أزرق البروموفينول (BPB) هو مؤشر لدرجة الحموضة يتحول إلى اللون الأصفر تحت درجة الحموضة 3.0 والأزرق فوق درجة الحموضة 4.6. يستخدم بشكل شائع في البيولوجيا الجزيئية كصبغة تتبع للرحلان الكهربائي للحمض النووي.
| اسم الأيوباك | 3’، 3’، 5’، 5′-رباعي بروموفينول سلفونيفثالين |
| الصيغة الجزيئية | C19H10Br4O5S |
| CAS رقم | 115-39-9 |
| المرادفات | 3’، 3’، 5’، 5′-رباعي بروموفينول سلفون فثالين، TBB، ملح الصوديوم الأزرق بروموفينول وحمض بروموفينول الأزرق الحر |
| إنتشي | InChI=1S/C19H10Br4O5S/c20-13-5-1-12(2-6-13)19(11-24)27(25,26)17-9-15(29(21,22)23)7- 3-14(17)18(10-16(19)30(25,26)28)31(4-8-32(25,26)27)33(34)35/h1-10,24H,11H2, (ح،21،22،23) |
بروموفينول الكتلة المولية الزرقاء
تبلغ الكتلة المولية لـ BPB 669.96 جم/مول. تشير الكتلة المولية إلى كتلة مول واحد من المادة، معبرًا عنها بالجرام لكل مول. يمكن حساب الكتلة المولية للمركب عن طريق جمع الكتل الذرية لكل من الذرات المكونة له. BPB هو مركب عضوي معقد يحتوي على ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين والكبريت والبروم، ويتم حساب كتلته المولية عن طريق جمع الكتل الذرية لكل عنصر من هذه العناصر في المركب.
درجة غليان البروموفينول الأزرق
تبلغ درجة غليان BPB حوالي 600 درجة مئوية. نقطة غليان المادة هي درجة الحرارة التي يساوي فيها ضغط بخار المادة الضغط الجوي. عند درجة الحرارة هذه، يتغير السائل إلى الحالة الغازية. يتمتع BPB بنقطة غليان عالية نظرًا لحجمه الكبير وبنيته المعقدة، مما يتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة لتحطيم القوى بين الجزيئات التي تربط الجزيئات معًا.
نقطة انصهار البروموفينول الزرقاء
BPB لديه نقطة انصهار تبلغ حوالي 218 درجة مئوية. نقطة انصهار المادة هي درجة الحرارة التي يتغير عندها الشكل الصلب للمادة إلى حالتها السائلة. نقطة انصهار BPB مرتفعة نسبيًا بسبب القوى الجزيئية القوية الموجودة في الشبكة البلورية.
كثافة البروموفينول الأزرق جم/مل
تبلغ كثافة BPB حوالي 1.8 جم / مل. الكثافة هي خاصية فيزيائية تصف مقدار الكتلة لكل وحدة حجم من المادة. كثافة BPB عالية نسبيًا نظرًا لبنيتها المعقدة، مما يؤدي إلى كتلة عالية لكل وحدة حجم.
بروموفينول الوزن الجزيئي الأزرق
الوزن الجزيئي لـ BPB هو 669.96 جم / مول. الوزن الجزيئي هو مجموع الأوزان الذرية لجميع الذرات الموجودة في الجزيء. يتم استخدام الوزن الجزيئي للمادة في حسابات مختلفة، مثل تحديد كمية المادة اللازمة لتحضير تركيز معين من المحلول.
هيكل البروموفينول الأزرق
يحتوي BPB على بنية السلفونيفثالين التي تحتوي على أربع ذرات بروم ومجموعتي فينول ومجموعة سلفونات واحدة. يحتوي الجزيء على ذرة كربون مركزية متصلة بمجموعتي فينول ومجموعة سلفونات. يحتوي الجزيء أيضًا على ذرتين من البروم مرتبطتين بكل مجموعة من مجموعات الفينول. مجموعة السلفونات مشحونة بشكل سلبي، مما يجعل BPB صبغة قابلة للذوبان في الماء.
صيغة بروموفينول الأزرق
الصيغة الكيميائية لـ BPB هي C19H10Br4O5S. تمثل الصيغة تكوين الجزيء من حيث عدد ونوع الذرات الموجودة. تشير الصيغة إلى أن BPB يحتوي على 19 ذرة كربون، و10 ذرات هيدروجين، وأربع ذرات بروم، وخمس ذرات أكسجين، وذرة كبريت واحدة.
| مظهر | بلورات زرقاء داكنة أو مسحوق |
| جاذبية معينة | 1.82 إلى 1.85 جم/سم3 |
| لون | أزرق غامق |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 669.96 جم/مول |
| كثافة | 1.8 جرام/سم3 |
| نقطة الانصهار | ~218 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | ~600 درجة مئوية |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | يذوب في الماء |
| الذوبان | قابل للذوبان في الإيثانول، DMSO وDMF |
| ضغط البخار | غير قابل للتطبيق |
| كثافة بخار | غير قابل للتطبيق |
| pKa | 4.0-5.6 |
| الرقم الهيدروجيني | 3.0 (أصفر) –4.6 (أزرق) |
سلامة ومخاطر البروموفينول الأزرق
يعد BPB مركبًا آمنًا نسبيًا عند التعامل معه بشكل صحيح. لا يتم تصنيفها على أنها مسرطنة أو مطفرة أو ماسخة. ومع ذلك، كما هو الحال مع جميع المواد الكيميائية، من المهم اتخاذ الاحتياطات المناسبة عند التعامل مع BPB. قد يسبب ذلك تهيج الجلد والعين عند ملامسته. قد يسبب تناوله الغثيان والقيء. في حالة ملامسته للجلد، اغسله بالكثير من الماء والصابون. في حالة ملامسة العينين، اشطفيها بالكثير من الماء لعدة دقائق. ومن المهم أيضًا تجنب استنشاق الغبار أو الأبخرة واستخدام معدات الحماية المناسبة، مثل القفازات والنظارات الواقية، عند التعامل مع BPB.
