茜素络合指示剂的制备

背景及概述^[1][2]

茜素络合指示剂(Alizarin complexone )为姜黄色粉末，微溶于水、乙醇和乙醚， 在 pH>5 时能溶于水，pH< 5 时为黄色，pH≥6 时为红色，pH>11.5 时为蓝色。其化学全称是3-茜素甲基胺-N，N-二乙酸，又名茜素氨羧络合剂，也叫氟试剂。它主要用作螯合滴定钡、钙、镉、钴、铜、铟、铅、锶、锌等金属的络合指示剂，是测定氟的高灵敏度和特效性光度试剂。

制备^[1]

茜素络合指示剂的合成工艺路线一般是由茜素、甲醛和亚氨基二乙酸在碱性条件下，进行曼尼期(Mannich) 缩合反应，再利用茜素络合指示剂在酸碱性 ( pH大于或小于5) 条件下，水中溶解度的差异而进行分离、精制。

1. 茜素络合指示剂的合成

1.1 原料亚氨基二乙酸钠的制备

在 1000 mL 烧杯中，加入 100 g 亚氨基二乙酸，搅拌下，慢慢加入62.4 g氢氧化钠和140 mL纯水配制成的溶液，搅拌均匀，静置冷却，自然结晶，离心得白色结晶。

1. 2 缩合反应

一个装有搅拌机、温度计 (100℃)、冷凝管、氮气导入管的 1 000 mL 四口烧瓶中，加入乙醇 400g、N，N- 二甲基甲酰胺40g、亚氨基二乙酸钠 (上述)32.5 g、茜素 10 g 及 2 mol/L氢氧化钠溶液 77.5 mL，搅拌下，加热使温度升到70℃左右，加入份25g(甲醛6.5 g+乙醇18.5g) 混合液，保持温度 77~79℃，反应 3 h 后，加入第二份甲醛、乙醇混合液(配比同前) 18g，继续回流3 h，再加入第三份 18g甲醛、乙醇混合液，共回流 12 h后，放置，冷却。次日，将析出的沉淀物滤出，得到紫红色固体，再将其加入3倍的纯水中，加热至 50 ℃溶解后，加10%盐酸至pH=1.8，析出橙黄色(带褐色)固体，即为粗品茜素络合指示剂。

1.3 精制

在粗品茜素络合指示剂中，加入4倍量的纯水，搅拌下，加入1 mol/L 氢氧化钠溶液，调至 pH=5.5，加热至50℃左右，10mim 后过滤，滤液用活性炭处理到游离茜素含量合格为止。然后，在滤液中加入10%盐酸，酸化至 pH=1.8， 析出橙黄色沉淀，滤出沉淀，用澄清的 pH=1.8 的盐酸洗涤，在45℃干燥得成品 10.5 g， 得率 66.5 %。熔点180 ℃(分解) ¹HNMR(DMSO)， δ:3.40(s，4H); 3.97 (s，2H); 7.60 (s，1H); 7.80 ~7.95(m，2H); 8.10~8.25(m，2H); 12.53(br，4H)。

应用 ^[2-3]

一、用于标记刺参个体

刺参体壁柔软，缺乏钙质骨骼，对异物有排异反应，故难以使用传统标记方法对其进行标记。国内尚未见标记海参的相关方法。CN201010105394.9提供一种容易操作、便于识别、标记保持时间长，而且避免排异反应的标记刺参个体及检测该标记的方法。包括以下步骤：

(1)取一定数量的健康刺参暂养在流水水槽中，禁食24-48小时，连续向水槽中充气(空气)；

(2)配制浓度为40-160mg/L的茜素络合指示剂(英文名：Alizarin Complexone dihydrate，分子式：C19H15NO8)的染料溶液；

(3)将刺参放入所述茜素络合指示剂的染料溶液中浸泡16-48小时，期间连续充气(空气)，停止喂食

检测采用上述标记方法标记的刺参的方法，包括以下步骤：

(1)刮取小米粒大小刺参的体壁表皮或结缔组织，铺在载玻片上；

(2)向刺参体壁表皮或结缔组织上滴加1-2滴10wt％NaClO水溶液，待体壁表皮或结缔组织溶解后，滴加蒸馏水1-2滴进行稀释，加盖玻片；

(3)在荧光显微镜荧光激发波长510-560nm下，观察用上述方法制成的载玻片。

本发明的有益效果是：

1、本发明的标记方法完全是在刺参正常生长状态下进行，无需对刺参进行注射或麻醉，不损伤刺参活体，减少了标记的操作步骤，避免刺参活力降低，降低死亡率。2、本发明所使用的染料价格低廉易得，节省了标记所需费用。3、此外，采用本发明的标记方法，由于染料仅对刺参体壁内骨片染色标记，并未植入外来异物，避免刺参对异物的排异反应，从而延长了标记的保留时间。

二、用于标志石首科幼鱼

CN201410145230.7提供一种标志石首科幼鱼的方法，该方法操作简单、标志 效果好、成本低、容易识别，而且对于鱼类幼鱼无毒、无损伤。石首科鱼类有大黄鱼、黄姑鱼、日本黄姑鱼、双棘黄姑鱼、浅色黄姑鱼、美国红鱼等，养殖区域主要集中在东海沿岸。石首科鱼类的耳石比较大，荧光 物质会在耳石上形成永久的标记，可以用于鱼类标记流放。其步骤包括：（1）荧光染色母液的配置：将茜素络合指示剂粉末溶于水，制成浓度为 0.5-1g/L的荧光染色母液，用KOH或者NaOH溶液作为pH调节剂，将荧光染色 母液的pH值调节至8-9；（2）标志：将步骤（1）中的荧光染色母液稀释至浓度为90-110ppm的荧 光染色液，将石首科幼鱼浸泡在该荧光染色液中22-24小时，浸泡的同时，向染色液中通入纯氧。本发明的有益效果是：1、本标志石首科幼鱼的方法操作简单，幼鱼的耳石染色后为粉红色标志色，容易识别，无毒无损伤，标志色保持率高，保留时间长。2、本标志石首科幼鱼的方法可进行大批量标志处理，节约了标志时间，而且使用过的荧光染色剂可以重复多次利用，降低了标志成本。3、若采用本标志方法染色效果不明显，可进行二次染色，石首科幼体无应激反应。

主要参考资料

[1]柯德宏.茜素络合指示剂合成工艺的探索[J].上海化工，2007(12):15-17.

[2] CN201010105394.9 一种标记刺参个体及检测该标记的方法

[3] CN201410145230.7 一种标志石首科幼鱼的方法