មេទីឡែនប៊្លូ និងលឺកូមេទីឡែនប៊្លូ៖ គូរេដុកមួយ ពណ៌ពីរ

និស្សិតស្រីម្នាក់បន្ថែមសារធាតុពណ៌ខៀវពីរបីដំណក់ទៅក្នុងដបពិសោធន៍ បង្វិលវា ហើយមើលពណ៌រលាយបាត់។ នាងក្រឡុកដប ហើយពណ៌ខៀវក៏ត្រឡប់មកវិញ។ រវាងស្ថានភាពទាំងពីរ គ្មានអ្វីត្រូវបានបន្ថែមឬដកចេញទេ ក្រៅពីអេឡិចត្រុង និងការប៉ះជាមួយខ្យល់។ ដបនោះផ្ទុកប្រធានបទទាំងមូលនៃអត្ថបទនេះ៖ មេទីឡែនប៊្លូ និងដៃគូទម្រង់រេដុកម្មរបស់វា គឺលឺកូមេទីឡែនប៊្លូ ដែលបម្លែងទៅវិញទៅមកក្នុងគូរេដុកបញ្ច្រាសបាន ដោយមានពណ៌ជាសញ្ញាបង្ហាញលទ្ធផល។

ចំណុចអនុវត្តជាក់ស្ដែងត្រូវលើកឡើងជាមុន។ ការប្រែពណ៌នៅទីនេះមិនមែនជាផលបន្ទាប់បន្សំទេ។ វាជាសញ្ញាសម្រាប់ការវិភាគ។ អ្នកណាដែលរៀបចំរូបមន្តដោយប្រើមេទីឡែនប៊្លូ ធ្វើទីត្រាស្យុងជាមួយវា ឬប្រើវាក្នុងការបង្រៀន គួរអាចសរសេរប្រតិកម្មពាក់កណ្ដាលដោយចាំមាត់ បញ្ជាក់លក្ខខណ្ឌដែលជំរុញវាទៅឆ្វេងឬស្ដាំ និងរាយឈ្មោះសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលធ្វើឱ្យលទ្ធផលមិនច្បាស់។

គូរេដុកក្នុងសមីការតែមួយ

មេទីឡែនប៊្លូក្នុងទម្រង់អុកស៊ីតកម្មគឺជាកាត្យុងមេទីលទីអូនីញ៉ូម៖ ប្រព័ន្ធផេណូទីអាហ្ស៊ីនីញ៉ូមរាបស្មើ ដែលមានស្ពាន់ធ័រ និងអាសូតក្នុងវង់កណ្ដាល និងក្រុមឌីមេទីលអាមីណូនៅចុងនីមួយៗ ហើយត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាអំបិលក្លរួ។ PubChem កត់ត្រាវាជាមេទីលទីអូនីញ៉ូមក្លរួ C.I. Basic Blue 9។ ក្នុងទឹក ម៉ូណូមែរស្រូបពន្លឺនៅជិត 664 nm ដែលបង្កើតពណ៌ខៀវដែលភ្នែកមើលឃើញ។

លឺកូមេទីឡែនប៊្លូក្នុងទម្រង់រេដុកម្ម (LMB) មានគ្រោងរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នា ប៉ុន្តែអាតូមអាសូតក្នុងវង់កណ្ដាលបានទទួលប្រូតុង ហើយក្រូម៉ូហ្វ័រត្រូវបានផ្ដាច់។ វាគ្មានបន្ទុកនៅ pH ជិតអព្យាក្រឹត និងស្ទើរតែគ្មានពណ៌ ដោយមានការស្រូបពន្លឺក្នុងតំបន់មើលឃើញតិចតួចបំផុត និងមានខ្សែស្រូបពន្លឺអ៊ុលត្រាវីយូឡេខ្លាំងនៅជិត 258 nm (កំណត់ត្រា PubChem សម្រាប់លឺកូមេទីឡែនប៊្លូ CAS 613-11-6)។ ចំនួនប្រូតុងក្នុងប្រតិកម្មពាក់កណ្ដាលអាស្រ័យលើ pH ព្រោះទម្រង់រេដុកម្មទទួលប្រូតុងក្នុងមជ្ឈដ្ឋានអាស៊ីត (តម្លៃ pKa ប្រហាក់ប្រហែលនៅជិត 4.5 និង 5.8)។ របបបីគ្របដណ្ដប់លើជួរដែលប្រើក្នុងការអនុវត្ត៖

