أحمر الفينول: دليل شامل حول مؤشر الرقم الهيدروجيني pH

أحمر الفينول (Phenol Red)

أحمر الفينول، المعروف أيضاً باسم فينول سلفون فثالين (Phenolsulfonphthalein) أو PSP، هو مؤشر للرقم الهيدروجيني (pH) يُستخدم على نطاق واسع في مختبرات بيولوجيا الخلايا والكيمياء التحليلية.

التركيب الكيميائي والخصائص

يظهر أحمر الفينول في شكل بلورات حمراء مستقرة في الهواء. وتتميز خصائصه الفيزيائية والكيميائية بما يلي:

• الذوبانية: يذوب بمعدل 0.77 جرام لكل لتر في الماء و2.9 جرام لكل لتر في الإيثانول.
• الحمضية: يعتبر حمضاً ضعيفاً بقيمة pKa تساوي 8.00 عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.

يعمل أحمر الفينول كمؤشر لوني يتغير لونه تدريجياً بناءً على درجة حموضة الوسط:

• اللون الأصفر: يظهر عند الرقم الهيدروجيني المنخفض (λmax = 443 نانومتر).
• اللون الأحمر: يظهر عندما يتراوح الرقم الهيدروجيني بين 6.8 و 8.2 (λmax = 570 نانومتر).
• اللون الوردي الفاقع (الفوشيا): يظهر عندما يتجاوز الرقم الهيدروجيني 8.2.

من الناحية الهيكلية، يوجد المركب في الظروف الحمضية الشديدة على شكل زويتريون (zwitterion)، حيث تكون مجموعة الكبريتات سالبة الشحنة ومجموعة الكيتون تحمل بروتوناً إضافياً. ومع ارتفاع الرقم الهيدروجيني، يفقد المركب البروتونات تدريجياً، مما يغير شحنته ولونه من البرتقالي إلى الأصفر ثم إلى الأحمر.

استخدامات أحمر الفينول

1. مؤشر لزراعة الخلايا

تنمو معظم الأنسجة الحية في وسط ذو رقم هيدروجيني قريب من التعادل (حوالي 7). في زراعة الخلايا، يُضاف كمية صغيرة من أحمر الفينول (عادة 15 ملجم/لتر) إلى وسط النمو ليكون بمثابة نظام مراقبة بصري.

يساعد هذا المؤشر البيولوجيين على مراقبة صحة المزارع الخلوية بسرعة:

• اللون الأحمر/الوردي: يشير إلى ظروف طبيعية وصحية.
• اللون الأصفر: يشير إلى تحمض الوسط، وهو ما قد ينتج عن تراكم الفضلات الخلوية أو حدوث تلوث بكتيري سريع، مما يستدعي تغيير الوسط الغذائي.

2. اختبار فينول سلفون فثالين (PSP)

تاريخياً، استخدم ليونارد رونتري وجون جيراغيتي أحمر الفينول في عام 1911 لتقدير تدفق الدم الإجمالي عبر الكلى. كان هذا أول اختبار لوظائف الكلى، حيث يتم حقن المادة وريدياً ثم قياس كميتها المفرزة في البول لونياً. ورغم أهميته التاريخية، إلا أن هذا الاختبار أصبح مهجوراً الآن.

3. محاكاة الإستروجين

يعمل أحمر الفينول كمحاكٍ ضعيف لهرمون الإستروجين، ويمكنه تعزيز نمو الخلايا التي تعبر عن مستقبلات الإستروجين في المزارع الخلوية. وقد استُخدم لتحفيز تمايز الخلايا الظهارية المبيضية لدى النساء في مرحلة ما بعد انقطاع الطمث إلى خلايا ذات خصائص بويضية، مما يفتح آفاقاً في أبحاث الخلايا الجذعية وعلاجات الخصوبة.

4. أطقم اختبار حمامات السباحة

يُستخدم أحمر الفينول كمؤشر pH في أطقم الاختبار المنزلية لحمامات السباحة. ومع ذلك، يجب الحذر من أن مستويات الكلور العالية قد تؤدي إلى تبييض الصبغة، كما أن مستويات البروم العالية قد تحول أحمر الفينول إلى بروموفينول أحمر أو بروموفينول أزرق، مما يعطي قراءات خاطئة للرقم الهيدروجيني.