アリザリンレッドパウダー(ARS)、化学式C14H7NAO7SおよびCAS 142 - 71-2、オレンジまたは黄色の茶色の粉末、水に簡単に溶け、エタノールにわずかに溶け、ベンゼンおよびクロロホルムに不溶性。 1%水溶液のpHは2.15で、その色は淡黄色です。塩酸を加えた後、黄色に変わり、水酸化ナトリウムを加えた後、青い紫色になります。染料ベースの配位剤として、分光測定分析で広く使用されています。近年、多くの著者は、電気分析のために水銀電極上のARの吸着触媒波とその金属錯体を使用し、決定の感度と選択性を改善しています。それは多くの染料の1つであり、アントラキノン化合物に属します。染料と酸塩基インジケーターで広く使用されています。これは、毒性が高い、複雑な構造、高化学酸素需要(COD)値を持つ代表的な染料の1つです。

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化学式 |
C14H8O4 |
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正確な質量 |
240 |
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分子量 |
240 |
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m/z |
240 (100.0%), 241 (15.1%), 242 (1.1%) |
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元素分析 |
C, 70.00; H, 3.36; O, 26.64 |
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アリザリンレッドS(ARS)は、化学式C₁₄H₇NAO₇と342.26の分子量を備えたオレンジ色の黄色から黄色の茶色のアントラキノン誘導体です。水に溶け、エタノールにわずかに溶け、ベンゼンとクロロホルムに不溶性であり、ユニークな金属キレート能力、酸-ベース応答性、および色の発達特性を備えています。 19世紀の統合以来、アリザリンレッドSは、生物医学、分析化学、材料科学、地質学、および芸術分野をカバーする科学研究と産業用途に広範な価値を示してきました。
アリザリンレッドSのコアアプリケーションは、石灰化に関連する生物医学研究に焦点を当てています。ヒドロキシアパタイトや炭酸カルシウムなどのカルシウム塩を使用した特定のキレート化を通じてオレンジ色の赤錯体を形成し、カルシウム沈着を検出するための古典的なツールになります。
1。骨形成分化と骨鉱化作用に関する研究
幹細胞の骨芽細胞への分化中に、細胞外マトリックスがカルシウム塩を堆積させて石灰化結節を形成します。アリザリンレッドパウダー染色は、これらの結節の分布と量を視覚的に表示でき、骨形成分化効率を評価するためのゴールドスタンダードです。たとえば、MC3T3-E1マウスの骨芽細胞前駆細胞の分化を誘導した後、アリザリンレッドS染色溶液(2%、pH 4.2)で処理すると、石灰化結節がオレンジ色に見えますが、未分化細胞は染色を示しませんでした。
比色法による染色強度の定量分析は、カルシウム沈着を正確に計算し、骨粗鬆症薬をスクリーニングするための重要な指標を提供することができます。
2。骨組織の病理学的診断
アリザリンレッドSは、病理学的石灰化疾患の診断を支援するために、骨のスライスの石灰化領域を染色するために使用されます。たとえば、結核性の偶発的壊死、大動脈アテローム性動脈硬化プラーク、異物の石灰化の病理学的切片では、アリザリンレッドSは特異的にカルシウム塩沈着をマークし、彼と組み合わせてリン酸カルシウム(オレンジレッド)とシュタール酸カルシウム(色なしまたは明るい黄色)を区別できます。
3。血管石灰化に関する研究
