ALIZARĪNS: ĪPAŠĪBAS, SAGATAVOŠANA, PIELIETOJUMS UN TOKSICITĀTE - BIOLOĢIJA - 2025

Alizarin ir kopums, organisko krāsvielu, kas tiek iegūti dabiski no saknēm augu blondīne nosaukumu, atklāti franču ķīmiķis Pierre-Jean 1826..

Pirmā sintezētā krāsa bija alizarīna sarkana, bet ir arī dzeltenā, alizarīna zilā un violetā alizarīna dzeltenā krāsa. No visiem minētajiem alizarīna sarkanajiem ir vislielākais pielietojums, un, tā kā tas ir visplašāk izmantotais, mēs parasti to dēvējam tikai par alizarīnu.

Alizarīna ķīmiskā struktūra un alizarīna 3D struktūra. Avots: Arrowsmaster / Ben Mills un Jynto

Alizarīna sarkanais bija pirmais, kas mākslīgi (sintētiski) sintezēts no antracēna, pateicoties divu vācu ķīmiķu - Karla Grābe un Karla Liebermana - atklājumam 1868. gadā. Tās ķīmiskā formula ir C14H8O4.

Pigmenta izmantošana no blondas saknes audumu krāsošanai ir faraona Tutanhamona laiki, par ko liecina viņa kapa atrasti atradumi. Tāpat tas tika novērots arī Pompejas drupās.

Vēlāk, Charlemagne laikā, tika veicināta blondīnes audzēšana, kļūstot par nozīmīgu ekonomisku vingrinājumu reģionā.

Ilgu laiku to izmantoja, lai krāsotu audumus, ar kuriem viņi izgatavoja karavīru formas tērpus, kuri piederēja Anglijas un Lielbritānijas armijai. Formām bija raksturīga ļoti īpaša sarkana krāsa, kas tos raksturoja; to sauc populārais slengs Redcoats.

raksturojums

Alizarīns bija būtisks savienojums dažādu krāsvielu vai pigmentu ražošanā, kas nāk no Rubijas, parasti pazīstams kā "rožu madder" un "alizarīna karmīns". No šīm tinktūrām radās sārtināt sarkans nosaukums.

Mūsdienās alizarīna sarkano krāsu izmanto kā traipu, lai noteiktu dažādus pētījumus, kuros iesaistīts kalcijs. Tas ir pulveris, ko veido mazi kristāli oranži sarkanīgi vai oranži purpursarkanā krāsā. Tas ir arī pazīstams ar sarkanā alizarīna vārdu. Tā molekulārā masa ir 240,21 g / mol, un kušanas temperatūra ir 277–278 ° C.

Dabisko formu iegūst no blondānas saknēm, īpaši no R. tinctorum un R. cordifolia sugām.

Pēc tam dabīgā pigmenta iegūšana no blondās saknes tika aizstāta ar sintētisko ražošanu no antracēna. Šim procesam nepieciešama antrahinona-2-sulfoskābes oksidēšana ar nātrija nitrātu koncentrētā nātrija hidroksīda (NaOH) šķīdumā.

Pēc 1958. gada sarkanā alizarīna lietošana tika aizstāta ar citiem pigmentiem ar lielāku stabilitāti pret gaismu. Piemēri ir hinakridona atvasinājumi, kurus izstrādājis Dupont.

Alizarīna varianti (krāsvielas ar alizarīnu)

Visiem variantiem ir kopīgs antrahinona kodols.

Alizarīna karmīns

Alizarīna karmīns tiek iegūts no alizarīna nogulsnēm - lakas tipa pigmenta, kas nodrošina labu noturību uz substrātiem un ir daļēji tumši sarkana.

Alizarīna dzeltens

Pastāv variants, ko sauc par alizarīna dzelteno R, ko izmanto kā pH indikatoru. Šī viela zem 10,2 ir dzeltena, bet virs 12 ir sarkana.

Alizarīna zils

Savukārt alizarīna zils ir pH indikators, kam ir divas pagrieziena zonas: viena ar pH līmeni no 0,0 līdz 1,6, kur tā mainās no rozā līdz dzeltenai, un otra pagriešanās intervāls starp pH 6,0–7,6 , kuras maiņa ir no dzeltenas uz zaļu.

Alizarīns Violets

Tas ir krāsviela, ko izmanto alumīnija spektrofotometriskai noteikšanai virsmaktīvo vielu klātbūtnē.

Alizarīna sarkanā šķīduma pagatavošana

Sagatavošana būs atkarīga no tā, kāda lietderība to sniegs. Piemēram, biomineralizācijas procesa novērtēšanas metodēs to izmanto koncentrācijā 0,1%

Ģenicētu koraļļu aļģu marķēšanai koncentrācija ar labākajiem rezultātiem ir 0,25%.