| رموز الخطر | لا أحد |
| وصف الأمان | S24/25 – تجنب ملامسة الجلد والعينين |
| S36/37/39 – ارتداء الملابس الواقية والقفازات والنظارات الواقية المناسبة | |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | غير منتظم |
| رمز النظام المنسق | 2934.99.9000 |
| فئة الخطر | غير مصنف |
| مجموعة التعبئة | غير قابل للتطبيق |
| تسمم | الجرعة المميتة 50 (عن طريق الفم، الفئران): > 5000 ملغم/كغم |
طرق تخليق البروموفينول الأزرق
هناك عدة طرق لتجميع البروموفينول الأزرق.
الطريقة الشائعة هي التفاعل بين 3،5-ثنائي برومو-4-هيدروكسي بنزالدهيد و4-أمينوفينول في وجود هيدروكسيد الصوديوم. يؤدي هذا التفاعل إلى تكوين البروموفينول الأزرق على شكل مادة صلبة ذات لون أزرق مخضر. يمكن تنقية المنتج عن طريق إعادة التبلور من الماء أو الإيثانول.
تتضمن الطريقة الأخرى التفاعل بين 4-ثنائي ميثيل أمينوبنزالدهيد وحمض 3،5-ثنائي بروموساليسيليك في وجود أنهيدريد الأسيتيك وحمض الكبريتيك. يعطي هذا التفاعل البروموفينول الأزرق كمادة صلبة زرقاء، والتي يمكن تنقيتها عن طريق إعادة البلورة من الإيثانول.
تتضمن الطريقة الأخرى التفاعل بين حمض 3،5-ثنائي برومو-4-هيدروكسي بنزويك و4-أمينوفينول في وجود هيدروكسيد الصوديوم. يؤدي هذا التفاعل إلى تكوين مادة صلبة ذات لون أزرق مخضر، والتي يمكن تنقيتها عن طريق إعادة البلورة من الماء أو الإيثانول.
استخدامات البروموفينول الأزرق
للبروموفينول الأزرق العديد من الاستخدامات في مجالات مختلفة نظرًا لخصائصه الفريدة. فيما يلي بعض الاستخدامات الرئيسية للبروموفينول الأزرق:
- الصبغة البيولوجية: تستخدم كصبغة بيولوجية في تطبيقات الرحلان الكهربائي. تستخدم كصبغة تتبع لمراقبة تقدم هجرة البروتين أو الحمض النووي أثناء الترحيل الكهربائي للهلام.
- مؤشر الرقم الهيدروجيني: يستخدم كمؤشر للرقم الهيدروجيني، مع نطاق انتقالي بين الرقم الهيدروجيني 3.0 و4.6. يتغير لونه من الأصفر إلى الأزرق مع زيادة الرقم الهيدروجيني للمحلول.
- المؤشرات الكيميائية: تستخدم كمؤشر كيميائي للكشف عن وجود الأحماض والقواعد الضعيفة في المحاليل. يستخدم لتحديد نقطة نهاية معايرة الحمض مع القاعدة.
- الكاشف المعملي: يستخدم ككاشف في التجارب المعملية وخاصة تلك التي تتضمن تحديد تركيز البروتين.
- التطبيقات الطبية: تستخدم في التطبيقات الطبية كأداة تشخيصية. يستخدم لاختبار البروتين في البول أو لمراقبة فعالية غسيل الكلى.
بشكل عام، يعتبر البروموفينول الأزرق مركبًا متعدد الاستخدامات وله مجموعة واسعة من التطبيقات في مجالات مختلفة بما في ذلك البيولوجيا والكيمياء والطب.
أسئلة:
س: لماذا يضاف البروموفينول الأزرق إلى عينات الحمض النووي الفردية؟
ج: غالبًا ما يتم إضافة البروموفينول الأزرق إلى عينات الحمض النووي الفردية في تجارب الترحيل الكهربائي الهلامي كصبغة تتبع. فهو يسمح للباحثين بتتبع تقدم هجرة الحمض النووي عبر الجل وتحديد متى يصل الحمض النووي إلى نهاية الجل.
س: ما رأيك في ظهور اللون الأزرق للبروموفينول في المخزن المؤقت للعينة باللون الأصفر، ولماذا؟
ج: يظهر BPB الموجود في المخزن المؤقت للعينة باللون الأصفر لأنه في شكله الحمضي. أزرق البروموفينول هو مؤشر للأس الهيدروجيني يتغير لونه من الأصفر إلى الأزرق مع زيادة الرقم الهيدروجيني للمحلول. في المخزن المؤقت للعينة، يكون الرقم الهيدروجيني حمضيًا بشكل عام، مما يتسبب في ظهور اللون الأزرق للبروموفينول باللون الأصفر.
س: ما هي صبغة البروموفينول الزرقاء الموجودة في العينات المستخدمة؟
ج: إن الغرض من صبغة البروموفينول الزرقاء الموجودة في العينات هو مراقبة التقدم المحرز في هجرة الحمض النووي أثناء تجارب الترحيل الكهربائي للهلام. يعمل البروموفينول الأزرق كصبغة تتبع، مما يسمح للباحثين برؤية حركة الحمض النووي عبر الجل وتحديد متى يصل الحمض النووي إلى نهاية الجل. ويساعد ذلك على ضمان سير التجربة كما هو مخطط لها ويسمح للباحثين بتحليل نتائج التجربة.