Reactivo de Benedict

El reactivo de Benedict es un reactivo compuesto por carbonato de sodio, citrato de sodio y sulfato de cobre (II) pentahidratado, en forma de solución acuosa de color azul intenso. Esta mezcla se emplea como una prueba para detectar la presencia de azúcares reductores en muestras, generalmente como alternativa a la solución de Fehling. Lleva el nombre del químico estadounidense Stanley Rossiter Benedict y se le conoce además como reacción de Benedict.

La aplicación del reactivo de Benedict no se limita exclusivamente a los azúcares, ya que la presencia de otras sustancias reductoras también da un resultado positivo. Por tanto, un resultado positivo en la prueba de Benedict no es exclusivo de los azúcares, sino es indicativo de un compuesto reductor.

Las pruebas que se llevan a cabo con el reactivo de Benedict reciben el nombre de pruebas de Benedict. Un resultado positivo en estas pruebas se muestra como un cambio el color azul claro inicial, hacia un tono rojo ladrillo, acompañado de la formación de un precipitado. Este cambio cromático es un indicador visual de la presencia de la sustancia reductora en la muestra analizada.

Por lo general, la prueba de Benedict detecta la presencia de aldehídos, alfa-hidroxi-cetonas y hemiacetales, incluidos los que se encuentran en ciertas cetosas y resulta eficaz incluso con cetosas que normalmente no reaccionarían, como la fructosa. Así, aunque la cetosa fructosa no es estrictamente un azúcar reductor, es una alfa-hidroxi-cetona y da una prueba positiva porque permite que el reactivo la transforme en glucosa y manosa, aldosas que sí reaccionan. La oxidación del azúcar reductor por el complejo cúprico (Cu²⁺) del reactivo produce un cuproso (Cu⁺), que precipita como óxido de cobre(I) rojo insoluble (Cu₂O).

Composición y preparación del reactivo

El reactivo de Benedict tiene un color azul intenso muy particular, y su presentación es la de una solución acuosa. Para preparar este reactivo se requiere una mezcla precisa de componentes químicos, los cuales se detallan a continuación (para su elaboración por litro de solución):

• Sulfato de cobre: 17,3 g
• Citrato de sodio: 173 g
• Carbonato de sodio anhidro: 100 g, o su equivalente, carbonato de sodio decahidratado: 270 g

Primero debe prepararse una solución separada de cada uno de los reactivos. Luego, se mezclan el carbonato de sodio y el citrato de sodio. Posteriormente, se añade gradualmente el sulfato de cobre al resto de la solución, asegurándose de agitar constantemente para evitar la formación de grumos y garantizar una mezcla homogénea.

El papel del citrato de sodio es fundamental en esta solución, ya que actúa como un agente quelante. El citrato se encarga de mantener los iones de cobre (Cu²⁺) en solución, evitando su precipitación. De otro lado, el carbonato de sodio mantiene la solución en un estado alcalino, condición necesaria para la reacción química que se busca. En presencia de un agente reductor suave en la solución, se produce la reducción de los iones de cobre (II) a cobre (I), los cuales se precipitan en forma de un óxido de cobre (I) de color rojo intenso, bajo condiciones alcalinas. Este cambio de color del azul-verde al naranja-rojo es un indicador clave para la presencia de azúcares reductores en la muestra analizada.

HSD

Análisis orgánico

Para probar la presencia de monosacáridos y azúcares disacáridos reductores en los alimentos, la muestra de alimentos se disuelve en agua y se agrega una pequeña cantidad de reactivo de Benedict. Durante un baño de agua, que suele ser de 4 a 10 minutos, la solución debe progresar a través de los colores azul (sin azúcar reductora), naranja, amarillo, verde, rojo y luego precipitado rojo ladrillo o marrón (si hay una concentración alta). de azúcar reductor está presente). Un cambio de color significaría la presencia de un azúcar reductor.

Los disacáridos comunes lactosa y maltosa se detectan directamente con el reactivo de Benedict porque cada uno contiene una glucosa con un resto de aldehído reductor libre después de la isomerización.

La sacarosa (azúcar de mesa) contiene dos azúcares (fructosa y glucosa) unidos por su enlace glucosídico de tal manera que evita que la glucosa se isomerice a un aldehído, o la fructosa a la forma alfa-hidroxi-cetona. La sacarosa es, por lo tanto, un azúcar no reductor que no reacciona con el reactivo de Benedict. Sin embargo, la sacarosa produce indirectamente un resultado positivo con el reactivo de Benedict si se calienta con ácido clorhídrico diluido antes de la prueba, aunque se modifica durante este tratamiento ya que las condiciones ácidas y el calor rompen el enlace glucosídico en la sacarosa a través de la hidrólisis. Los productos de la descomposición de la sacarosa son glucosa y fructosa, los cuales pueden ser detectados por el reactivo de Benedict como se describe anteriormente.

Los almidones no reaccionan o reaccionan muy mal con el reactivo de Benedict debido a la cantidad relativamente pequeña de restos de azúcar reductores que se encuentran solo en los extremos de las cadenas de carbohidratos. Otros carbohidratos que producen un resultado negativo incluyen el inositol.

El reactivo de Benedict también se puede utilizar para detectar la presencia de glucosa en la orina, cuyos niveles elevados se conocen como glucosuria. La glucosuria puede ser indicativa de diabetes mellitus, pero la prueba de Benedict no se recomienda ni se utiliza para el diagnóstico de la afección antes mencionada. Esto se debe a la posibilidad de una reacción en la que la presencia de otras sustancias reductoras como el ácido ascórbico, fármacos (levodopa, contraste utilizado en procedimientos radiológicos) y ácido homogentísico (alcaptonuria) genere un falso positivo.

Como el color del precipitado obtenido se puede utilizar para inferir la cantidad de azúcar presente en la solución, la prueba es semicuantitativa. Un precipitado verdoso indica una concentración de aproximadamente 0,5 g%; el precipitado amarillo indica una concentración de 1 g%; el naranja indica una concentración de 1,5 g%; y el rojo indica una concentración de 2 g% o superior.

Reactivo cuantitativo

El reactivo cuantitativo de Benedict contiene tiocianato de potasio y se utiliza para determinar cuantitativamente la concentración de azúcares reductores. Esta solución forma un precipitado de tiocianato de cobre que es blanco y puede usarse en la titulación. La titulación debe repetirse con una solución de glucosa al 1 % en lugar de la muestra para la calibración.

Reacción neta

La reacción neta entre un aldehído (o una alfa-hidroxi-cetona) y los iones de cobre (II) en la solución de Benedict se puede escribir como:

RCHO + 2 Cu²⁺ + 5 OH⁻ → RCOO⁻ + Cu₂O + 3 H₂O.

Los iones de hidróxido en la ecuación se forman cuando el carbonato de sodio se disuelve en agua. Con el citrato incluido, la reacción se convierte en:

RCHO + 2 Cu(C)₆H₅O₇)⁻ + 5 OH⁻ → RCOO⁻ + Cu₂O + 2 C₆H₅O3 - 37 + 3 H₂O.