كاشف بنديكت

كاشف بنديكت (يُسمى غالبًا محلول بنديكت النوعي أو محلول بنديكت ) هو كاشف كيميائي ومزيج معقد من كربونات الصوديوم ، وسترات الصوديوم ، وكبريتات النحاس الثنائي خماسية الهيدرات. ^{[ 1 ]} يُستخدم غالبًا بدلًا من محلول فهلنج للكشف عن وجود السكريات المختزلة والمواد المختزلة الأخرى. ^{[ 2 ]} تُسمى الاختبارات التي تستخدم هذا الكاشف باختبارات بنديكت . تُشير النتيجة الإيجابية لاختبار بنديكت إلى تغير اللون من الأزرق الصافي إلى الأحمر القرميدي مع ظهور راسب.

يكشف اختبار بنديكت عمومًا عن وجود مجموعات الألدهيد ، وألفا-هيدروكسي-كيتونات ، وهيمياستالات ، بما في ذلك تلك الموجودة في بعض الكيتوزات . على سبيل المثال، على الرغم من أن الفركتوز ليس سكرًا مختزلًا بالمعنى الدقيق، إلا أنه ألفا-هيدروكسي-كيتون، مما يؤدي إلى نتيجة إيجابية في الاختبار لأن المكون القاعدي لاختبار بنديكت يحوله إلى ألدوزات الجلوكوز والمانوز . يؤدي أكسدة السكر المختزل بواسطة معقد النحاس الثنائي (Cu²⁺ ⁾ للكاشف إلى إنتاج النحاس الأحادي (Cu⁺ ⁾ ، الذي يترسب على شكل أكسيد النحاس الأحادي الأحمر غير القابل للذوبان (Cu₂O ₎ . ^{[ 3 ]}

سُمّي الاختبار على اسم الكيميائي الأمريكي ستانلي روسيتر بنديكت . ^{[ 4 ]}

كاشف بنديكت عبارة عن محلول مائي أزرق داكن. يحتوي كل لتر على: ^{[ 4 ]}

• 17.3 غرام من كبريتات النحاس
• 173 غرام من سترات الصوديوم
• 100 غرام من كربونات الصوديوم اللامائية أو ما يعادلها من 270 غرام من كربونات الصوديوم المائية (عشارية الماء).

يتم تحضير محاليل منفصلة من الكواشف. يتم خلط كربونات الصوديوم وسترات الصوديوم أولاً، ثم يتم إضافة كبريتات النحاس ببطء مع التحريك المستمر.

يعمل سترات الصوديوم كعامل مُعقِّد يُبقي أيونات النحاس الثنائي (Cu²⁺ ⁾ في المحلول، وإلا فإنها ستترسب. أما كربونات الصوديوم فتُحافظ على قلوية المحلول. في وجود عوامل اختزال خفيفة، يُختزل أيون النحاس الثنائي (Cu²⁺) إلى نحاس أحادي (Cu¹⁺)، الذي يترسب في الوسط القلوي على شكل أكسيد النحاس الأحادي الأحمر الواضح.

لاختبار وجود السكريات الأحادية والسكريات الثنائية المختزلة في الطعام، تُذاب عينة الطعام في الماء ويُضاف إليها كمية صغيرة من كاشف بنديكت. خلال حمام مائي ، والذي يستغرق عادةً من 4 إلى 10 دقائق، يجب أن يتغير لون المحلول تدريجيًا من الأزرق (في حال عدم وجود سكر مختزل)، إلى البرتقالي، ثم الأصفر، فالأخضر، فالأحمر، ثم إلى راسب أحمر طوبي أو بني (في حال وجود تركيز عالٍ من السكر المختزل). يشير تغير اللون إلى وجود سكر مختزل. ^{[ 2 ]}

يتم الكشف عن السكريات الثنائية الشائعة اللاكتوز والمالتوز بشكل مباشر بواسطة كاشف بنديكت لأن كل منهما يحتوي على جلوكوز مع جزء ألدهيد مختزل حر بعد عملية التماثل .

