XANTHOPROTEINREAKTION: BEGRÜNDUNG, VERFAHREN, VERWENDUNG - CHEMIE - 2025

Die Xanthoproteinreaktion ist ein chemisches Verfahren zur Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit von aromatischen Aminosäuren wie Tyrosin und Tryptophan, die in freier Form vorliegen oder lösliche Proteine, Peptide oder Polypeptide darstellen können.

Es wurde auch verwendet, um toxische Substanzen im Blut nachzuweisen, die eine Benzolgruppe in ihrer Struktur enthalten. Dieser Test ist auch als Xanthoprotein-Becher-Reaktion bekannt.

Positive Xanthoproteinreaktion Quelle: Aus dem Video: https://youtu.be/GzGMbw5w4Wo

Die Xanthoproteinreaktion verwendet konzentrierte Salpetersäure, Wärme und ein neutralisierendes Alkali. Wenn die Lösung nach Neutralisation der Reaktion von gelb nach orange wechselt, wird der Test als positiv angesehen. Die beobachtete Färbung beruht auf der Bildung stickstoffhaltiger Verbindungen, die aus der Nitrifikation von Benzolgruppen stammen.

Wenn die Menge des Gesamtproteins quantifiziert werden muss, müssen andere Proteinbestimmungsmethoden wie Biuret verwendet werden.

Die Xanthoproteinreaktion wird hauptsächlich verwendet, wenn Substanzen analysiert werden, deren chemische Zusammensetzung nicht bekannt ist. Diese Reaktion ist normalerweise Teil einer Reihe von Tests, mit deren Hilfe die chemische Zusammensetzung einer bestimmten Substanz oder eines bestimmten Extrakts bestimmt werden kann. Deshalb wird es von Forschern häufig verwendet.

Andererseits wird die Becher-Xanthoprotein-Reaktion verwendet, um Phenol- und Indolsubstanzen im Blut nachzuweisen, wodurch das Auftreten einer Nephropathie vorhergesagt werden kann, bevor andere spätere Parameter erhöht werden.

Basis

Die Reaktion erkennt im Wesentlichen das Vorhandensein der Benzolgruppe sowohl in Aminosäuren als auch in Proteinen und Peptiden. Salpetersäure wirkt auf den Benzolring der Aminosäuren, die ihn besitzen, und bildet phenolische Nitroverbindungen.

Die Reaktion benötigt Wärme, um ausgeführt zu werden. Im Allgemeinen bildet sich ein Niederschlag, der das Medium trübt und es milchig macht. Der Niederschlag kann weiß oder gelb sein. Schließlich ist ein Alkalisierungsschritt erforderlich, der die Farbe betont. Hierzu wird eine Base wie 40% Natriumhydroxid oder Ammoniak verwendet.

Die Reaktion wird als positiv interpretiert, wenn während des Erhitzungsprozesses eine starke Gelbfärbung beobachtet wird, oder als dunkelorange, wenn die Reaktion alkalisch wird. Die Aminosäuren, die es nachweist, sind hauptsächlich Tyrosin und Tryptophan.

Xanthoproteinreaktion. Quelle: http://esteroisomeras.blogspot.com/2013/06/caracterizacion-de-proteinas.html

Im Fall von Phenylalanin ist es schwierig, den Benzolkern dieser Aminosäure in einer einfachen Reaktion zu nitrieren, obwohl es sich um eine aromatische Aminosäure handelt. Daher wird entweder eine negative oder eine schwache positive Reaktion ausgelöst.

Im Allgemeinen kann der Xanthoprotein-Test durch den Hopkins-Cole-Test ergänzt werden, mit dem Tryptophan spezifisch identifiziert wird. Wenn der Xanthoprotein-Test positiv und der Hopkins-Cole-Test negativ ist, ist das Vorhandensein von Tryptophan in dieser Lösung ausgeschlossen, was auf das Vorhandensein von hauptsächlich Tyrosin hinweist. Ebenso kann es unter anderem mit der Millon-Reaktion zum Nachweis von Tyrosin ergänzt werden.

