THYMOLPHTALÉINE: CARACTÉRISTIQUES, PRÉPARATION ET APPLICATIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Le thymolphtaléine est un indicateur de pH avec le nom scientifique: 3,3-bis -isobenzofuranone -1 (3H) et sa formule chimique est C ₂₈ H ₃₀ O ₄. Il est synthétisé à partir d'anhydride phtalique et de thymol.

Cet indicateur de pH a des propriétés très particulières, car à pH extrêmement bas, il est rouge intense (pH <0). Par la suite, il existe une large plage de pH où il est complètement incolore (pH 1 - 9,2), avec une plage de rotation entre 9,3 et 10,5 où il peut passer au bleu, tandis qu'au-dessus de 10,5, il est bleu intense.

Structure chimique de la thymolphtaléine à pH acide (incolore) et à pH alcalin (bleu foncé). Source: Dannybalanta /Pxhere.com

Ses applications incluent le fait de servir d'indicateur acido-basique dans certaines réactions chimiques. Il est également utilisé comme chromogène dans certaines réactions colorimétriques où l'activité enzymatique est évaluée. Par exemple, dans la détermination de la phosphatase alcaline.

En ce qui concerne la toxicité, il est moins nocif que les autres indicateurs de pH, étant classé par la National Fire Protection Association (NFPA) au niveau 1 par rapport à ses effets sur la santé; ce qui signifie qu'il n'est ni cancérigène ni mutagène.

Il n'a pas non plus de toxicité spécifique contre un organe cible; c'est-à-dire qu'il représente un faible risque d'agression pour la santé. Cependant, le contact direct avec la peau et les muqueuses peut provoquer une légère irritation.

En revanche, en termes d'inflammabilité, il est classé 1 et en termes de réactivité nul.

caractéristiques

L'indicateur de pH thymolphtaléine sous sa forme solide est une poudre blanche, à l'état liquide il est rouge intense à pH inférieur à zéro, incolore à pH 1-9,2 et bleu au-dessus de 10,5. Sa masse molaire est de 430,54 g / mol, avec un point de fusion de (258 ° C), tandis que le point d'ébullition est compris entre 248-252 ° C. La densité est de 0,92 g / mL à 25 ° C

Il est insoluble dans l'eau froide et soluble dans l'éthanol. Ce n'est pas une substance explosive.

Par mesure de précaution, pendant le transport, le stockage et la manipulation doivent être tenus à l'écart des oxydants puissants.

préparation

L'indicateur de pH thymolphtaléine à une concentration de 0,1% est généralement utilisé pour l'analyse volumétrique. Pour ce faire, procédez comme suit:

- Peser 100 mg de thymolphtaléine et dissoudre dans 100 ml d'alcool éthylique à 95%.

Il peut également être préparé comme suit:

- Peser 100 mg de thymolphtaléine et dissoudre dans 60 ml d'alcool absolu, et ajouter 40 ml d'eau distillée.

- Conserver à température ambiante (15-25 ° C). Il est important que le lieu de stockage soit frais, ventilé et exempt d'humidité.

Applications

Détermination de la phosphatase alcaline

Pour déterminer ce test, il existe une technique basée sur l'action hydrolytique de la phosphatase alcaline sur le monophosphate de thymolphtaléine. Si la phosphatase alcaline est présente, elle hydrolysera le monophosphate de thymolphtaléine, libérant la timolthaléine.

Cela produit une teinte bleue à pH alcalin. L'activité enzymatique de la phosphatase alcaline est directement proportionnelle à l'intensité de la couleur formée. L'absorbance est lue à 590 nm.

Détermination de l'antigène prostatique (PSA)

En ce sens, Shao F et ses collaborateurs ont développé en 2018 une technique colorimétrique dans laquelle ils utilisent des nanoparticules de silice mésoporeuses qui piègent les molécules de thymolphtaléine, qui sont fortement liées par la présence de phényltriméthyloxysilane.

A leur tour, ces nanoparticules ont été recouvertes de polyéthylèneimine (PEI), favorisant la liaison de l'anticorps secondaire anti-PSA.

D'autre part, l'échantillon du patient a été immobilisé sur une plaque; et lorsque le PSA présent est en contact avec les nanoparticules, il se lie aux anticorps. Les nanoparticules qui ne se lient pas seront supprimées.

Par la suite, la thymolphtaléine sera facilement libérée en ajoutant une solution alcaline, ce qui génère une teinte bleue. Le degré de couleur est directement proportionnel à la concentration de PSA.

Détermination de l'activité de l'enzyme arginine kinase ou phosphokinase

En utilisant l'indicateur de pH thymolphtaléine, l'activité enzymatique de l'arginine kinase peut être déterminée. Le test est basé sur les éléments suivants:

L'enzyme arginine kinase est une phosphotransférase qui participe à la formation de la phosphoarginine, comme le révèle la réaction chimique suivante:

Source: «Arginine kinase». Wikipedia, l'encyclopédie libre. 10 juil.2018, 13:49 UTC. 20 mai 2019, 03:58 wikipedia.org/

Si cette réaction est effectuée contre l'indicateur de pH thymolphtaléine, il est possible de mesurer l'activité enzymatique. Ceci est possible selon l'explication suivante: la réaction se produit à un pH alcalin, où la thymolphtaléine montrera sa couleur bleue.

L'activité enzymatique est mesurée par la décoloration de la couleur reflétée par la diminution de l'absorbance à 575 nm, car à mesure que l'enzyme agit, des protons (H +) sont libérés, ce qui acidifie le milieu.

Cela provoque la perte de couleur de la thymolphtaléine une fois qu'elle s'approche de la zone de virage. Si le pH descend en dessous de 9,2, il devient complètement incolore.

Par conséquent, l'intensité de la couleur bleue est inversement proportionnelle à l'activité enzymatique.

Toxicité

Dans l'humain

Ce composé est moins toxique que la plupart des indicateurs de pH, car aucun effet cancérigène ou mutagène ne lui est attribué jusqu'à présent. Cependant, il n'est pas totalement inoffensif: au contact de la peau et des muqueuses, il peut provoquer des rougeurs dans les zones mentionnées.

Il peut également produire des réactions indésirables en cas d'ingestion ou d'inhalation accidentelle.

En cas de contact direct avec la peau et les muqueuses, la zone touchée doit être lavée à grande eau pendant au moins 15 minutes. Et s'ils constatent des signes d'irritation, ils doivent se rendre au centre de santé le plus proche.

C'est pourquoi l'utilisation d'outils de sécurité tels qu'une blouse, des gants et des lunettes de sécurité est recommandée lors de la manipulation.

Malgré un faible risque d'inflammabilité, il est recommandé, par prudence, de rester à l'écart des briquets.

Impact sur l'environnement

Bien qu'il soit moins toxique pour la santé humaine, il est toxique dans les milieux aquatiques, affectant les organismes qui s'y trouvent. De plus, il a un pouvoir de bioaccumulation élevé et, à long terme, il est possible que des produits de dégradation nocifs pour l'environnement se forment.

Par conséquent, il faut éviter que ce produit n'atteigne les eaux de surface ou souterraines, car il affecterait l'eau potable.

En ce sens, les laboratoires qui utilisent cet indicateur doivent éliminer leurs déchets conformément à la réglementation en vigueur dans chaque pays.

Références

1. Pizzani P, Godoy S, León M, Rueda E, Castañeda M, Arias A. Effet des concentrations croissantes de phosphore phytique sur l'activité des enzymes phytase et phosphatase alcaline dans l'épithélium intestinal des jeunes moutons. Rev. Cient. (Maracaibo). 2008.18 (1): 59-64. Disponible sur: scielo.org.
2. «Thymolphtaléine». Wikipedia, l'encyclopédie libre. 22 févr.2019, 04:40 UTC. 19 mai 2019, 22:20, es.wikipedia.org.
3. Shao F, Zhang L, Jiao L, Wang X, Miao L, Li H, Zhou F. Dosage immunosorbant sans enzyme de l'antigène spécifique de la prostate amplifié en libérant des molécules indicatrices de pH piégées dans des nanoparticules de silice mésoporeuses. Anal Chem.2018; 17; 90 (14): 8673-8679.
4. Yu Z, Pan J, Zhou HM. Un test spectrophotométrique de pH continu direct pour l'activité de l'arginine kinase. Protein Pept Lett. 2002; 9 (6): 545-52.
5. Scharlau. Fiche de données de sécurité de la thymolphtaléine. 2013. Disponible sur: javeriana.edu.co
6. Fiche de données de sécurité de la thymolphtaléine. MSDS. Université nationale d'Heredia, Costa Rica. Disponible en: Thymolphtaléine% 20 (3).
7. «Arginine kinase». Wikipedia, l'encyclopédie libre. 10 juil.2018, 13:49 UTC. 20 mai 2019, 03:58 en.wikipedia.org.