Lietojumprogrammas

Lai gan ir taisnība, ka alizarīnu gadiem ilgi izmantoja kā tekstilizstrādājumu krāsvielu, šodien tam ir citi pielietojumi. Piemēram, veselības līmenī ir lietderīgi noteikt kalcija klātbūtni dažādās formās.

Citās jomās, piemēram, ģeoloģijā, alizarīns ir noderīgs noteiktu minerālu, piemēram, kalcija karbonāta, aragonīta un kalcīta, noteikšanai.

Biežākā lietošana

Pašlaik to plaši izmanto, lai atklātu kalcija nogulsnes kaulu audu veidošanā. Viena no jomām, kurā alizarīna sarkans lieto visvairāk, ir histoķīmija.

Piemēram, to izmanto biomineralizācijas procesa laikā osteogēnās līnijas in vitro šūnu kultūrās, kur sarkanais alizarīns krāso procesa laikā izveidotos kalcija kristālus.

Arī diafanizācijas tehnikā - procedūra, kas ļauj pētīt kaulu un zobu attīstību eksperimentālos dzīvniekos. Pateicoties sarkanajam alizarīnam, ir iespējams noteikt osifikācijas centrus.

No otras puses, ir lietderīgi noteikt kalcija fosfāta kristālu klātbūtni sinoviālajā šķidrumā.

Izmeklējumi, kuros izmantota krāsviela alizarīns

Vanegas et al., Lai novērtētu osteoblastu attīstību uz titāna virsmām, izmantoja sarkano alizarīnu; Materiāls kandidātam zobu implantu ražošanai. Pateicoties šai krāsošanas tehnikai, viņš varēja novērot, ka osteoblasti spēja lipināt, izplatīties un biomineralizēt uz pārbaudītajām virsmām.

No otras puses, Rivera et al. Novērtēja korallīnu aļģu vecumu un augšanas ātrumu Kalifornijas līča dienvidrietumos, Meksikā. Autori veica divu veidu marķēšanu. Pirmajā izmantoja sarkanu alizarīna alu, bet otrajā - ar metāliskiem nerūsējošās stieples marķējumiem. Alizarīna marķēšana bija labākā tehnika šim mērķim.

Tāpat Aguilar P pētīja potenciometriskās metodes validāciju ar selektīvo jonu palīdzību, izmantojot alizarīnu fluora noteikšanai sālī, ūdenī un urīnā, izrādoties, ka tā ir apmierinoša metode.

Dantas et al. Alumīnija noteikšanā kā spektrofotometrisko reaģentu izmantoja alizarīna violeto N (AVN), iegūstot labus rezultātus.

Toksicitāte

NFPA (Nacionālā ugunsdrošības asociācija) klasificē alizarīna sarkano krāsu šādi:

- 2. pakāpes veselības risks (mērens risks).

- 1. pakāpes uzliesmošanas risks (neliels risks).

- Reaktivitātes risks 0. pakāpē (nav riska).

Atsauces

1. Vanegas J, Garzón-Alvarado D, Casale M. Mijiedarbība starp osteoblastiem un titāna virsmām: pielietojums zobu implantos. Rev Cubana Invest Bioméd. 2010; 29. panta 1. punkts. Pieejams vietnē: scielo.org
2. Rivera G, García A, Moreno F. Alizarīna attīrīšanas tehnika kaulu attīstības izpētei Kolumbijas žurnāls salud libre. 2015; 10 (2): 109–115. Pieejams: researchgate.
3. Aguilar P. Jonu selektīvās potenciometriskās metodes validācija fluora noteikšanai sālī, ūdenī un urīnā. Peru. med. eksp. sabiedrības veselība. 2001; 18 (1-2): 21.-23. Pieejams vietnē: scielo.org.pe/scielo
4. Alizarīna karmīns. Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2017. gada 8. maijs, 15:54 UTC. 2019. gada 30. maijs, 00:19.
5. "Alizarīns." Wikipedia, bezmaksas enciklopēdija. 2019. gada 20. februāris, 15:52 UTC. 2019. gada 30. maijs, 00:21 lv.wikipedia.org.
6. Dantas, Alailson Falcão, Costa, Antônio Celso Spínola un Ferreira, Sérgio Luís Costa. Alizarīna violetā N (AVN) izmantošana par spektrofotometrisko reaģentu alumīnija noteikšanai. Ķīmija Nova, 2000; 23 (2), 155.-160. Pieejams vietnē Scielo.org