化学

ドラーゲンドルフ試薬(TLC発色試薬)の作り方と原理と使い方!

TLCの発色試薬ドラーゲンドルフ試薬はアミンの検出に使える!検出原理と調製法

ドラーゲンドルフ試薬は主に第3,4級アミンを検出することができるアミンの検出試薬です。スコポラミンやニコチンなどアルカロイドは第三級アミンを持つことが多いためアルカロイド検出試薬として有名です。TLCの発色試薬としてもドラーゲンドルフ試薬はよく利用されます。

ドラーゲンドルフ試薬(Dragendorff reagent)は第三級アミンを検出するTLC発色試薬

ドラーゲンドルフ試薬はニンヒドリンに次いで有名なアミン検出を検出する発色試薬です。ドラーゲンドルフ試薬は化学者Georg Dragendorff(1836-1898)によって開発され、天然物抽出液中のアルカロイド(窒素原子を含む塩基性の天然化合物)の検出で利用されたのが始まりです。ドラーゲンドルフ試薬は0.01~0.1ug/mLの検出感度を持ちます。

アミンのうちニンヒドリンは第一級アミン、第二級アミンなど級数が小さいアミンのほうが濃く発色しますが、ドラーゲンドルフ試薬は第三級アミン、第四級アミンのほうが良く発色します。第二級アミンは発色しても薄く、第一級アミンは色がつかないです。これはニンヒドリンの発色機構がアミンのニンヒドリンへの求核攻撃によるもの、ドラーゲンドルフ試薬がビスマスとの錯体形成によるものであるからです。第三級アミンは求核性が低くニンヒドリンでは呈色しにくいです。

アミンがドラーゲンドルフ試薬と反応すると橙色の沈殿が生じます。錯体の色はアミンの種類によって微妙に変化し、橙色、黄色、赤、赤黒、紫、ピンクと様々です)1

アミン合成の時に第一級アミンをアルキル化した時に検出試薬としてドラーゲンドルフ試薬とニンヒドリンを組み合わせて使用すると第二級、三級アミンの区別に役立ちます。

1) Coe, F. G., & Anderson, G. J. (1996). Screening of medicinal plants used by the Garifuna of Eastern Nicaragua for bioactive compounds. Journal of Ethnopharmacology, 53(1), 29-50.

検出感度が高いことから、未知試料天然物をスクリーニングする際の探索の第一選択検出試薬として使われることが多いです。

ドラーゲンドルフ試薬の検出原理

ドラーゲンドルフ試薬には次硝酸ビスマス、酸(酒石酸、酢酸、塩酸等)、ヨウ化カリウムが入っています。

ドラーゲンドルフ試薬の反応機構

次硝酸ビスマスがヨウ化カリウムと反応してKBiI4が生成します。アミンはドラーゲンドルフ試薬中の酸と反応してアミン塩を生成します。このアミン塩にKBiI4が反応してアミン錯体を形成します。これが沈殿呈色します。

ドラーゲンドルフ試薬の調整方法・作り方!

ドラーゲンドルフ試薬は簡単に作ることができます。ドラーゲンドルフの調製法は濃度や酸の種類によっていくつかの調製法があります。ドラーゲンドルフ試薬は試薬の調整方法によって感度が異なることが報告されています)2。今回は簡単に調整できて高感度なドラーゲンドルフ試薬の調整方法について紹介します。

ドラーゲンドルフ試薬のレシピ

  1. 硝酸水酸化ビスマス(III) 1 g
  2. 塩酸 2 mL
  3. ヨウ化カリウム 3 g
  4. 70%酢酸水溶液 45 mL
  5. 水 3 mL

ビスマス1g、HCl 2 mLの溶液を作り KI 3 g を 水 3 mLに溶解した溶液を加えて、70%酢酸水溶液 45 mLを加えて調整します。

硝酸水酸化ビスマス(III) 1gの代わりに水酸化ビスマス 0.9 gを使っても調製できます。

ドラーゲンドルフ試薬の保存法

ドラーゲンドルフ試薬は室温で数ヶ月間経っても使用可能です。

ドラーゲンドルフ試薬は購入可能

ドラーゲンドルフ試薬は有名な発色試薬の一つなので、自前で調整しなくても購入することができます。購入できるところは、関東化学Sigma-Aldrichなどがあります。自分で作った方が安上がりではありますが、関東化学では\4,500でそんなに高くもないので頻繁に使わないのであれば購入してもよいですね。

2)桑山健次, 辻川健治, 宮口一, 金森達之, 岩田祐子, 井上博之, … & 角田紀子. (2005). 薄層クロマトグラフィーにおけるドラーゲンドルフ試液調製法の違いによる検出感度への影響. 日本法科学技術学会誌, 10(2), 127-133.

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こめやん
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こめやんは理学博士です!化学の面白さと学ぶメリットを少しでも伝えるために日々頑張ります! ツイッターにて疑問点や依頼などを募集しています! 論文の和訳やレポートのチェックなどでもお気軽にお待ちしております