MB(+) + 2 e(-) + H(+) <=> LMB, ខៀវ <=> គ្មានពណ៌ (pH ជិតអព្យាក្រឹត, 1 ប្រូតុង)

MB(+) + 2 e(-) + 2 H(+) <=> LMBH(+), ខៀវ <=> គ្មានពណ៌ (អាស៊ីតកម្រិតមធ្យម, 2 ប្រូតុង)

MB(+) + 2 e(-) + 3 H(+) <=> ទម្រង់លឺកូដែលបានទទួលប្រូតុងពីរ (អាស៊ីតខ្លាំង, 3 ប្រូតុង)

ការសរសេរទាំងបីនេះពិពណ៌នាអំពីគូដូចគ្នា ក្រោមស្ថានភាពទទួលប្រូតុងខុសៗគ្នា ដែលជាចំណុចមួយត្រូវបានពិភាក្សាជាប្រព័ន្ធក្នុងឯកសារអំពីឥរិយាបថរេដុករបស់សារធាតុពណ៌ទីអាហ្ស៊ីន។ ភាពអាស្រ័យលើ pH អនុវត្តតាមសមីការណឺនស្ត៍សម្រាប់ Ox + mH(+) + 2e(-) <=> Red ដែលផ្ដល់ជម្រាលប្រហែល 29.6, 59.2 ឬ 88.7 mV ក្នុងមួយឯកតា pH សម្រាប់ m = 1, 2 ឬ 3។ ជម្រាលដែលវាស់បាននៅជិត 28, 58 និង 87 mV ក្នុងមួយឯកតា pH បញ្ជាក់ការកំណត់នេះ ដូច្នេះប៉ូតង់ស្យែលដែលបានរាយការណ៍ដោយមិនបញ្ជាក់ pH របស់វាគឺគ្មានន័យទេ។

អ្វីដែលសមីការប្រាប់អ្នករៀបចំរូបមន្ត

ស្តូអ៊ីគីអូមេត្រីបង្ហាញការពិតបីយ៉ាង។ ទីមួយ អេឡិចត្រុងពីរក្នុងមួយម៉ូលេគុលមានន័យថា ក្នុងប្រតិកម្មសរុបរបស់វា មេទីឡែនប៊្លូជាសូចនាករ និងជាអន្តរការីផ្ទេរអេឡិចត្រុងពីរ មិនមែនជាអ្នកដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុងមួយទេ។ ទីពីរ ប្រូតុងចូលរួមក្នុងប្រតិកម្ម ដូច្នេះប៉ូតង់ស្យែលផ្លូវការប្រែប្រួលតាម pH ដូចបានពិពណ៌នាខាងលើ។ ទីបី ប៉ូតង់ស្យែលផ្លូវការនៅ pH 7 ស្ថិតនៅជិត +0.011 V ធៀបនឹងអេឡិចត្រូតអ៊ីដ្រូសែនស្តង់ដារ (ប្រហែល +0.53 V នៅ pH 0) ដែលធ្វើឱ្យគូនេះស្ថិតក្នុងចំណោមសារធាតុអុកស៊ីតកម្មកម្រិតស្រាល៖ ខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទទួលអេឡិចត្រុងពីសារធាតុផ្ដល់អេឡិចត្រុងល្អ ដូចជា NAD(P)H ឬអាស្ក័របាត ប៉ុន្តែខ្សោយគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្ទេរអេឡិចត្រុងទាំងនោះទៅអុកស៊ីសែនរលាយ ឬមជ្ឈមណ្ឌលដែកហ្វេរិក។ ទីតាំងកណ្ដាលនេះហើយជាមូលហេតុដែលសារធាតុពណ៌វិលជាវដ្ដ ជំនួសឱ្យការជាប់នៅទម្រង់ណាមួយ។