血管平滑筋細胞は、アテローム性動脈硬化症などの病理学的条件下で骨芽細胞のような細胞に分化し、血管壁の石灰化をもたらします。アリザリンレッドS染色は、大動脈脱植片または培養血管平滑筋細胞のカルシウム沈着を定量的に分析し、石灰化阻害剤(ビスホスホネートなど)の有効性を評価できます。たとえば、研究では、ラットの大動脈石灰化を検出するためのアリザリン赤S染色法の感度が、従来のフォンコッサ染色法のそれよりも30%高いことが示されています。
4。腫瘍石灰化検出
一部の腫瘍(乳がんや甲状腺癌など)は石灰化できます。アリザリンレッドS染色を使用して、腫瘍組織切片の石灰化を特定できます。たとえば、乳がんの病理学的セクションでは、アリザリンレッドSは、微量caseをモリブデンターゲットx -光線画像と組み合わせて、早期診断の精度を向上させることができます。
分析化学:金属イオン検出のための汎用ツール
アリザリンレッドSは、調整剤およびインジケーターとして、金属イオン分析において重要な役割を果たします。複合反応、吸着触媒、および酸-塩基色の変化を通じて、マルチ-コンポーネント検出を実現できます。
1。分光光度測定による金属イオンの測定
アリザリンレッドSは、分光光度測定による定量分析のために、アルミニウム、ベリリウム、ゲルマニウム、インジウム、コバルトなどの金属イオンと安定した色の複合体を形成できます。たとえば、pH 5.0酢酸緩衝液では、アリザリンレッドSは、520nmの最大吸収波長と0.01μg/mlの検出限界を持つ1:1の複合体を形成します。この方法は、環境水サンプルのアルミニウム汚染を監視するために適用されています。
2。ポラログラフィーと電気分析化学
アリザリンレッドSとその金属錯体は、水銀電極上に吸着触媒波を生成し、検出感度を大幅に改善します。
たとえば、アンモニア培地では、アリザリンレッドs -トリウム複合体の触媒波の高さは、従来の極地波の50倍であり、検出限界は0.001μg/mlです。この技術は、核廃棄物におけるトリウムの微量分析に使用されています。
3。酸ベースの指標と滴定分析
アリザリンレッドSの酸-ベースカラー変化範囲はpH 3.7(黄色)から5.2(紫)であり、弱い塩基の強酸滴定のエンドポイントインジケーターとして使用できます。たとえば、ホウ酸のアンモニア滴定実験では、アリザリンレッドSの色変化点は化学量論点と一致し、0.1%未満の誤差があります。
4。フッ化物測定
アリザリンレッドSは、pH 4.1の酢酸緩衝液中のフッ化物イオンを含む無色の複合体を形成し、溶液が赤から黄色に変化します。フッ化物濃度は、比色法によって決定できます。この方法は、高感度と0.05mg/Lの検出限界を持ち、飲料水中のフッ化物含有量の監視に適しています。
材料科学:官能材料の合成のための「構造調節因子」
アリザリンレッドの金属キレート能力と分子構造特性により、顔料、セラミック、ミネラル浮選などの領域をカバーする材料合成において重要な役割を果たします。
1。アート顔料と工業用コーティング
アリザリンレッドSをアルミナと組み合わせて、アリザリンディープレッドレイク色素を生成できます。これは、優れた光と耐熱性を持ち、油絵、水彩画、建築コーティングに広く使用されています。たとえば、19世紀に、ヨーロッパの画家は、アリザリンレッドの色素を使用して多数の古典的な作品を作成しました。
2。セラミックのgl薬とガラスの着色
アリザリンレッドSは青いセラミックgl薬の重要な成分であり、その色付けメカニズムは、高温での銅イオンによる酸化銅(Cu₂O)結晶の形成です。追加されたアリザリンレッドの量を調整することにより、gl薬の色の色調を水色から深青まで制御して、さまざまな芸術スタイルのニーズを満たすことができます。
3。ミネラル浮選阻害剤
炭素質頁岩の浮選プロセスでは、アリザリンレッドSはキレート化によるガングエ鉱物の浮選を阻害する可能性があり、それにより、方解石などの標的鉱物の回収率が改善されます。たとえば、研究により、0.1mmol/Lアリザリンレッドを追加すると、方解石の回収率が75%から92%に増加する可能性があることが示されています。
地質学:鉱物同定のための「化学顕微鏡」
アリザリンレッドSの鉱物選択染色特性により、地質学的研究、特に炭酸塩鉱物の迅速な同定のための実用的なツールになります。
1。炭酸塩鉱物染色
