브로모페놀 블루(BPB)는 pH 3.0 미만에서는 노란색으로, pH 4.6 이상에서는 파란색으로 변하는 pH 지시약입니다. 이는 DNA 전기영동을 위한 추적 염료로 분자 생물학에서 일반적으로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 3′,3″,5′,5″-테트라브로모페놀 설폰프탈레인 |
| 분자식 | C19H10Br4O5S |
| CAS 번호 | 115-39-9 |
| 동의어 | 3′,3″,5′,5″-테트라브로모페놀 설폰프탈레인, TBB, 브로모페놀 블루 나트륨염 및 브로모페놀 블루 유리산 |
| 인치 | 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, (H,21,22,23) |
브로모페놀 블루 몰 질량
BPB의 몰질량은 669.96 g/mol입니다. 몰질량은 물질 1몰의 질량을 말하며, 몰당 그램으로 표시됩니다. 화합물의 몰 질량은 각 구성 원자의 원자 질량을 더하여 계산할 수 있습니다. BPB는 탄소, 수소, 산소, 황, 브롬 원자를 포함하는 복합 유기 화합물로, 화합물에 포함된 각 원소의 원자 질량을 더해 몰 질량을 계산합니다.
브로모페놀 블루의 끓는점
BPB의 끓는점은 약 600°C입니다. 물질의 끓는점은 물질의 증기압이 대기압과 같아지는 온도입니다. 이 온도에서 액체는 기체 상태로 변합니다. BPB는 크기가 크고 구조가 복잡하기 때문에 끓는점이 높기 때문에 분자를 함께 묶는 분자간 힘을 분해하는 데 상당한 양의 에너지가 필요합니다.
브로모페놀블루 녹는점
BPB의 녹는점은 약 218°C입니다. 물질의 녹는점은 물질의 고체 형태가 액체 형태로 변하는 온도입니다. BPB의 녹는점은 결정 격자에 존재하는 강한 분자간 힘으로 인해 상대적으로 높습니다.
브로모페놀 블루 밀도 g/ml
BPB의 밀도는 약 1.8g/ml입니다. 밀도는 물질의 단위 부피당 질량의 양을 나타내는 물리적 특성입니다. BPB의 밀도는 복잡한 구조로 인해 상대적으로 높기 때문에 단위 부피당 질량이 높습니다.
브로모페놀블루 분자량
BPB의 분자량은 669.96g/mol입니다. 분자량은 분자를 구성하는 모든 원자의 원자량의 합입니다. 물질의 분자량은 주어진 농도의 용액을 준비하는 데 필요한 물질의 양을 결정하는 등 다양한 계산에 사용됩니다.
브로모페놀블루의 구조
BPB는 4개의 브롬 원자, 2개의 페놀 그룹 및 1개의 설포네이트 그룹을 포함하는 설폰프탈레인 구조를 가지고 있습니다. 분자는 두 개의 페놀 그룹과 하나의 설포네이트 그룹에 연결된 중심 탄소 원자를 가지고 있습니다. 분자는 또한 각 페놀 그룹에 부착된 두 개의 브롬 원자를 포함합니다. 설포네이트 그룹은 음으로 하전되어 BPB를 수용성 염료로 만듭니다.
브로모페놀 블루 포뮬러
BPB의 화학식은 C19H10Br4O5S입니다. 공식은 존재하는 원자의 수와 유형으로 분자의 구성을 나타냅니다. 공식은 BPB가 19개의 탄소 원자, 10개의 수소 원자, 4개의 브롬 원자, 5개의 산소 원자 및 1개의 황 원자를 포함한다는 것을 나타냅니다.
| 모습 | 진한 파란색 결정 또는 분말 |
| 비중 | 1.82~1.85g/cm³ |
| 색상 | 진한 파란색 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 669.96g/몰 |
| 밀도 | 1.8g/cm3 |
| 융합점 | ~218°C |
| 비점 | ~600°C |
| 플래시 도트 | 해당 없음 |
| 물에 대한 용해도 | 물에 용해됨 |
| 용해도 | 에탄올, DMSO 및 DMF에 용해됨 |
| 증기압 | 해당 없음 |
| 증기 밀도 | 해당 없음 |
| pKa | 4.0–5.6 |
| pH | 3.0(노란색)~4.6(파란색) |
브로모페놀블루의 안전성과 위험성
BPB는 올바르게 취급하면 비교적 안전한 화합물입니다. 발암성, 돌연변이성 또는 기형 유발성으로 분류되지 않습니다. 그러나 모든 화학 물질과 마찬가지로 BPB를 취급할 때는 적절한 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다. 이는 접촉 시 피부와 눈에 자극을 일으킬 수 있습니다. 섭취하면 메스꺼움과 구토를 유발할 수 있습니다. 피부에 접촉한 경우 비누와 물로 충분히 씻어내십시오. 눈에 닿은 경우에는 다량의 물로 몇 분간 씻어내십시오. BPB를 취급할 때는 먼지나 증기의 흡입을 피하고 장갑, 고글과 같은 적절한 보호 장비를 사용하는 것도 중요합니다.
