Ninhydrin-Reaktion

= Nachweis von Alpha-Aminosäuren, Polypeptiden und Proteinen
Prinzip
Ninhydrin reagiert mit der Aminogruppe von Aminosäuren unter Wasserabspaltung zu einer Schiffschen Base, einem sogenannten Imin. Nach Decarboxylierung der Carboxygruppe der Aminosäure und anschließender Abspaltung des Amino-Restes wird Ninhydrin dabei äquivalent reduziert und es entsteht eine blau-violette Färbung.

Ninhydrin-Reaktionsgleichung

Die Intensität der Farbe ist der Konzentration der zu bestimmenden Aminosäure proportional. Dadurch ist eine quantitative Analyse mittels Photometer bei 570nm möglich. Dazu verwendet man mehrere Standards mit bekannter Konzentration, die man dann mit der zu untersuchenden Probe vergleicht.
Der Ninhydrin-Test funktioniert nur bei α-Aminosäuren und relativ kurzen Proteinen, da Ninhydrin nur mit freien Aminogruppen reagiert und diese bei langkettigen Polypeptiden kaum vorhanden sind. Wenn Prolin und oder Hydroxyprolin vorhanden sind, ergibt sich eine gelb-rote Färbung. Diese kann man bei 400nm ebenfalls photometrisch messen, indem man die zu bestimmende Probe mit Standards, deren Konzentration man bereits kennt, vergleicht.

Ninhydrin wird häufig auch als Sprühreagenz z. B. bei der Papierchromatografie oder Dünnschichtchromatographie verwendet und dient dabei zum Färben von Aminosäuren und Oligopeptiden.

Eine weitere auf dieser Reaktion basierende Anwendung ist die Erstellung von Fingerabdrücken. Da im Schweiß Aminosäuren vorkommen, können diese mit Ninhydrin reagieren und die Finger- bzw. Handabdrücke sichtbar machen.
Versuch:
Für den nachfolgenden Versuch können die hier aufgelisteten Proben und deren Probenvorbereitung eingesetzt werden:

• Eiklar (auf 100 ml mit ention. H2O auffüllen und durch Faltenfilter filtrieren)
• Vollmilch
• Suppenwürze (in warmen ention. H2O lösen und durch Faltenfilter filtrieren)
• Blindprobe (ention. H2O)
• Glycinlösung (0,1mol/l)
• Molke
• Tofu (zerkleinern)
• Sojamilch
• Naturjoghurt
• Nägel
• Haare - wenn möglich nicht gefärbt

Chemikalien:

• Ninhydrinlösung (0,1 g Ninhydrin in 10 ml 96 % Ethanol lösen und auf 100 ml mit ention. H2O auffüllen)

Entsorgung: normal

Gefahrenhinweise:

• Ninhydrin: reizend

• Ethanol: entzündlich

Geräte:

• Eprouvetten, Eprouvettenklammern und Eprouvettenständer
• Wasserbad: 250 ml Becherglas (mit Hilfe von Heizplatte oder Bunsenbrenner mit Dreibein)
• Schutzbrille (Siedeverzug)

Durchführung:
3 ml von der  Probe,  mit 1 ml Ninhydrinlösung versetzen und ca. 10 Minuten lang im Wasserbad erhitzen. Bei Festproben ca. eine Spatelspitze der Probe in die Eprouvette füllen und mit ungefähr 2 ml H2O auffüllen. Beim Erhitzen ist es wichtig laufend die Färbung zu beobachten und zu dokumentieren.
Zur besseren Ablesung der Ergebnisse ist eine Blindprobe (anstatt der Probe wird 1 ml ention. Wasser verwendet) zu empfehlen.

Tipps:
Bei den Proben Tofu, Naturjoghurt, Nägel und Haaren ist die genaue Probenmenge nicht von Bedeutung. Die jeweilige Probe kann einfach mit ention. H2O auf ca. 2-3ml aufgefüllt werden.
Alle Proben zeigen bereits nach 5 Minuten einen Beginn der gewünschten Färbung, mit Ausnahme von Nägeln und Haaren. Wenn bei diesen nach 10 Minuten noch immer  keine Färbung eintritt, muss die Probe weiterhin (für maximal weitere 10 Minuten) erhitzt werden.

Ergebnis:

Ninhydrin-Reaktion nach 5 Minuten erhitzen

Ergebnis/Interpretation:
Bei allen Proben wurden positive Ergebnisse festgestellt. Nach den vollen 10 Minuten im Wasserbad, ist kein Unterschied zu den Proben nach 5 Minuten Erhitzung erkennbar. Einzige Ausnahme bilden die Proben Haare und Nägel, diese benötigen die längere Zeit (ca. 20 Minuten), damit die Reaktion abläuft.
Eiklar und Vollmilch weisen Proteine und Aminosäuren auf und sind deshalb positiv. Glycinlösung und Suppenwürze bestehen aus freien α-Aminosäuren und reagieren somit sehr schnell mit der Ninhydrinlösung.