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Cloreto de azul de tetrazólio, fórmula química C40H32Cl2N8O2, CAS 1871-22-3, geralmente aparece como um sólido cristalino incolor ou amarelo-limão. Solúvel em água quente e acetona, mas pouco solúvel em clorofórmio. Possui certo grau de higroscopicidade e é sensível à luz. Pode ser reduzido a nitrogênio tetrazólio azul sob a ação de um agente redutor. O tetrazólio azul pode ser usado para determinar a atividade da succinato desidrogenase (SDH) em cepas de levedura, que foi reduzida a um substrato. Extraia o nitrogênio tetrazólio azul das células usando dimetilsulfóxido e teste o espectro de absorção do nitrogênio tetrazólio azul. O tetrazólio azul exibe uma ampla faixa de comprimento de onda de 480-600nm, com absorbância visível em 540nm. O tetrazólio azul liga-se à succinato desidrogenase (SDH). É um corante azul usado para pesquisas microbianas, que pode corar bactérias e fungos e tem boas aplicações em pesquisas bioquímicas básicas. Além disso, esta substância também pode ser utilizada para a determinação de oxidoredutases (como a succinato desidrogenase).
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Fórmula Química |
C40H32N8Cl2O22+ |
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Massa Exata |
726 |
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Peso molecular |
728 |
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m/z |
726 (100.0%), 728 (63.9%), 727 (43.3%), 729 |
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Análise Elementar |
C, 66,03; H, 4,43; Cl, 9,74, N, 15,40; Ó, 4,40 |
O azul de cloreto de tetrazólio (número CAS: 1871-22-3) é um composto pulverulento amarelo claro com boa solubilidade em acetona e água quente e propriedades químicas ativas à temperatura ambiente.
1. Determinação da atividade da oxidoredutase
É um reagente de detecção sensível para oxidoredutases, como succinato desidrogenase (SDH) e heparinase. Seu mecanismo de ação é baseado em uma reação de redução: em condições alcalinas, o cloreto de tetrazólio é reduzido enzimaticamente a formazan azul, e a atividade enzimática é analisada quantitativamente pelo método colorimétrico (comprimento de onda de 540 nm).
Detecção da enzima heparina: A precisão dos métodos colorimétricos e eletroforéticos é comparável, mas a operação é mais simples e a capacidade de processamento da amostra é maior. É adequado para estudar a relação entre heparinase e tumores e inibidores de triagem.
Análise da atividade SDH: A absorbância da formamida azul mostra uma relação linear com a atividade SDH, com sensibilidade no nível molar de Dana, e é comumente usada na pesquisa da função mitocondrial.
2. Avaliação da atividade metabólica celular
Como substrato da desidrogenase, pode refletir a intensidade respiratória das células. Na cultura microbiana, a quantidade de formaldeído produzido está positivamente correlacionada com a atividade metabólica bacteriana, e a vitalidade da cepa pode ser rapidamente determinada pelo método colorimétrico. Por exemplo, na triagem de leveduras, este método é três vezes mais eficiente que os métodos tradicionais de contagem em placas.
3. Determinação da redução do teor de açúcar
Sob condições de aquecimento alcalino, reage com açúcares redutores, como glicose e frutose, para produzir precipitado vermelho de trifenilformazan. Após separação centrífuga e precipitação, a absorbância pode ser medida em um comprimento de onda de 485 nm para quantificar a concentração de açúcares redutores.
Detecção de micro 2-desoxi-D-glicose: o método colorimétrico aprimorado aumentou a sensibilidade para 80pg/mL e a reprodutibilidade dos dados é melhor do que o método tradicional, que é adequado para a pesquisa do metabolismo relacionado ao diabetes.
Diagnóstico Médico: Pesquisa Patológica e Testes Clínicos
1. Análise da atividade enzimática relacionada ao tumor
A enzima heparina desempenha um papel crucial na metástase tumoral, e o método colorimétrico do cloreto de tetrazólio pode detectar a atividade da heparinase em amostras de tecido para auxiliar na determinação da malignidade dos tumores. Estudos clínicos demonstraram que esse método tem consistência de 92% com os resultados imuno-histoquímicos, mas reduz os custos em 60%.
2. Avaliação rápida da vitalidade das sementes
O método de coloração com cloreto de tetrazólio determina o potencial de germinação das sementes através da detecção da atividade da desidrogenase nas células embrionárias das sementes. Após a coloração, as sementes ativas ficam vermelhas e as sementes mortas ficam incolores. Os testes em lote podem ser concluídos em 1 hora e são adequados para triagem de reprodução agrícola.
3. Coloração e classificação microbiana
Pode ser usado para coloração e identificação de bactérias e fungos. O produto A reduzido é depositado dentro da célula, e a distribuição da coloração pode ser observada ao microscópio para distinguir bactérias Gram positivas de bactérias Gram negativas. A sensibilidade é 40% maior que os métodos de coloração tradicionais.
Domínio agrícola: Inseticidas biológicos e proteção de culturas
1. Inseticida Bacillus subtilis produtor de cristal
Como ingrediente ativo do Bacillus cereus, mata insetos ao produzir endotoxinas (cristais companheiros) e exotoxinas. As endotoxinas danificam o revestimento intestinal dos insetos, fazendo com que as bactérias invadam a hemolinfa e desencadeiem a sepse; As exotoxinas interferem no desenvolvimento dos insetos durante a muda.
Aplicação florestal: O efeito da prevenção e controle das lagartas do pinheiro é significativo, com uma taxa de mortalidade de 85% em 72 horas após a aplicação e uma duração de eficácia superior a 30 dias.