Diese Reaktion kann auch an Blut-, Plasma- oder desalbuminierten Serumproben zur Diagnose von Urämie oder Nierenversagen angewendet werden. In diesem Fall wird der Nachweis toxischer Substanzen (Phenol und Indol) angestrebt, die durch Darmfäulnis entstehen.

Diese Substanzen haben die Benzolgruppe und ergeben daher eine positive Xanthoproteinreaktion, obwohl die reagierende Substanz weder eine Aminosäure noch ein Protein ist.

Prozess

- Xanthoproteinreaktion zum Nachweis von Aminosäuren mit aromatischen Gruppen

1 ml der Testprobe in ein sauberes, trockenes Reagenzglas geben.

- 0,5 ml konzentrierte Salpetersäure hinzufügen.

- Inkubieren Sie die Mischung 2 Minuten lang in einem Wasserbad bei 70 ° C. Bereiten Sie zuvor das Wasserbad bei der genannten Temperatur vor.

- Beim Entfernen des Röhrchens aus dem Wasserbad kann festgestellt werden, dass die Lösung milchig geworden ist und eine bestimmte gelblich-weiße Farbe angenommen hat.

-Die Lösung wird gekühlt, indem kaltes Wasser auf den Boden des Röhrchens getropft wird.

-Die Zubereitung wird alkalisch gemacht, indem langsam (tropfenweise) eine 40% ige Natriumhydroxidlösung zugegeben wird, bis sich die Farbe ändert.

-Wenn der Test positiv ist, bildet sich an der Grenzfläche der Flüssigkeiten ein dunkeloranger Ring.

-Wenn die Reaktion negativ ist, tritt keine Farbbildung auf.

- Xanthoproteinreaktion zum Nachweis von Phenol- und Indolsubstanzen im Blut

- 5 ml 20% ige Trichloressigsäure auf 5 ml venöses Blut, Plasma oder Serum verteilen, wobei letzteres am indiziertesten ist. Gut mischen und filtrieren.

- Nehmen Sie 2 ml des Filtrats und mischen Sie es mit 0,5 ml Salpetersäure. Dann wird es zum Sieden erhitzt, dazu wird das Rohr 30 Sekunden lang direkt über die leichtere Flamme gestellt. Es wird mit Wasser gekühlt und 1,5 von 33% Natriumchlorid werden zugegeben.

Es wird wie folgt interpretiert:

-Negatives Ergebnis: gelbliche Farbe.

-Positives (+) zitronengelbes Ergebnis.

- (++) goldgelb.

- (+++) dunkelgelb bis braun

Es kann auch unter Verwendung einer referenziellen kolorimetrischen Autenrieth-Skala interpretiert werden, die aus verschiedenen Konzentrationen von Kaliumdichromat besteht. Dies wird in 10 in 10 Verdünnungen aus einer 0,03874% igen Stammlösung hergestellt. Jede Röhre repräsentiert einen Prozentsatz.

Interpretationsskalen

Es gibt zwei Interpretationsskalen, die als alt und modern bezeichnet werden. Die normalen Werte sind:

Alte Tabelle: zwischen 75 und 85%

Moderner Tisch: zwischen 15 und 25%

Wenn die Farbe des Reagenzglases in der Mitte von zwei Standardröhrchen liegt, wird ein Durchschnitt zwischen den beiden Messungen ermittelt.

Die Kaliumdichromat-Standardlösung wird wie folgt hergestellt: 7,9 ml 10 N Kaliumdichromat werden gemessen und in einem Messkolben auf 100 ml aufgefüllt. Die Verdünnungen werden wie in der kolorimetrischen Autenrieth-Tabelle gezeigt befolgt.

Autenrieth kolorimetrische Tabelle. Quelle: Vásquez A. Xanthoprotein-Reaktion. Spanische klinische Zeitschrift. 1949; 35 (5): 326 & ndash; 327. Erhältlich bei: Elsevier

Verwenden

Die Verwendung der Xanthoproteinreaktion ist Teil einer Reihe biochemischer Tests, mit deren Hilfe die chemische Zusammensetzung einer unbekannten Substanz ermittelt werden kann. Dieser Test trägt zur chemischen Analyse des Nachweises von Proteinen bei, deren Struktur Benzolgruppen enthält.