កំហាប់បន្ថែមភាពស្មុគស្មាញមួយទៀត។ លើសប្រហែលមួយរយមីក្រូម៉ូលក្នុងមួយលីត្រនៅក្នុងទឹក ដែលស្របនឹងថេរបំបែកឌីមែរទៅជាម៉ូណូមែរដែលបានរាយការណ៍នៅជិត 170 ទៅ 250 uM នៅ pH 7 កាត្យុងក្នុងទម្រង់អុកស៊ីតកម្មតម្រៀបជង់គ្នាបង្កើតឌីមែរ និងក្រុមប្រមូលផ្ដុំធំជាងនេះ ដោយមានខ្សែស្រូបពន្លឺរំកិលទៅជិត 610 ទៅ 615 nm។ ដូច្នេះ ស្ប៉ិចត្រដែលមើលទៅមានកំពូលខុសទីតាំងអាចបញ្ជាក់អំពីការប្រមូលផ្ដុំ មិនមែនសារធាតុមិនបរិសុទ្ធទេ។ ពង្រាវជាមុនសិន រួចទើបវាយតម្លៃ។

លក្ខខណ្ឌដែលជំរុញទិសដៅនីមួយៗ

តារាងខាងក្រោមជាឯកសារយោងសម្រាប់ការងារនៅតុពិសោធន៍។ រេដុកម្មត្រូវការសារធាតុផ្ដល់អេឡិចត្រុង ចំណែកអុកស៊ីតកម្មឡើងវិញត្រូវការសារធាតុទទួលអេឡិចត្រុង ហើយជាធម្មតាខ្យល់គឺគ្រប់គ្រាន់។

ធាតុនីមួយៗក្នុងតារាងអនុវត្តតាមសមីការដូចគ្នា។ មានតែកម្លាំងជំរុញប៉ុណ្ណោះដែលផ្លាស់ប្ដូរ។ នេះហើយជាអត្ថន័យនៃការនិយាយថាគូនេះបញ្ច្រាសបាន៖ ផ្លូវគឺដូចគ្នា ប៉ុន្តែដំណើរក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នា ក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្ទុយគ្នា។

ការពន្យល់អំពីដបខៀវ

យន្តការរបស់ការបង្ហាញនេះគួរត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងច្បាស់ ព្រោះវាជាគំរូតូចនៃគូរេដុកនេះ។ ក្នុងសូលុយស្យុងគ្លុយកូសអាល់កាឡាំង បាសជំរុញការបម្លែងគ្លុយកូសទៅជាអេណុល ហើយអេណេឌីអូឡាតដែលកើតឡើងធ្វើរេដុកម្មមេទីឡែនប៊្លូទៅជាលឺកូមេទីឡែនប៊្លូ ដូច្នេះសូលុយស្យុងក្នុងដបប្រែជាគ្មានពណ៌។ ការក្រឡុកធ្វើឱ្យអុកស៊ីសែនពីលំហខាងលើសូលុយស្យុងរលាយចូល អុកស៊ីសែនធ្វើអុកស៊ីតកម្មទម្រង់លឺកូឡើងវិញ ហើយពណ៌ខៀវក៏ត្រឡប់មកវិញ។ ការទុកឱ្យនៅស្ងៀមធ្វើឱ្យអុកស៊ីសែនរលាយនៅជិតតំបន់ប្រតិកម្មត្រង់ផ្ទៃថយចុះ ហើយគ្លុយកូសក៏ឈ្នះម្ដងទៀត។ វដ្ដនេះកើតឡើងដដែលៗរហូតដល់គ្លុយកូសត្រូវបានប្រើអស់ ហើយការក្រឡុកនីមួយៗជាសមីការណឺនស្ត៍ដែលអាចមើលឃើញ៖ បង្កើនអាក់ទីវីតេរបស់សារធាតុអុកស៊ីតកម្ម នោះលំនឹងនឹងរំកិលទៅរកពណ៌ខៀវ។

