二硝基水杨酸(DNS)
基本信息
(一)中文名与外文名
- 中文名:二硝基水杨酸
- 外文名:DNS(3,5 Dinitrosalicylic acid)
(二)化学性质
在碱性条件下,还原糖与3,5 二硝基水杨酸共热会发生反应并伴随着变色现象,其比色法测定原理是3,5 二硝基水杨酸在中性或偏碱性条件下与多糖水解的还原糖共热后被还原成棕红色的氨基化合物——3 氨基 5 硝基水杨酸,在一定范围内,还原糖的量和反应液的颜色呈正比。
试剂制备
(一)常规配制方法
将6.3克3,5 二硝基水杨酸和262ml 2mol/L氢氧化钠,加到500ml含有182克酒石酸钾钠的热水溶液中,再加上5克重苯酚和5克亚硫酸钠,搅拌溶解,冷却后加水定容到1000ml,即制成DNS试剂,贮于棕色瓶中放置一周后备用。
(二)其他常见配制方法
- Ghose法
- 甲液:将6.9g结晶苯酚溶于15.2mL 10%NaOH溶液,蒸馏水稀释至69mL,在此溶液中加入6.9g亚硫酸氢钠。
- 乙液:将255g酒石酸钾钠溶于300mL 10%NaOH溶液中,再加入880mL 1%的3,5 二硝基水杨酸溶液。
- 混合:将甲乙二溶液混合即得黄色试剂,储于棕色瓶中放置7 10d后使用,在棕色瓶内保存一年有效。
- 轻工业部标准配制方法
称取3,5—二硝基水杨酸(10±0.1)g,置于约600mL水中,逐渐加入氢氧化钠10g,在50℃水浴中(磁力)搅拌溶解,再依次加入酒石酸甲钠200g、苯酚(重蒸)2g和无水亚硫酸钠5g,待全部溶解并澄清后,冷却至室温,用水定容至1000mL,过滤,贮存于棕色试剂瓶中,于暗处放置7d后使用。
- 农业部标准配制方法
称取3,5 二硝基水杨酸3.15g(化学纯),加水500mL,搅拌5s,水浴至45℃,然后逐步加入100mL 0.2g/mL的氢氧化钠溶液,同时不断搅拌(注意在加入氢氧化钠过程中,溶液温度不要超过48℃),再逐步加入四水酒石酸钾钠91.0g、苯酚2.50g和无水亚硫酸钠2.50g,继续45℃水浴加热,同时补加水300mL,不断搅拌,直到加入的物质完全溶解,停止加热,冷却至室温后,用水定容至1000mL,用烧结玻璃过滤器过滤,取滤液,储存在棕色瓶中,避光保存,室温下存放7d后可以使用,有效期为6个月。
(三)注意事项
- 3,5 二硝基水杨酸和NaOH的加入时间一定要相近,或者是先加入NaOH,否则会产生难溶的沉淀,导致配制溶液失败。
- 配置过程中,溶液加热温度不宜超过50摄氏度。
应用
(一)还原糖含量测定
- 原理:DNS法基于碱性条件下,二硝基水杨酸(DNS)与还原糖发生氧化还原反应,生成3 氨基 5 硝基水杨酸,这一产物在煮沸条件下呈现棕红色,其颜色深浅与还原糖含量成比例关系,从而能通过比色法进行定量分析。
- 操作步骤
- 标准曲线制作:分别取葡萄糖标准液(1mg/ml)0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml于15ml试管中,用蒸馏水补足至1.0ml,分别准确加入DNS试剂2ml,沸水浴加热2min,流水冷却,用水补足到15ml刻度,在540nm波长下测定吸光度。
- 样品测定:样品液适当稀释,使糖浓度为0.1 1.0mg/ml,取稀释后的糖液1.0ml于15ml刻度试管中,加DNS试剂2.0ml,沸水煮沸2min,冷却后用水补足到15ml刻度,在540nm波长下测定吸光度,从标准曲线查出葡萄糖mg/ml数,求出样品中糖含量。
(二)半纤维素含量测定
在生物质中半纤维素含量的测定中也会用到DNS试剂,均要与标准葡萄糖曲线进行比对。
特点
- 优点
- 适用性广:因其显色的深浅只与糖类游离出还原基团的数量有关,而对还原糖的种类没有选择性,故DNS方法适合用在多糖(如纤维素、半纤维素和淀粉等)水解产生的多种还原糖体系中。
- 操作简便:相较于其他一些测定方法,DNS法操作流程相对简单,不需要复杂的仪器和设备,易于在实验室中开展。
- 快速:整个测定过程包括反应和比色等步骤,所需时间相对较短,能够快速得到测定结果。
- 杂质干扰较少:在测定过程中,一些常见的杂质对测定结果的影响较小,提高了测定的准确性和可靠性。
- 局限性
- 显色稳定性:虽然在一定时间内显色相对稳定,但长时间放置仍可能导致颜色变化,影响测定结果的准确性,因此需要及时进行比色测定。
- 试剂保存:DNS试剂需要贮于棕色瓶中避光保存,且不同配制方法的试剂有效期有所不同,一般在几周到几个月不等,需要注意试剂的保存条件和有效期。
相关问题与解答
(一)问题
- 问题一:DNS法测定还原糖含量时,为什么选择在540nm波长下测定吸光度?
- 解答:在DNS法中,3,5 二硝基水杨酸与还原糖反应生成的3 氨基 5 硝基水杨酸在540nm波长下具有最大吸收峰,在该波长下测定吸光度,能够最准确地反映反应产物的浓度,从而根据标准曲线计算出样品中还原糖的含量,如果选择其他波长,可能会因为偏离最大吸收峰而导致测定结果不准确。
(二)问题
- 问题二:在配制DNS试剂时,为什么要加入酒石酸钾钠、苯酚和亚硫酸钠等成分?
- 解答:酒石酸钾钠在试剂中主要起到稳定pH值的作用,为反应提供一个相对稳定的碱性环境,有利于DNS与还原糖的反应顺利进行,苯酚可以增加反应的灵敏度,使显色更加明显,提高测定的准确性,亚硫酸钠则具有抗氧化作用,能够防止DNS试剂在储存过程中被氧化而失效,延长试剂的保质期,保证试剂在使用过程中的稳定性和有效性,这些成分的添加共同作用,使得DNS试剂能够