сигнала на луминол с 10 пъти, който се използва за разработването на биосензори с висока-чувствителност.

Синергична луминесценция на въглеродни точки:
Въглеродните точки, като нов тип наноматериал, могат да образуват композитна система с луминол, за да подобрят ефективността на луминесценцията чрез пренос на енергия или пренос на електрони. Изследванията показват, че чувствителността на луминоловата система с въглеродни точки при откриване на водороден прекис се увеличава 5 пъти и луминесцентният цвят може да се регулира (като наситено червено до близко-инфрачервено), разширявайки приложението на биологичните изображения.

 

Многорежимна платформа за откриване:
Чрез комбиниране на хемилуминесцентните и флуоресцентните свойства на луминола, изследователите са разработили сензор за флуоресценция/хемилуминесценция с двоен-режим. Например, чрез използване на въглеродни точки като луминесцентно мастило и подготовка на чипове за откриване чрез мастиленоструен печат, може да се постигне количествен анализ на водороден пероксид и глюкоза в много-режими.

Luminol, като класически хемилуминесцентен реагент, разшири приложенията си от традиционното откриване на кървави петна до авангардни-области като биомедицина, наука за околната среда и нанотехнологии. С напредъка на аналитичните техники луминолът и неговите производни ще продължат да предоставят нови възможности за научни изследвания и приложения, превръщайки се в „пратеници на светлината“ за изследване на микроскопичния свят и решаване на практически проблеми.

Синтезиран е още през 1853 г. През 1928 г. химиците откриват за първи път, че това съединение има чудесно свойство, че може да излъчва синя светлина, когато се окислява. Няколко години по-късно някой се сети да използва това свойство за откриване на петна от кръв. Кръвта съдържа хемоглобин, а кислородът, който вдишваме от въздуха, се доставя до всички части на тялото чрез този протеин. Хемоглобинът съдържа желязо, а желязото може да катализира разлагането на водороден прекис, превръщайки водородния прекис във вода и монокислород, който след това окислява луминола, за да свети. По време на изследването на петна от кръв Luminol реагира с хемоглобина (протеин в хемоглобина, отговорен за транспортирането на кислород), показвайки синя флуоресценция. Този метод за откриване е изключително чувствителен. Той може да открие само една милионна част от кръвното съдържание. Дори ако малка капка кръв падне в голям резервоар с вода, тя може да бъде открита. Това показва колко трудно е за престъпниците да почистят местопроизшествието.

3-аминофталхидразидлуминесценцията се причинява от окисление, което означава, че има много оксиди и метали, които могат да играят каталитична роля в луминесценцията на Luminol, включително хипохлоритна белина, използвана ежедневно. Ако престъпниците почистят сцената с белина, това може да попречи на използването на Luminol. Двата вида луминесценция са малко по-различни. Луминесценцията, причинена от белина, мига бързо, докато тази, причинена от петна от кръв, постепенно се появява. Опитните детективи или полицаи обикновено могат да направят разлика между двете, но не непременно и двете.

1. Какво е това и защо е известно?
3-Амино анилин диацетил хидразид е основната химическа структура на Rumino. Сам по себе си той няма луминисцентни свойства. Въпреки това, в алкален разтвор на водороден прекис, той може да се окисли и да излъчва отличителна синьо-зелена флуоресценция, което го прави основна молекула в областта на химическата луминесценция.
2. Какви са основните практически приложения?
Основното приложение е за откриване на петна от кръв. Криминалистите използват изключително високата му чувствителност (дори в състояние да откриват разредени или изтрити петна от кръв), за да извършват разследвания на местопрестъплението. Освен това, той се използва и при биохимичен анализ (като откриване на метални йони и свободни радикали) и за преподаване на демонстрации.
3. Какви са основните ограничения при използване като суровина?
Реакцията на луминесценция е силно зависима от катализатора (като йони на желязо и мед), а интензитетът на луминесценцията е силно повлиян от стойността на pH, температурата и чистотата на разтвора. Следователно, когато се приготвя реагентът за откриване, трябва да се използва вода с висока-чистота и стриктни условия трябва да се контролират строго, за да се избегнат фалшиви отрицателни резултати или фонови смущения.
4. Безопасно ли е?
Като химическо вещество има известно дразнене на кожата, очите и дихателните пътища. Когато се използва рутинно (като например в съдовия спрей), концентрацията е изключително ниска и рискът е контролируем, но при работа с праха от суровината трябва да се вземат лични предпазни средства (като маски и ръкавици), за да се избегне вдишване или контакт.

Популярни тагове: 3-аминофталхидразид cas 521-31-3, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба