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3952-78-1 / 茜素络合指示剂的制备

背景及概述[1][2]

茜素络合指示剂(Alizarin complexone )为姜黄色粉末,微溶于水、乙醇和乙醚, 在 pH>5 时能溶于水,pH< 5 时为黄色,pH≥6 时为红色,pH>11.5 时为蓝色。其化学全称是3-茜素甲基胺-N,N-二乙酸,又名茜素氨羧络合剂,也叫氟试剂。它主要用作螯合滴定钡、钙、镉、钴、铜、铟、铅、锶、锌等金属的络合指示剂,是测定氟的高灵敏度和特效性光度试剂。

茜素络合指示剂的制备

制备[1]

茜素络合指示剂的合成工艺路线一般是由茜素、甲醛和亚氨基二乙酸在碱性条件下,进行曼尼期(Mannich) 缩合反应,再利用茜素络合指示剂在酸碱性 ( pH大于或小于5) 条件下,水中溶解度的差异而进行分离、精制。

1. 茜素络合指示剂的合成

1.1 原料亚氨基二乙酸钠的制备

在 1000 mL 烧杯中,加入 100 g 亚氨基二乙酸,搅拌下,慢慢加入62.4 g氢氧化钠和140 mL纯水配制成的溶液,搅拌均匀,静置冷却,自然结晶,离心得白色结晶。

1. 2 缩合反应

一个装有搅拌机、温度计 (100℃)、冷凝管、氮气导入管的 1 000 mL 四口烧瓶中,加入乙醇 400g、N,N- 二甲基甲酰胺40g、亚氨基二乙酸钠 (上述)32.5 g、茜素 10 g 及 2 mol/L氢氧化钠溶液 77.5 mL,搅拌下,加热使温度升到70℃左右,加入第一份25g(甲醛6.5 g+乙醇18.5g) 混合液,保持温度 77~79℃,反应 3 h 后,加入第二份甲醛、乙醇混合液(配比同前) 18g,继续回流3 h,再加入第三份 18g甲醛、乙醇混合液,共回流 12 h后,放置,冷却。次日,将析出的沉淀物滤出,得到紫红色固体,再将其加入3倍的纯水中,加热至 50 ℃溶解后,加10%盐酸至pH=1.8,析出橙黄色(带褐色)固体,即为粗品茜素络合指示剂。

1.3 精制

在粗品茜素络合指示剂中,加入4倍量的纯水,搅拌下,加入1 mol/L 氢氧化钠溶液,调至 pH=5.5,加热至50℃左右,10mim 后过滤,滤液用活性炭处理到游离茜素含量合格为止。然后,在滤液中加入10%盐酸,酸化至 pH=1.8, 析出橙黄色沉淀,滤出沉淀,用澄清的 pH=1.8 的盐酸洗涤,在45℃干燥得成品 10.5 g, 得率 66.5 %。熔点180 ℃(分解) 1HNMR(DMSO), δ:3.40(s,4H); 3.97 (s,2H); 7.60 (s,1H); 7.80 ~7.95(m,2H); 8.10~8.25(m,2H); 12.53(br,4H)。

应用 [2-3]

一、用于标记刺参个体

刺参体壁柔软,缺乏钙质骨骼,对异物有排异反应,故难以使用传统标记方法对其进行标记。国内尚未见标记海参的相关方法。CN201010105394.9提供一种容易操作、便于识别、标记保持时间长,而且避免排异反应的标记刺参个体及检测该标记的方法。包括以下步骤:

(1)取一定数量的健康刺参暂养在流水水槽中,禁食24-48小时,连续向水槽中充气(空气);

(2)配制浓度为40-160mg/L的茜素络合指示剂(英文名:Alizarin Complexone dihydrate,分子式:C19H15NO8)的染料溶液;

(3)将刺参放入所述茜素络合指示剂的染料溶液中浸泡16-48小时,期间连续充气(空气),停止喂食

检测采用上述标记方法标记的刺参的方法,包括以下步骤:

(1)刮取小米粒大小刺参的体壁表皮或结缔组织,铺在载玻片上;

(2)向刺参体壁表皮或结缔组织上滴加1-2滴10wt%NaClO水溶液,待体壁表皮或结缔组织溶解后,滴加蒸馏水1-2滴进行稀释,加盖玻片;

(3)在荧光显微镜荧光激发波长510-560nm下,观察用上述方法制成的载玻片。

本发明的有益效果是:

1、本发明的标记方法完全是在刺参正常生长状态下进行,无需对刺参进行注射或麻醉,不损伤刺参活体,减少了标记的操作步骤,避免刺参活力降低,降低死亡率。2、本发明所使用的染料价格低廉易得,节省了标记所需费用。3、此外,采用本发明的标记方法,由于染料仅对刺参体壁内骨片染色标记,并未植入外来异物,避免刺参对异物的排异反应,从而延长了标记的保留时间。

二、用于标志石首科幼鱼

CN201410145230.7提供一种标志石首科幼鱼的方法,该方法操作简单、标志 效果好、成本低、容易识别,而且对于鱼类幼鱼无毒、无损伤。石首科鱼类有大黄鱼、黄姑鱼、日本黄姑鱼、双棘黄姑鱼、浅色黄姑鱼、美国红鱼等,养殖区域主要集中在东海沿岸。石首科鱼类的耳石比较大,荧光 物质会在耳石上形成永久的标记,可以用于鱼类标记流放。其步骤包括:(1)荧光染色母液的配置:将茜素络合指示剂粉末溶于水,制成浓度为 0.5-1g/L的荧光染色母液,用KOH或者NaOH溶液作为pH调节剂,将荧光染色 母液的pH值调节至8-9;(2)标志:将步骤(1)中的荧光染色母液稀释至浓度为90-110ppm的荧 光染色液,将石首科幼鱼浸泡在该荧光染色液中22-24小时,浸泡的同时,向染色液中通入纯氧。本发明的有益效果是:1、本标志石首科幼鱼的方法操作简单,幼鱼的耳石染色后为粉红色标志色,容易识别,无毒无损伤,标志色保持率高,保留时间长。2、本标志石首科幼鱼的方法可进行大批量标志处理,节约了标志时间,而且使用过的荧光染色剂可以重复多次利用,降低了标志成本。3、若采用本标志方法染色效果不明显,可进行二次染色,石首科幼体无应激反应。

主要参考资料

[1]柯德宏.茜素络合指示剂合成工艺的探索[J].上海化工,2007(12):15-17.

[2] CN201010105394.9 一种标记刺参个体及检测该标记的方法

[3] CN201410145230.7 一种标志石首科幼鱼的方法