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 72 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. 73 • 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. 74