ХИМИЯ УГЛЕВОДОВ
Обнаружение углеводов
Качественные реакции на углеводы позволяют определить их присутствие в различных биологических жидкостях и провести дифференциацию моно-, ди- и полисахаридов. В клинической лабораторной практике этими реакциями пользуются для обнаружения в моче лактозы, мальтозы и пентоз, что имеет диагностическое значение.
Реакция №1. «Проба Биаля (обнаружение пентоз)»
Принцип: пентозы с орцином и треххлористым железом в кислой среде образуют при нагревании соединение желто-зеленого цвета.
Реактивы: 1) орцин (5-метилорцин); 2) концентрированная хлористоводородная кислота; 3) треххлористое железо FeCI3 x 6H2O, 10% раствор; 4) реактив Биаля (1 г орцина растворяют в 500 мл хлористоводородной кислоты и добавляют 1 мл 10% раствора треххлористого железа); 5) моча; 6) ксилоза, 1% раствор.
Ход определения: в две пробирки наливают по 5 мл реактива Биаля и смешивают в одной пробирке с 1 мл мочи (1-я пробирка), а в другой с раствором пентозы (2-я пробирка) и нагревают до кипения. При положительной реакции появляется желто-зеленое окрашивание. В моче здорового человека пентозы не обнаруживаются.
Реакция №2. «Проба Велька (обнаружение лактозы и мальтозы)»
Принцип: лактоза и мальтоза с аммиаком в щелочной среде образуют при нагревании окрашенные соединения.
Реактивы: 1) аммиак водный, концентрированный; 2) гидроокись калия, 20% раствор; 3) 1% раствор лактозы; 4) 1% раствор мальтозы; 5) моча.
Ход определения: берут 3 пробирки (в первую добавляют 5 мл мочи, во вторую 5 мл лактозы, а в третью – 5 мл мальтозы) и прибавляют 2,5 мл раствора аммиака, 0,2 мл гидроокиси калия и нагревают на водяной бане 30 мин при 600С.
При наличии лактозы появляется коричневая окраска, при наличии мальтозы – красное окрашивание.
В моче здорового человека мальтоза и лактоза не обнаруживаются.
Реакция №3. «Проба Селиванова (обнаружение фруктозы)»
Принцип: при нагревании фруктозы с резорцином в кислой среде образуются соединения, окрашенные в красный цвет.
Реактивы: 1) HCl, 1 моль/л; 2) резорцин (5 г в 1 моль/л раствора HCl); 3) моча; 4) 1% раствор фруктозы.
Ход определения: берут 2 пробирки: в первую вносят 2мл мочи, во вторую 2 мл раствора фруктозы, и в каждую пробирку приливают по 1 мл раствора резорцина. Пробы нагревают до закипания.
При положительной пробе развивается интенсивное красное окрашивание. В норме окраска не появляется.
Примечание: Оценку пробы проводят в момент закипания, так как при длительном кипячении окраска может появиться при наличии глюкозы (при небольшой концентрации глюкозы образуется красно-бурый осадок). Пищевая нагрузка медом и фруктами может дать положительную пробу.
Реакция №4. «Обнаружение крахмала»
Принцип: крахмал с йодом образует окрашенное соединение синего цвета.
Реактивы: 1) 1% раствор крахмала; 2) йод, 1% раствор в 2% растворе йодида калия.
Ход определения: к 10 каплям крахмала добавляют 1-2 капли йода.
При положительной реакции на йод появляется ярко-синее окрашивание. Реакцией пользуются для выявления активности ферментов, гидролизующих крахмал.
Свойства углеводов
Моносахариды и некоторые дисахариды, имеющие свободную карбонильную группу, обладают способностью восстанавливать в щелочной среде металлы из окислов в закисные формы или свободное состояние. Этим свойством пользуются в практике для обнаружения глюкозы в крови и моче.
Реакция №5. «Реакция Троммера»
Принцип: глюкоза в щелочной среде восстанавливает окись меди в закись, при этом сама окисляется до глюконовой кислоты.
CuSO4 + 2NaOH ==== Cu(OH)2 + Na2SO4 (голубой цвет)
C5H11С=O + 2Cu(OH)2 === C5H11C = O + H2O + 2CuOH (кирпично-красный цвет)
Н ОН Cu2O H2O
глюконовая кислота
Реактивы: 1) глюкоза, 1% раствор; 2) мальтоза, 1% раствор; 3) сахароза, 1% раствор; 4) крахмал, 1% раствор; 5) гидроокись натрия, 10% раствор; 6) сульфат меди, 5% раствор.
Ход определения: в каждую из четырех пронумерованных пробирок вносят по 10 капель определенного раствора углевода: 1-ю – глюкозу, 2-ю – мальтозу, 3-ю – сахарозу, в 4-ю– крахмал. После чего в каждую пробирку добавляют по 10 капель гидроокиси натрия и по 2 капли сульфата меди. Пробирки осторожно нагревают до кипения.
В пробирках с глюкозой и мальтозой, где проба положительная выпадает осадок кирпично-красного цвета (закись меди). В пробирках с сахарозой и крахмалом реакция отрицательная, изменения цвета не происходит.
Примечание: реакция Троммера лежит в основе пробы Гайнеса – унифицированного метода обнаружения глюкозы в моче.