| 위험 기호 | 없음 |
| 보안 설명 | S24/25 – 피부 및 눈 접촉을 피하십시오 |
| S36/37/39 – 적절한 보호복, 장갑, 고글을 착용하십시오. | |
| UN 식별 번호 | 규제되지 않음 |
| HS 코드 | 2934.99.9000 |
| 위험 등급 | 분류되지 않음 |
| 포장그룹 | 해당 없음 |
| 독성 | LD50(경구, 쥐): > 5,000mg/kg |
브로모페놀 블루의 합성 방법
브로모페놀블루를 합성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
일반적인 방법은 수산화나트륨 존재 하에서 3,5-디브로모-4-하이드록시벤즈알데히드와 4-아미노페놀을 반응시키는 것입니다. 이 반응으로 인해 청록색 고체 형태의 브로모페놀 블루가 형성됩니다. 생성물은 물이나 에탄올로부터 재결정화하여 정제할 수 있다.
또 다른 방법은 아세트산 무수물과 황산의 존재 하에서 4-디메틸아미노벤즈알데히드와 3,5-디브로모살리실산 사이의 반응을 포함합니다. 이 반응을 통해 파란색 고체인 브로모페놀 블루가 생성되며, 이는 에탄올에서 재결정화하여 정제할 수 있습니다.
또 다른 방법은 수산화나트륨 존재 하에서 3,5-디브로모-4-하이드록시벤조산과 4-아미노페놀 사이의 반응을 포함합니다. 이 반응으로 청록색 고체가 형성되며, 이는 물이나 에탄올의 재결정화를 통해 정제할 수 있습니다.
브로모페놀 블루의 용도
브로모페놀 블루는 독특한 특성으로 인해 다양한 분야에서 다양한 용도로 사용됩니다. 브로모페놀 블루의 주요 용도는 다음과 같습니다.
- 생물학적 염색: 전기영동 응용 분야에서 생물학적 염료로 사용됩니다. 겔 전기영동 중 단백질이나 핵산 이동의 진행을 모니터링하기 위한 추적 염료로 사용됩니다.
- pH 지시약: pH 3.0에서 4.6 사이의 전환 범위를 갖는 pH 지시약으로 사용됩니다. 용액의 pH가 증가함에 따라 색상이 노란색에서 파란색으로 변합니다.
- 화학적 지표: 용액에 약산과 염기의 존재를 감지하는 화학적 지표로 사용됩니다. 산-염기 적정의 종말점을 결정하는 데 사용됩니다.
- 실험실 시약: 실험실 실험, 특히 단백질 농도 측정과 관련된 실험에서 시약으로 사용됩니다.
- 의료 응용 분야: 의료 응용 분야에서 진단 도구로 사용됩니다. 소변 내 단백질을 검사하거나 신장 투석의 효과를 모니터링하는 데 사용됩니다.
전반적으로 브로모페놀 블루는 생물학, 화학, 의학을 포함한 다양한 분야에서 폭넓게 응용되는 다용도 화합물입니다.
질문:
Q: 개별 DNA 샘플에 브로모페놀 블루를 첨가하는 이유는 무엇입니까?
A: 브로모페놀 블루는 겔 전기영동 실험에서 개별 DNA 샘플에 추적 염료로 첨가되는 경우가 많습니다. 이를 통해 연구자들은 젤을 통한 DNA 이동의 진행 상황을 추적하고 DNA가 젤 끝에 도달한 시기를 확인할 수 있습니다.
Q: 샘플 완충액의 브로모페놀 블루가 노란색으로 나타나는 원인은 무엇이며, 그 이유는 무엇이라고 생각하시나요?
A: 샘플 버퍼의 BPB는 산성 형태이기 때문에 노란색으로 나타납니다. 브로모페놀 블루는 용액의 pH가 증가함에 따라 색상이 노란색에서 파란색으로 변하는 pH 지시약입니다. 샘플 완충액의 pH는 일반적으로 산성이므로 브로모페놀 블루가 노란색으로 나타납니다.
Q: 사용된 샘플에 존재하는 브로모페놀 블루 염료는 무엇입니까?
A: 샘플에 존재하는 브로모페놀 블루 염료의 목적은 겔 전기영동 실험 중 DNA 이동 과정을 모니터링하는 것입니다. 브로모페놀 블루는 추적 염료 역할을 하여 연구자들이 젤을 통해 DNA의 움직임을 확인하고 DNA가 젤 끝에 도달한 시기를 확인할 수 있습니다. 이를 통해 실험이 계획대로 실행되고 연구자가 실험 결과를 분석할 수 있습니다.