Ninhidrina

Ninhydrin (2,2-dihydroxyindane-1,3-dione) is an organic compound with the formula C₆H₄(CO)₂C(OH)₂. It is used to detect ammonia and amines. Upon reaction with these amines, ninhydrin gets converted into deep blue or purple derivatives, which are called Ruhemann's purple. Ninhydrin is most commonly used to detect fingerprints in forensic cases, as the terminal amines of lysine residues in peptides and proteins sloughed off in fingerprints react with ninhydrin.^[2][3]

Ninhydrin is a white solid that is soluble in ethanol and acetone.^[1] Ninhydrin can be considered as the hydrate of indane-1,2,3-trione.

Ninhydrin was discovered in 1910 by the German-English chemist Siegfried Ruhemann (1859–1943).^[4][5] In the same year, Ruhemann observed ninhydrin's reaction with amino acids.^[6] In 1954, Swedish investigators Oden and von Hofsten proposed that ninhydrin could be used to develop latent fingerprints.^[7][8]

Ninhydrin can be used in Kaiser test to monitor deprotection in solid phase peptide synthesis.^[9] The chain is linked via its C-terminus to the solid support, with the N-terminus extending off it. When that nitrogen is deprotected, a ninhydrin test yields blue. Amino-acid residues are attached with their N-terminus protected, so if the next residue has been successfully coupled onto the chain, the test gives a colorless or yellow result.

La ninhidrina también se utiliza en el análisis cualitativo de proteínas. La mayoría de los aminoácidos, excepto la prolina , se hidrolizan y reaccionan con la ninhidrina. Además, ciertas cadenas de aminoácidos se degradan. Por lo tanto, se requiere un análisis separado para identificar aquellos aminoácidos que reaccionan de manera diferente o que no reaccionan en absoluto con la ninhidrina. El resto de los aminoácidos se cuantifican colorimétricamente después de la separación por cromatografía . A menudo se utilizan analizadores de aminoácidos especializados ^{[ 10 ]} que emplean tecnología HPLC y derivatización post-columna con ninhidrina para la detección de aminoácidos libres y unidos a proteínas, como se exige en toda la UE en la industria de piensos. ^{[ 11 ]}

Una solución que se sospecha que contiene el ion amonio puede analizarse con ninhidrina, aplicándola sobre un soporte sólido (como gel de sílice ); si la solución contiene esta especie, el tratamiento con ninhidrina debería producir un color púrpura intenso. En el análisis de una reacción química mediante cromatografía de capa fina (TLC), también se puede utilizar el reactivo (generalmente una solución al 0,2 % en n-butanol o en etanol). Este reactivo detectará, en la placa de TLC, prácticamente todas las aminas , carbamatos y, tras un calentamiento intenso, también amidas .

Al reaccionar con ninhidrina, los aminoácidos sufren descarboxilación . El CO₂ liberado _proviene del carbono carboxílico del aminoácido. Esta reacción se ha utilizado para liberar los carbonos carboxílicos del colágeno óseo de huesos antiguos ^{[ 12 ]} para el análisis de isótopos estables con el fin de ayudar a reconstruir la paleodieta de los osos cavernarios . ^{[ 13 ]} La liberación del carbono carboxílico (a través de ninhidrina) de los aminoácidos recuperados de suelo que ha sido tratado con un sustrato marcado demuestra la asimilación de ese sustrato en proteína microbiana. ^{[ 14 ]} Este enfoque se utilizó con éxito para revelar que algunas bacterias oxidantes de amonio, también llamadas bacterias nitrificantes, utilizan urea como fuente de carbono en el suelo. ^{[ 15 ]}

La ninhidrina existe en equilibrio con la tricetona indano-1,2,3-triona , que reacciona fácilmente con nucleófilos (incluido el agua). Mientras que para la mayoría de los compuestos carbonílicos, la forma carbonílica es más estable que el producto de la adición de agua (hidrato), la ninhidrina forma un hidrato estable del carbono central debido al efecto desestabilizador de los grupos carbonilo adyacentes.

Para generar el cromóforo ninhidrina [2-(1,3-dioxoindan-2-il)iminoindano-1,3-diona], la amina debe condensarse para formar una base de Schiff . La reacción de la ninhidrina con aminas secundarias produce una sal de iminio, que también es coloreada, generalmente de amarillo anaranjado.

La ninhidrina puede causar rinitis alérgica mediada por IgE y asma. ^{[ 19 ]} Se ha descrito un caso en el que una trabajadora de laboratorio forense de 41 años que trabajaba con ninhidrina desarrolló rinitis y dificultad respiratoria. Sus niveles de IgE específica se encontraron casi duplicados. ^{[ 19 ]}

• Hidrindantina
• Cromatografía en papel