يحتوي السكروز ( سكر المائدة ) على سكرين (الفركتوز والجلوكوز) مرتبطين برابطة جليكوسيدية تمنع تحول الجلوكوز إلى ألدهيد، أو تحول الفركتوز إلى شكل ألفا-هيدروكسي كيتون. لذا، يُعد السكروز سكرًا غير مُختزل لا يتفاعل مع كاشف بنديكت. مع ذلك، يُعطي السكروز نتيجة إيجابية غير مباشرة مع كاشف بنديكت عند تسخينه مع حمض الهيدروكلوريك المخفف قبل الاختبار، على الرغم من أنه يتغير أثناء هذه المعالجة حيث تعمل الظروف الحمضية والحرارة على كسر الرابطة الجليكوسيدية في السكروز من خلال التحلل المائي . نواتج تحلل السكروز هي الجلوكوز والفركتوز، وكلاهما يُمكن الكشف عنه بواسطة كاشف بنديكت كما ذُكر سابقًا.

لا تتفاعل النشويات أو تتفاعل بشكل ضعيف للغاية مع كاشف بنديكت بسبب قلة عدد مكونات السكر المختزل الموجودة في نهايات سلاسل الكربوهيدرات . ومن الكربوهيدرات الأخرى التي تعطي نتيجة سلبية الإينوزيتول .

يمكن استخدام كاشف بنديكت أيضًا للكشف عن وجود الجلوكوز في البول ، حيث تُعرف المستويات المرتفعة منه باسم بيلة الجلوكوز . قد تشير بيلة الجلوكوز إلى الإصابة بداء السكري ، ولكن لا يُنصح باستخدام اختبار بنديكت لتشخيص هذه الحالة. ويعود ذلك إلى احتمال حدوث تفاعل تحسسي ناتج عن وجود مواد مُختزلة أخرى، مثل حمض الأسكوربيك ، أو بعض الأدوية (مثل ليفودوبا ، وهو مادة تباين تُستخدم في الإجراءات الإشعاعية)، أو حمض الهوموجنتيسيك (الذي يُسبب بيلة الألكابتون )، مما قد يُعطي نتيجة إيجابية خاطئة.

بما أن لون الراسب الناتج يُمكن استخدامه للاستدلال على كمية السكر الموجودة في المحلول، فإن الاختبار شبه كمي. يشير الراسب الأخضر إلى تركيز حوالي 0.5 غ%، والراسب الأصفر إلى تركيز 1 غ%، والبرتقالي إلى تركيز 1.5 غ%، والأحمر إلى تركيز 2 غ% أو أعلى.

يحتوي كاشف بنديكت الكمي على ثيوسيانات البوتاسيوم، ويُستخدم لتحديد تركيز السكريات المختزلة كميًا. ^{[ 2 ]} يُكوّن هذا المحلول راسبًا أبيض من ثيوسيانات النحاس ، يُمكن استخدامه في المعايرة . يجب إعادة المعايرة باستخدام محلول جلوكوز بتركيز 1% بدلًا من العينة .

يمكن كتابة التفاعل الكلي بين الألدهيد (أو ألفا-هيدروكسي-كيتون ) وأيونات النحاس (II) في محلول بنديكت على النحو التالي:

RCHO + 2 Cu ²⁺ + 5 OH ⁻ → RCOO ⁻ + Cu ₂ O + 3 H ₂ O .

تتكون أيونات الهيدروكسيد في المعادلة عند ذوبان كربونات الصوديوم في الماء. وبإضافة السترات، يصبح التفاعل كما يلي:

RCHO + 2 Cu(C ₆ H ₅ O ₇ ) ⁻ + 5 OH ⁻ → RCOO ⁻ + Cu ₂ O + 2 C ₆ H ₅ O ₇ ^3– + 3 H ₂ O . ^{[ 5 ]}

• مكافئ الدكستروز

عوامل مؤكسدة أخرى

• حل فيلينغ
• كاشف تولنز

عوامل اختزال أخرى

• مخفض جونز
• مخفض والدن