アリザリンレッドSは、方解石(Caco ∝)を深い赤い色に選択的に染色することができますが、ドロマイト(CAMG(CO ∝)₂)はマグネシウムイオン干渉のために染色されません。この特徴は、堆積岩の方解石静脈とドロマイト静脈を区別し、古環境の条件の決定を支援するために使用されます。たとえば、古代の海洋炭酸塩岩の研究では、アリザリンレッドS染色は、古代の海水のマグネシウムカルシウム比の変化を明らかにする可能性があります。
2。薄いセクション分析
偏光顕微鏡と組み合わせて、アリザリンレッドパウダー染色は、岩石の石灰質セメントを識別し、続成作用のプロセスを分析することができます。たとえば、砂岩続成作用の研究では、アリザリンレッドS染色は、石灰質セメントがオレンジ色の赤く表示され、岩石の多孔性に対する地下水化学環境の影響を明らかにしていることを示しています。
メディエーター染料としてのアリザリンレッドSは、繊維産業の発展を促進しました。染色プロセスと金属媒介物を組み合わせて、豊かな色を生成できます。
1。天然繊維染色
アリザリンレッドは、アルミニウム、クロム、鉄などの金属製の媒染剤で綿、羊毛、絹の布を処理することにより、赤、茶色、紫などの色を生成できます。たとえば、19世紀には、英国のテキスタイル産業は、アリザリンレッドS -クロム媒染剤染色プロセスを使用して、レベル4以上の色の硬さがあり、伝統的な植物染料をはるかに超えていました。
2。染色メカニズムに関する研究
アリザリンレッドSの繊維への結合には、水素結合、ファンデルワールス力、および金属調整相互作用が含まれます。たとえば、綿繊維染色では、アリザリンレッドの最初の吸着剤を繊維表面に吸着させ、次にアルミニウムイオンでキレートを形成し、最終的に繊維のアモルファス領域に埋め込まれ、高色の速さを実現します。

(1)15%の発煙硫酸をアリザリンに加え、105-110度でスルホン酸塩を加え、3時間保持し、冷却し、蒸留水に注ぎ、塩化ナトリウムで60度に塩を出し、70度まで加熱し、一晩放置し、フィルターを塗ります。塩化ナトリウム溶液を10%洗浄した後、蒸留水、場所、フィルターに溶解します。エタノールと塩酸の溶液(9:1)の溶液に結晶を浸し、連続的に攪拌し、一晩放置し、結晶を80度以下に乾かします。
精製:得られたアリザリン赤をお湯に溶解し、脱色のために活性炭を加え、ろ過し、ろ液を攪拌しながらろ液を攪拌しながら、少量の結晶沈殿するまでアンモニア水を加え、20分間攪拌し、一晩座ってフィルターし、70-80度で産物を乾燥させます。

(2)加熱水に粗いアリザリン赤を溶解し、脱色のために活性炭を加え、少量の結晶が沈殿するまで攪拌しながらろ過してろ過してろ過してろ過し、20分間攪拌し続け、結晶化、ろ過し、70-80度で結晶を乾燥させて、精製アリゼリンレッドを獲得します。

1869年、ドイツの化学者カール・グラバーとカール・リーバーマンはコールタールからアントラセンを抽出し、それをアントラキノンに酸化し、それをアルカリと融合させてアリザリンレッドを生成しました。このようにして、アリザリンレッドは人為的に合成される最初の天然染料になりました。その外観は、伝統的な植物染料に大きな影響を与えました。安いアリザリンレッドパウダー、大規模に生産することができ、突然、成長する商業的需要、自然なアリザリンの赤い赤の需要が急落し、当時はフランスのヨーロッパのマダー畑の広い地域は他の作物にしか変換できませんでした。今日、アリザリンレッドはまだ化学ブックの布地の染料として使用されていますが、その人気は他の人工染料の影響下で大幅に低下しています。ヨーロッパの狂気者の根から抽出されたアリザリン・レッドは、以前は食物添加剤として使用されていましたが、癌のリスクを示す研究により、日本とヨーロッパとアメリカの国々によって禁止されていました。現在、市販のアリザリンレッドは主に生地の染料に使用されており、「マダーレイク」ペイントにも作られています。もちろん、あなたが生物学的な動物である場合、「骨芽細胞アリザリン赤染色実験」と呼ばれるSO -に精通しているかもしれません。
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