ALIZARYNA: CHARAKTERYSTYKA, PREPARAT, ZASTOSOWANIA I TOKSYCZNOŚĆ - BIOLOGIA - 2026

Alizaryna jest zestaw barwników organicznych, które są otrzymywane w sposób naturalny z korzeni roślin blond nazwą odkryto francuskiego chemika Jean Pierre-1826.

Pierwszym zsyntetyzowanym barwnikiem była czerwień alizarynowa, ale jest też żółć alizarynowa, błękit alizarynowy i fiolet alizarynowy. Ze wszystkich wymienionych, czerwień alizarynowa ma największe zastosowanie, a ponieważ jest najczęściej używana, zwykle nazywamy ją po prostu alizaryną.

Struktura chemiczna alizaryny i trójwymiarowa struktura alizaryny. Źródło: Arrowsmaster / Ben Mills i Jynto

Czerwień alizarynowa jako pierwsza została sztucznie (syntetycznie) zsyntetyzowana z antracenu, dzięki odkryciu dwóch niemieckich chemików, Carla Graebe i Carla Liebermanna, w 1868 r. Naukowa nazwa czerwieni alizarynowej to 1,2-dihydroksyantrachinon, oraz Jego wzór chemiczny to C14H8O4.

Wykorzystanie pigmentu z korzenia blond do barwienia tkanin sięga czasów faraona Tutenchamona, o czym świadczą znaleziska w jego grobowcu. Podobnie zaobserwowano go również w ruinach Pompejów.

Później, w czasach Karola Wielkiego, promowano uprawę blondynki, stając się ważnym przedsięwzięciem gospodarczym w regionie.

Przez długi czas służył do barwienia tkanin, z których wykonano mundury żołnierzy armii angielskiej i brytyjskiej. Mundury miały bardzo charakterystyczny czerwony kolor, który ich charakteryzował; nazywany przez popularny slang Redcoats.

cechy

Alizaryna była niezbędnym związkiem do produkcji różnych barwników i pigmentów, pochodzących z regionu Rubia, ogólnie znanego jako „marzanka różowa” i „karmin alizarynowy”. Od tych nalewek wzięła się nazwa szkarłatnej czerwieni.

Obecnie czerwień alizarynowa jest stosowana jako barwnik do oznaczania różnych badań dotyczących wapnia. Jest to proszek utworzony z małych kryształków w kolorze pomarańczowo-czerwonawym lub pomarańczowo-fioletowym. Jest również znany pod nazwą czerwonej alizaryny. Jego masa cząsteczkowa wynosi 240,21 g / mol, a temperatura topnienia 277-278 ° C.

Naturalną formę pozyskuje się z korzeni blondynki, w szczególności z gatunków R. tinctorum i R. cordifolia.

Następnie produkcja naturalnego pigmentu z korzenia blondynki została zastąpiona syntetyczną produkcją z antracenu. Proces ten wymaga utlenienia kwasu antrachinono-2-sulfonowego azotanem sodu w stężonym roztworze wodorotlenku sodu (NaOH).

Po 1958 roku użycie czerwonej alizaryny zostało zastąpione innymi pigmentami o większej odporności na światło. Przykładami są pochodne chinakrydonu opracowane przez Duponta.

Warianty alizaryny (barwniki alizarynowe)

Wszystkie warianty mają wspólne jądro antrachinonu.

Alizarin Carmine

Karmin alizaryny jest uzyskiwany z osadu alizaryny, pigmentu typu lakieru, który zapewnia dobrą trwałość na podłożach i ma półcienoczerwony kolor.

Żółty alizarynowy

Istnieje wariant o nazwie żółcień alizarynowa R, używany jako wskaźnik pH. Ta substancja poniżej 10,2 jest żółta, ale powyżej 12 jest czerwona.

Błękit alizarynowy

Ze swojej strony błękit alizarynowy jest wskaźnikiem pH, który ma dwie strefy zmiany: jedną przy pH między 0,0-1,6, gdzie zmienia się z różowego na żółty, a drugą z przedziałem zmiany między pH 6,0-7,6 , którego zmiana jest z żółtego na zielony.

Alizarin Violet

Jest barwnikiem używanym do spektrofotometrycznego oznaczania glinu w obecności substancji powierzchniowo czynnych.

Przygotowanie roztworu czerwieni alizarynowej

Przygotowanie będzie zależało od narzędzia, które ma zamiar go dać. Na przykład w technikach oceny procesu biomineralizacji stosuje się go w stężeniu 0,1%

W przypadku znakowania genikulowanych alg koralowych stężenie zapewniające najlepsze wyniki wynosi 0,25%.

Aplikacje

Choć prawdą jest, że alizaryna przez lata była używana jako barwnik do tekstyliów, dziś ma ona inne zastosowania. Na przykład na poziomie zdrowotnym przydatne jest określenie obecności wapnia w różnych formach.

W innych obszarach, takich jak geologia, alizaryna jest przydatna do wykrywania niektórych minerałów, takich jak węglan wapnia, aragonit i kalcyt.

Najczęstsze zastosowania

Obecnie jest szeroko stosowany do ujawnienia obecności złogów wapnia w tworzeniu się tkanki kostnej. Jednym z obszarów najczęściej wykorzystywanych przez czerwień alizarynową jest histochemia.

Na przykład jest stosowany podczas procesu biomineralizacji w hodowlach komórek linii osteogennej in vitro, gdzie czerwona alizaryna wybarwia kryształy wapnia powstałe w trakcie tego procesu.

Również w technice diafanizacji, procedurze umożliwiającej badanie rozwoju kości i zębów u zwierząt doświadczalnych. Dzięki czerwonej alizarynie można zidentyfikować centra kostnienia.

Z drugiej strony przydatne jest wykrywanie obecności kryształów fosforanu wapnia w mazi stawowej.

Badania, w których wykorzystano barwnik alizarynę

Vanegas i wsp. Zastosowali czerwoną alizarynę do oceny rozwoju osteoblastów na powierzchniach tytanowych; Kandydat na materiał do produkcji implantów dentystycznych. Dzięki tej technice barwienia był w stanie zaobserwować, że osteoblasty potrafiły przylegać, namnażać się i biomineralizować na badanych powierzchniach.

Z drugiej strony Rivera i wsp. Ocenili wiek i tempo wzrostu glonów koralowych w południowo-zachodniej części Zatoki Kalifornijskiej w Meksyku. Autorzy wykonali dwa rodzaje znakowania. W pierwszej zastosowano czerwień alizarynową, a drugą z metalowymi oznaczeniami drutu ze stali nierdzewnej. Znakowanie alizaryną było najlepszą techniką do tego celu.

Podobnie Aguilar P badał walidację metody potencjometrycznej z zastosowaniem jonów selektywnych z użyciem alizaryny do oznaczania fluoru w soli, wodzie i moczu, okazując się metodą zadowalającą.

Dantas i wsp. Zastosowali fiolet alizarynowy N (AVN) jako odczynnik spektrofotometryczny do oznaczania glinu, uzyskując dobre wyniki.

Toksyczność

NFPA (National Fire Protection Association) klasyfikuje czerwień alizarynową w następujący sposób:

- Ryzyko zdrowotne w stopniu 2 (umiarkowane ryzyko).

- Ryzyko palności w stopniu 1 (niewielkie ryzyko).

- Ryzyko reaktywności w stopniu 0 (brak ryzyka).

Bibliografia

1. Vanegas J, Garzón-Alvarado D, Casale M. Interakcja między osteoblastami a powierzchniami tytanowymi: zastosowanie w implantach dentystycznych. Rev Cubana Invest Bioméd. 2010; 29 ust. 1. Dostępne pod adresem: scielo.org
2. Rivera G, García A, Moreno F. Technika oczyszczania alizaryny w badaniach nad rozwojem kości Kolumbijskie czasopismo salud libre. 2015; 10 (2): 109-115. Dostępne pod adresem: researchgate.
3. Aguilar P. Walidacja metody jonoselektywnego potencjometrycznego oznaczania fluoru w soli, wodzie i moczu. Peru. med. exp. zdrowie publiczne. 2001; 18 (1-2): 21-23. Dostępne pod adresem: scielo.org.pe/scielo
4. Alizarin karminowy. Wikipedia, wolna encyklopedia. 8 maja 2017, 15:54 UTC. 30 maja 2019, 00:19.
5. "Alizaryna." Wikipedia, wolna encyklopedia. 20 lutego 2019 r., 15:52 UTC. 30 maja 2019, 00:21 en.wikipedia.org.
6. Dantas, Alailson Falcão, Costa, Antônio Celso Spínola i Ferreira, Sérgio Luís Costa. Zastosowanie fioletu alizarynowego N (AVN) jako odczynnika spektrofotometrycznego do oznaczania glinu. Chemistry Nova, 2000; 23 (2), 155-160. Dostępne pod adresem: Scielo.org