RÉACTIF DE BENOÎT: À QUOI ÇA SERT, COMPOSANTS, PRÉPARATION - CHIMIE - 2024

Le réactif de Benedict est une solution de cuivre bleu qui permet de détecter la présence de sucres réducteurs: aldéhydes, alpha-hydroxy cétones et hémicétals. Il a été développé par Stanley R. Benedict (1884-1936).

Les sucres alpha-hydroxy-cétone sont caractérisés en ce qu'ils ont un groupe hydroxyle au voisinage de la cétone. Pendant ce temps, un hémicétal est un composé qui résulte de l'ajout d'un alcool à un aldéhyde ou une cétone. Le réactif de Benedict réagit sans discernement avec tous ces sucres réducteurs.

Les colorations des tubes à essai après ajout du réactif de Benedict nous permettent de savoir semi-quantitativement combien de sucres réducteurs sont dissous. Source: Thebiologyprimer

La méthode de Benoît est basée sur l'action réductrice des sucres sur Cu ²⁺, qui est de couleur bleue, qui le transforme en Cu ⁺. Cu ⁺ forme un précipité rouge brique d'oxyde cuivreux. Cependant, en fonction de la concentration de sucres, un spectre de couleurs apparaît (image du haut).

A noter que si le réactif de Benedict est ajouté dans un tube à essai sans réduire les sucres (0%), il ne subit aucun changement de sa couleur bleutée. Ainsi, lorsque la concentration est supérieure à 4%, le tube à essai est coloré en brun.

L'histoire

Le réactif a été créé par le chimiste américain Stanley Rossiter Benedict en 1909, qui a publié son article scientifique Un réactif pour la détection des sucres réducteurs, dans la revue J. Biol. Chem.

En outre, Lewis et Benedict (1915) ont publié une méthode pour la détermination des sucres réducteurs dans le sang, en utilisant le picrate comme indicateur; mais il a été interrompu en raison de son manque de spécificité.

Le réactif de Benedict est très similaire à celui de Fehling. Ils diffèrent en ce que Benedict utilise l'ion citrate et le sel de carbonate de sodium; tandis que Fehling utilise l'ion tartrate et l'hydroxyde de sodium.

Le test Benedict est qualitatif, c'est-à-dire qu'il ne détecte que la présence de sucres réducteurs. Cependant, le réactif de Benedict peut être quantitatif s'il contient du thiocyanate de potassium en solution, qui forme un précipité blanc de thiocyanate de cuivre qui peut être titré à l'aide d'étalons de glucose.

A quoi sert le réactif Benedict?

Détection du glucose dans l'urine

Le réactif de Benedict est toujours utilisé pour détecter la présence de glucose dans l'urine et est une indication de la maladie du diabète chez le patient, dont l'urine est soumise au test de Benedict. Cependant, il ne peut être exclu que la glucosurie ait une origine différente.

Par exemple, une glycosurie accrue se trouve dans des conditions telles que: la grossesse, la glycosurie rénale primaire, l'acidose tubulaire rénale, le syndrome de Fanconi primaire ou secondaire, l'hyperaldostéronisme et la pancréatite aiguë ou le cancer du pancréas.

Le réactif de Benedict est de couleur bleue en raison de la présence de Cu ²⁺, qui est réduit en Cu ⁺ par l'action des sucres réducteurs; dans ce cas, du glucose, formant un précipité d'oxyde de cuivre (I) rouge brique.

Coloration en solution

La coloration et la formation du précipité dans le test Benedict appliqué à l'urine varient en fonction de la concentration du sucre réducteur. Si la concentration de glucose dans l'urine est inférieure à 500 mg / dL, la solution devient verte et il n'y a pas de formation de précipité.

La concentration de glucose dans l'urine de 500 à 1000 mg / dL provoque un précipité vert dans le test Benedict. A une concentration supérieure à 1 000 à 1 500 mg / dL, il provoque la formation d'un précipité jaune.

Si la concentration de glucose est de 1 500 à 2 000 mg / dL, un précipité orange apparaîtra. Enfin, une concentration de glucose dans l'urine est supérieure à 2 000 mg / dL, elle provoquera la formation d'un précipité rouge brique.

Cela indique que le test Benedict a un caractère semi-quantitatif et que le résultat est rapporté à l'aide de croisements. Ainsi, par exemple, la formation d'un précipité vert correspond à une croix (+); et la formation d'un précipité rouge brique, correspond à quatre croisements (++++).

Détection de divers monosaccharides et disaccharides

Le réactif de Benedict détecte la présence de sucres réducteurs qui possèdent un groupe fonctionnel libre ou un groupe fonctionnel cétone libre, dans le cadre de leur structure moléculaire. C'est le cas du glucose, du galactose, du mannose et du fructose (monosaccharides), ainsi que du lactose et du maltose (disaccharides).

Le saccharose et l'amidon ne réagissent pas avec le réactif de Benedict car ils ont des groupes réducteurs libres. En outre, il existe des composés qui interfèrent avec le test Benedict dans l'urine, donnant une fausse positivité; c'est le cas du salicylate, de la pénicilline, de la streptomycine, de la lévodopa, de l'acide nalidixique et de l'isoniazide.

Il y a des produits chimiques présents dans l'urine qui peuvent réduire la réaction de Benedict; par exemple: créatinine, urate et acide ascorbique.

Composants

Les composants du réactif de Benedict sont les suivants: sulfate de cuivre pentahydraté, carbonate de sodium, citrate trisodique et eau distillée.

Le sulfate de cuivre pentahydraté, CuSO ₄ · 5H ₂ O, contient du Cu ²⁺: c'est le composé qui donne au réactif de Benedict sa couleur bleue. Les sucres réducteurs agissent sur Cu ²⁺, provoquant sa réduction en Cu ⁺ et la formation d'un précipité rouge brique d'oxyde cuivreux (Cu ₂ O).

Le carbonate de sodium génère un milieu alcalin, nécessaire à la réduction du cuivre. Le carbonate de sodium réagit avec l'eau, générant du bicarbonate de sodium et l'ion hydroxyle, OH ^-, responsable de l'alcalinité du milieu nécessaire au processus de réduction.

Le citrate de sodium forme un complexe avec le cuivre (II) qui l'empêche de subir une réduction en Cu (I) pendant le stockage.

Procédure d'utilisation

5 mL de réactif de Benedict sont placés dans un tube à essai de 20 x 160 mm et 8 gouttes d'urine sont ajoutées. Le tube à essai est doucement secoué et placé dans un récipient d'eau bouillante pendant 5 à 10 minutes.

Passé ce délai, le tube est retiré du bain d'eau chaude et sa surface est refroidie à l'eau courante pour enfin avoir la lecture du résultat obtenu lors de la réalisation du test Benedict (les couleurs).

La réaction au test de Benoît

La réduction de Cu (II) lors du test Benedict peut être schématisée comme suit:

RCHO + 2 Cu ²⁺ (en complexe) + 5 OH ^- => RCOO ^- + Cu ₂ O + 3 H ₂ O

RCHO = aldéhyde; RCOO ^- = (ion carboxylate); Cu ₂ O = oxyde cuivreux, un précipité rouge brique.

Préparation du réactif de Benoît

173 grammes de citrate de sodium et 100 grammes de carbonate de sodium sont pesés et dissous ensemble dans 800 ml d'eau distillée chaude. Si des traces de substances non dissoutes sont observées, la solution doit être filtrée.

En revanche, 17,3 grammes de sulfate de cuivre pentahydraté sont dissous dans 100 mL d'eau distillée.

Par la suite, les deux solutions aqueuses sont mélangées doucement et l'agitation continue est poursuivie, jusqu'à 1000 ml avec de l'eau distillée.

Références

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Chimie organique. Amines. (10 ^e édition.). Wiley Plus.
2. Clark J. (2015). Oxydation des aldéhydes et des cétones. Récupéré de: chemguide.co.uk
3. Wikipédia. (2020). Réactif de Benoît. Récupéré de: en.wikipedia.org
4. Équipe éditoriale. (9 janvier 2019). Test de Benedict: principe, préparation des réactifs, procédure et interprétation. Récupéré de: Laboratoryinfo.com
5. Dr Whitson. (sf). Réactif de Benoît: un test pour réduire les sucres. Récupéré de: nku.edu