រ៉ាឌីកាល់នៅចន្លោះ

ប្រតិកម្មសរុបផ្ទេរអេឡិចត្រុងពីរ ប៉ុន្តែដំណាក់កាលបឋមផ្ទេរម្ដងមួយ។ រវាងកាត្យុងពណ៌ខៀវ និងទម្រង់លឺកូគ្មានពណ៌ មានរ៉ាឌីកាល់សេមីគីណូនជាសារធាតុអន្តរការី ដែលភាគច្រើនធ្វើប្រតិកម្មឌីសប្រូផូស្យុងត្រឡប់ទៅជាទម្រង់ទាំងពីរ ជំនួសឱ្យការប្រមូលផ្ដុំ។ ប៉ូតង់ស្យែលផ្ទេរអេឡិចត្រុងមួយរបស់វានៅជិតដក 0.23 V នៅ pH 7 ស្ថិតនៅទាបជាងប៉ូតង់ស្យែលកណ្ដាលសរុបនៃការផ្ទេរអេឡិចត្រុងពីរយ៉ាងឆ្ងាយ ដែលជាមូលហេតុធ្វើឱ្យរ៉ាឌីកាល់នៅតែជាទម្រង់មានបរិមាណតិចក្នុងស្ថានភាពស្ថិរភាព។ វាមានសារៈសំខាន់ដោយសារហេតុផលពីរ។ ក្រោមពន្លឺ សារធាតុពណ៌ឈានទៅស្ថានភាពរំញោចដែលបើកផ្លូវប្រតិកម្មរ៉ាឌីកាល់ ដូច្នេះសូលុយស្យុងមេទីឡែនប៊្លូងាយរងឥទ្ធិពលពីពន្លឺ ហើយគីមីពន្លឺត្រូវមានក្នុងពិធីការស្ថិរភាពណាមួយ។ ម្យ៉ាងទៀត នៅកំហាប់ខ្ពស់ ទម្រង់អុកស៊ីតកម្មបង្កើតឌីមែរ ដែលធ្វើឱ្យស្ប៉ិចត្រ និងចលនវិទ្យាដែលសង្កេតឃើញផ្លាស់ប្ដូរ ដោយមិនផ្លាស់ប្ដូរគូរេដុកមូលដ្ឋាន។ ការពិតទាំងពីរនេះមិនធ្វើឱ្យបាត់បង់ភាពបញ្ច្រាសបានទេ។ ទាំងពីរពន្យល់អំពីការសង្កេតដែលបើគ្មានការពន្យល់នេះ នឹងមើលទៅដូចជាភាពមិនអាចបញ្ច្រាសបាន។

សារធាតុស្រដៀងដែលបានដកក្រុមមេទីលធ្វើឱ្យតម្លៃរំកិល

ដកក្រុមមេទីលចេញពីក្រុមឌីមេទីលអាមីណូទាំងពីរ ហើយគូរេដុកនៅតែរក្សាបាន ប៉ុន្តែលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វារំកិល។ កម្រិតស្រូបពន្លឺអតិបរមារំកិលទៅរករលកខ្លីជាងមុនជាលំដាប់រាល់ពេលដកក្រុមមេទីល៖ មេទីឡែនប៊្លូនៅជិត 664 nm, Azure B នៅជិត 654, អាហ្សួរ A នៅជិត 630, អាហ្សួរ C នៅជិត 615 និងទីអូនីននៅជិត 600 nm។ Azure B ដែលបាត់ក្រុមមេទីលមួយ គឺជាសារធាតុស្រដៀងដែលជិតបំផុត៖ ជាមេតាបូលីតសំខាន់មួយរបស់មេទីឡែនប៊្លូ និងជាសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលមានឯកសារបញ្ជាក់ក្នុងវត្ថុធាតុមេទីឡែនប៊្លូ។ អាហ្សួរ A និងអាហ្សួរ C បន្តស៊េរីនេះជាមួយគ្រោងរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានសកម្មភាពរេដុកដូចគ្នា។ ទីអូនីនដែលក្រុមអាមីណូទាំងពីរត្រូវបានដកក្រុមមេទីលចេញទាំងស្រុង ស្ថិតនៅចុងស៊េរី ដោយមានប៉ូតង់ស្យែលផ្លូវការនៅជិត +0.06 V នៅ pH 7 ធៀបនឹងមេទីឡែនប៊្លូនៅ +0.011 V ហើយងាយទទួលរេដុកម្មជាងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ ប៉ូតង់ស្យែលរេដុកក្នុងស៊េរីនេះអាស្រ័យលើមជ្ឈដ្ឋាន និងអេឡិចត្រូត ដូច្នេះត្រូវប្រៀបធៀបតម្លៃតែក្នុងសំណុំលក្ខខណ្ឌតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ នេះហើយជាមូលហេតុដែលការកំណត់ប្រភេទ និងបរិមាណសារធាតុមិនបរិសុទ្ធជាបញ្ហារេដុក មិនមែនគ្រាន់តែជាប្រអប់ធីកសម្រាប់ភាពបរិសុទ្ធទេ។ Azure B ពីរបីភាគរយមានន័យថា មានគូរេដុកខុសគ្នាពីរបីភាគរយក្នុងដប ហើយអត្ថបទអំពី Azure B ជាសារធាតុមិនបរិសុទ្ធ និងមេតាបូលីត បង្ហាញពីរបៀបគ្រប់គ្រងចំណែកនោះ។

ចំណុចដែលជីវសាស្ត្រចូលមកពាក់ព័ន្ធ

នៅក្នុងកោសិកាឈាមក្រហម NADPH ធ្វើរេដុកម្មមេទីឡែនប៊្លូទៅជាលឺកូមេទីឡែនប៊្លូ ហើយទម្រង់លឺកូផ្ទេរអេឡិចត្រុងទៅដែកហ្វេរិកក្នុងហែម ដោយស្ដារស្ថានភាពហ្វេរូសរបស់អេម៉ូក្លូប៊ីន។ ការបញ្ជូនអេឡិចត្រុងមួយនេះជាមូលដ្ឋានគីមីនៃការប្រើមេទីឡែនប៊្លូក្នុងស្ថានភាពមេតអេម៉ូក្លូប៊ីនក្នុងឈាមដែលកើតឡើងក្រោយមក។ អ្វីៗដែលបន្តពីការបញ្ជូននោះ រួមមានមេតាបូលីសថាមពល លំហូរអេឡិចត្រុងក្នុងមីតូកុងឌ្រី និងលទ្ធផលជីវសាស្ត្រណាមួយ ជាប្រធានបទនៃការដឹកជញ្ជូនអេឡិចត្រុងក្នុងមីតូកុងឌ្រី ហើយត្រូវបានទុកឱ្យពិភាក្សានៅទីនោះដោយចេតនា។

ទិញគូរេដុក មិនមែនត្រឹមតែពណ៌ទេ

គុណភាពសារធាតុពណ៌រេដុកអាស្រ័យលើលក្ខណៈបច្ចេកទេសកំណត់របស់វា។ ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់មានសារៈសំខាន់ ព្រោះមេទីឡែនប៊្លូដែលមិនមែនតាម USP ជាទូទៅជាថ្នាក់សម្រាប់វាយនភណ្ឌ ហើយមាន Azure B លោហៈធ្ងន់ ឬសារធាតុរំលាយសំណល់ ដែលធ្វើឱ្យតម្លៃរេដុកដែលអានបានរំកិល និងចំណុចបញ្ចប់មិនច្បាស់ ហើយគ្មានពិធីការជ្រលក់ពណ៌ណាមួយត្រួតពិនិត្យរកកត្តាទាំងនេះទេ។ អ្នកលក់ភាគច្រើនដែលអះអាងថាអនុលោមតាម USP ធ្វើតេស្តតែលោហៈធ្ងន់ ហើយប្រកាសថាបានសម្រេចហើយ។ ការអនុលោមពេញលេញគ្របដណ្ដប់លើការកំណត់អត្តសញ្ញាណ ការវាស់បរិមាណសារធាតុ សារធាតុមិនបរិសុទ្ធសរីរាង្គ សារធាតុរំលាយសំណល់ សារធាតុមិនបរិសុទ្ធជាធាតុ សំណល់ក្រោយដុត កម្រិតកំណត់មីក្រូសារពាង្គកាយ និងអង់ដូតុកស៊ីនបាក់តេរី ហើយអត្ថបទអំពីរបៀបជ្រើសរើសមេទីឡែនប៊្លូថ្នាក់ឱសថ ពន្យល់ជាជំហានៗអំពីការអានឯកសារទាំងនោះ។ Blupreme ធ្វើការជាមួយក្រុមហ៊ុនផលិតមេទីឡែនប៊្លូសម្រាប់ឱសថ ធ្វើតេស្តតាមលក្ខណៈបច្ចេកទេសកំណត់ USP ទាំងមូល និងផ្សព្វផ្សាយ COA ពេញលេញ។ នៅពេលពណ៌ជារង្វាស់ ឯកសារទាំងនោះគឺជាផ្នែកមួយនៃឧបករណ៍វាស់។