Aplicação agrícola: Excelente efeito de controle de pragas de lepidópteros como broca do milho, broca do arroz e broca do milho, com dosagem de 50-100g por mu e redução de custo de 35% em comparação com pesticidas químicos.
2. Otimização do processo de preparação
A produção de fermentação de Bacillus produtor de cristais requer controle rigoroso de temperatura (28-30 graus) e valor de pH (6,8-7,2). Ao adicionar um catalisador de Pd suportado, a reação secundária da policloração pode ser suprimida e o rendimento de 6-etil triclorosacarose pode ser aumentado para 90% com uma pureza de 98%.
Síntese orgânica: Preparação de intermediários e materiais funcionais
1. Síntese de 6-Etil Triclorossacarose
O éster 6-etílico de triclorossacarose foi sintetizado pela reação do éster 6-etílico de sacarose com cloreto de tetrazólio. Este intermediário é um precursor chave do adoçante sucralose, e a seletividade e a estabilidade do catalisador afetam diretamente a qualidade do produto.
2. Preparação de complexos catiônicos de DNA
Pode servir como ligante para formar complexos com polímeros catiônicos, aumentando a eficiência do transporte de DNA dentro das células. A aplicação desta tecnologia no desenvolvimento de vetores de terapia genética pode aumentar a eficiência da transfecção em 2 a 3 vezes.
3. Imunoadsorvente de anticorpo anti-DNA
Ao modificar a superfície do transportador com cloreto de tetrazólio, pode ligar-se especificamente a anticorpos anti-DNA para o diagnóstico de doenças autoimunes. A validação clínica mostra que esse método tem sensibilidade de 95% e especificidade de 90% para o diagnóstico de lúpus eritematoso sistêmico.
O método para produzirCloreto de azul de tetrazóliono laboratório é baseado principalmente no método o-fenilenodiamina, que é um método de síntese clássico e passou por diversas melhorias para melhorar o rendimento e a pureza do produto. A seguir estão as etapas de produção detalhadas e suas equações químicas correspondentes:
1. Método de pressão atmosférica orto fenilenodiamina
(1) Preparação de matéria-prima:
Dissolva a-fenilenodiamina em solução aquosa de ácido acético e prepare a solução aquosa de nitrito de sódio. Ambas as soluções precisam ser pré-resfriadas a 0 graus antes de serem misturadas.
(2) Reação de mistura:
Em um banho de gelo, misture rapidamente uma solução de o-fenilenodiamina e uma solução de nitrito de sódio para iniciar a reação. Nesta etapa, a o-fenilenodiamina sofre uma reação de diazotização com nitrito de sódio para formar sais de diazônio.
Equação química: C6H8N2+2NaNO2+2HCl → C6H4 (N2) 2Cl2+2NaCl+2H2O
(3) Reação em circuito fechado:
Posteriormente, a temperatura é rapidamente elevada para 80 graus, fazendo com que o sal de diazônio sofra uma reação em circuito fechado e gere cloreto de nitrotetrazólio.
Equação química: C6H4 (N2) 2Cl2 → C10H8N4O2Cl2 (cloreto de nitrotetrazólio)
(4) Pós-tratamento:
Após a conclusão da reação em circuito-fechado, resfrie e filtre a solução de reação para obter o produto bruto de cloreto de nitrotetrazólio. Em seguida, a purificação adicional é realizada através de etapas como lavagem e secagem.
2. Método de alta-pressão aprimorado para o-fenilenodiamina
Este método foi inventado pelos Estados Unidos e, comparado ao método da pressão atmosférica, aumenta a temperatura e a pressão da reação, aumentando assim o rendimento e a pureza do produto.
(1) Preparação de matéria-prima:
Semelhante ao método de pressão atmosférica, dissolva a-fenilenodiamina e o nitrito de sódio em solventes apropriados. Mas neste método geralmente são usadas condições de temperatura e pressão mais altas.
(3) Pós-tratamento:
Da mesma forma, após a conclusão da reação, são necessárias etapas como resfriamento, filtração, lavagem e secagem para purificar o produto.
(2) Processo de reação:
Sob alta temperatura e pressão, a o-fenilenodiamina sofre reação de diazotização com nitrito de sódio, seguida por uma reação de circuito-fechado. Devido a mudanças nas condições de reação, este método apresenta uma taxa de reação mais rápida e maior rendimento.
A equação química é igual ao método da pressão atmosférica.
3. assuntos que necessitam de atenção
Segurança:
Devido à natureza tóxica da o-fenilenodiamina e do nitrito de sódio, é necessário seguir rigorosamente os procedimentos operacionais de segurança e usar equipamento de proteção adequado durante o experimento.
Condições de reação:
A temperatura e a pressão da reação são fatores importantes que afetam o rendimento e a pureza do produto. Portanto, na operação prática, é necessário ajustar as condições de reação de acordo com a situação específica.
Etapas de purificação:
A etapa de purificação do cloreto de nitrotetrazólio é crucial para a obtenção de produtos de alta-pureza. Na operação prática, podem ser necessários vários métodos de purificação, como recristalização, cromatografia em coluna, etc.
Resumo:
A produção de cloreto de tetrazólio em laboratório baseia-se principalmente no método da o-fenilenodiamina e seus métodos aprimorados. Ajustando as condições de reação e as etapas de purificação, podem ser obtidos produtos de cloreto de cloronitrotetrazólio de alta pureza. Na operação prática, é necessário seguir rigorosamente os procedimentos operacionais de segurança para garantir a segurança e o bom andamento do processo experimental.
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