Aminoacidi
Sono sostanze di tipo zwitterionico, in quanto contengono almeno un gruppo acido ed uno
basico. La pKa del gruppo acido ha valori compresi nell’intervallo 1.8-2.5, cioè sono più acidi
di un generico acido carbossilico alifatico; la pKa del gruppo –NH3 + è invece nel range 9.09.8, cioè il gruppo amminico è meno basico di un generico gruppo amminico alifatico. Questo
è dovuto in entrambi i casi all’effetto elettronico del gruppo in posizione alfa.
Sono generalmente sostanze solide, con punti di fusione
+
NH 3
NH2
alti; la maggior parte di loro fonde sopra i 300° o
- decompone prima di fondere.
R
COO
R
COOH
La solubilità di queste sostanze in acqua dipende molto
dalla natura del gruppo R, come riportato nella tabella seguente; la pKa3 si riferisce al gruppo
presente nella catena laterale.
R
Ac. Aspartico a a
(CH2 )2 COOH
Ac. glutammico
(CH2 )3 COOH
Alanina
CH3
b
Arginina
(CH2 )3 N=C(NH2 )2
Cisteina.HCl
CH2 SH
Fenilalanina
CH2 Ph
Glicina
H
Isoleucina
CH(CH3 )CH2 CH3
Istidina b
CH2 -4-imidazolyl
Leucina
CH2 CH(CH3 )2
Lisina.HCl
(CH2 )3 NH2
Metionina
(CH2 )2 SCH3
Prolina
A
Serina
CH2 OH
Tirosina
CH2 C6 H4 OH
Treonina
CH(OH)CH3
Valina
CH(CH3 )2
Carbocisteina
CH2 SCH2 COOH
Cistina
B
Carbidopa
C
Levodopa
D
Metildopa
E
a
+ b
presente anche come: sale di K ; cloridrato.
PKa3
10.00
9.95
13.20
10.34
9.15
10.80
10.07
9.95
2.1; 8.71
10.35; 12.6
OH
COOH
NH
A
S
HO
S
NH2
O
HO
HO
OH HO
NH2
COOH
D
NH2
NH
NH2
COOH
HO
B
Solubilità in H2 O
Poco sol.
Poco sol.
Molto sol.
Molto sol.
Solubile
Poco sol.
Molto sol.
Poco sol.
Solubile
Poco sol.
Solubile
Solubile
Molto sol.
Molto sol.
Poco sol.
Solubile
Solubile
Insolubile
Insolubile
Poco sol.
Poco sol.
Poco sol.
C
NH2
CH3
COOH
HO
HO
E
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Riconoscimento
• Reazione con la ninidrina (decomposizione di Strecker degli aminoacidi), con formazione
di una colorazione rosso-viola
Esecuzione: Disciogliere circa 50 mg in 2 ml di acqua o alcool. Aggiungere 1 ml di una
soluzione (10 g/l) di ninidrina R e scaldare per pochi minuti a b.m. Si sviluppa una
colorazione viola.
O
O
OH
OH
+
COOH
OH
R
N
H
H2N
O
O
N
R
R
O
N
O
COOH
O
HO
O
O
O
NH2
O
N
R
OH
O
OH
+
R
H
• Si formano composti colorati per reazione con 2,4-dinitrifluorobenzene oppure con dansil
cloruro
O 2N
F
COOH
H
N
NO 2
R
O 2N
NO2
NMe2
COOH
H2N
R
NMe 2
ClO 2S
O2S
NH
R
COOH
• Gli alfa-amminoacidi formano stabili chelati con metalli
divalenti come il rame (II): in soluzione alcalina si forma un R
complesso blu
O
H2
O
N
Cu
N
O
H2
O
R
Ci sono poi tutta una serie di reazioni di riconoscimento dei gruppi funzionali presenti nel
raggruppamento R:
• Il gruppo guanidinico della arginina può essere riconosciuto con la reazione di Sakaguci:
Esecuzione: disciogliere circa 25 mg in 2 ml di acqua. Aggiungere 1 ml di alfa-naftolo
soluzione e 2 ml di una miscela di volumi uguali di sodio ipoclorito soluzione concentrata e
acqua. Si sviluppa una colorazione rossa.
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• L’anello aromatico della tirosina e della istidina
H
N
NH2
possono essere evidenziati con la reazione di Pauly,
N
che consiste in una diazotazione con il sale di
N
N
SO3HOOC
diazonio dell’acido solfamilico. Questa reazione
viene fatta in ambiente basico perché è l’anione del fenolo o dell’imidazolo che reagisce;
l’imidazolo viene attaccato in posizione 2.
Esecuzione: disciogliere circa 30 mg in 2 ml di sodio idrossido soluzione diluita. Aggiungere
3 ml di una miscela, preparata di recente, di volumi uguali di una soluzione (100 g/l) di sodio
nitrito R e di una soluzione di 0,5 g di acido sulfanilico in una miscela di 6 ml di acido
cloridrico e 94 ml di acqua. Si sviluppa una colorazione rosso-arancio.
La stessa reazione può essere fatta, in condizioni diverse, anche sulla teofillina.
• Il gruppo SH e SMe della cisteina e della metionina possono essere riconosciuti tramite
reazione con sodio nitroprussiato:
Esecuzione: disciogliere circa 5 mg in 1 ml di sodio idrossido soluzione diluita. Aggiungere 1
ml di una soluzione (30 g/l) di sodio nitroprussiato. Si sviluppa una colorazione viola intensa
che vira al rosso-brunastro e poi all'arancione. Aggiungere 1 ml di acido cloridrico. La
soluzione vira al verde.
• La serina e la treonina possono essere riconosciute tramite la reazione di Malaprade: sono
ossidate sul gruppo alcoolico ed il composto carbonilico che si forma viene evidenziato.
Esecuzione: In una provetta aggiungere 5 ml di una soluzione (20 g/l) di sodio periodato a 1
ml di una soluzione (10 g/l) di serina. Scaldare a b.m. e raccogliere il vapore su lana di vetro
umidificata con acqua e inserita sull'apertura della provetta. Dopo aver scaldato per 5 min,
trasferire la lana di vetro in una provetta contenente 1 ml di una soluzione (15 g/l) di acido
cromotropico sale sodico e 3 ml di acido solforico. Scaldare a b.m. per 10 min. Si sviluppa
una colorazione rosso-violetta.
Esecuzione: Mescolare 1 ml di una soluzione (2 g/l) di treonina con 1 ml di una soluzione
(20 g/l) di sodio periodato. Aggiungere 0,2 ml di piperidina e 0,1 ml di una soluzione (25 g/l)
di sodio nitroprussiato. Si sviluppa una colorazione blu che vira al giallo dopo qualche
minuto.
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