Diese Reaktion wird von Forschern in verschiedenen Studien zu interessierenden Substanzen häufig verwendet.

In diesem Sinne untersuchten Vásquez-Jorge und Mitarbeiter diese und andere Reaktionen, um den Proteingehalt von Flüssigkeiten zu untersuchen, die aus der Mangrovenauster (Crassostrea rhizophorae) extrahiert wurden.

Ebenso verwendeten Rojas und Mitarbeiter (2009) eine Reihe von Tests, darunter die Xanthoproteinreaktion, um Glycomacropeptide in Ricotta-Molke-Präzipitaten zu analysieren.

Andererseits wurde die Becher-Xanthoproteinreaktion von Volhard modifiziert, um für andere Zwecke verwendet zu werden. In diesem Fall zum Nachweis von Phenol- und Indolsubstanzen, die viel früher (Wochen oder Monate) ansteigen können, bevor der Gehalt an Harnstoff und Reststickstoff im Blut ansteigt.

Diese giftigen Abfälle entstehen durch die Darmfäulnis von Lebensmitteln.

Diese Substanzen reichern sich im Blut an, wenn sie nicht richtig eliminiert werden. Daher kann ein positiver Xanthoprotein-Test den frühen Beginn eines Nierenversagens oder einen Urämiezustand vorhersagen.

Abhängig von der Intensität der Farbe können Sie bestimmen, wie weit sie fortgeschritten ist. In diesem Fall ist der Test quantitativ.

Bei gesunden Menschen ergibt dieser Test eine leichte gelbe Farbe, die den normalen Tryptophan- und Tyrosinspiegeln im Blut entspricht.

Während bei Nierenpatienten die Xanthoproteinreaktion aufgrund des Vorhandenseins der folgenden Substanzen stark positiv ist: Phenol, Indol, Paracresol, aromatische Oxysäuren, unter anderem.

Vorsichtsmaßnahmen

Dieser Test muss von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden. Alle Vorschriften zur biologischen Sicherheit müssen berücksichtigt werden, da es sich bei den verwendeten Reagenzien um ätzende Säuren und Basen handelt.

Wenn versehentlich ein paar Tropfen Salpetersäure auf die Haut oder auf die Nägel fallen, werden sie gelb, da beide Strukturen Proteine ​​enthalten. Darüber hinaus verursacht es auf der Haut und der Schleimhaut schwere Verbrennungen.

Wenn Hautkontakt auftritt, sollte das zu befolgende Protokoll darin bestehen, den Bereich sofort etwa 20 Minuten lang mit Wasser und Seife zu waschen.

Wenn es in die Augen spritzt, sollte es mit viel frischem Wasser gewaschen werden, um die Augen offen zu halten.

Verweise

1. "Xanthoprotein-Reaktion" Wikipedia, The Free Encyclopedia. 2. September 2019, 17:49 UTC. 21. Oktober 2019, 20:31 wikipedia.org/
2. Vásquez-Jorge Y., Guerra-Molina L., Quintana-Tamayo J., Ramírez-Arzuaga J., Fernando-Ballesteros R., Vásquez-Jorge Y. Physikochemische Charakterisierung und Proteingehalt von Flüssigkeitsextrakten von Mangrovenaustern (Crassostrea rhizophorae). Rev. Cubana de Química, 2014; 26 (1): 66-74. Erhältlich in Redalyc.
3. Rojas E., Valbuena E., Torres G., García A., Piñero M., Galindo L. Isolierung und Leistung von GMP durch Ausfällen von Molke mit Trichloressigsäure. Cient. (Maracaibo) 2009; 19 (3): 295 & ndash; 302. Verfügbar unter: ve.scielo.
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5. Gálvez I, Gárate O. Die Reaktionen von Becher und Andrewes in der Harnchirurgie. Urologischer Dienst des spanischen Krankenhauses. Argentinische Zeitschrift für Urologie 395-404