Tetrazolium

Strukturformel
Allgemeines
Name	Triphenyltetrazoliumchlorid
Andere Namen	2,3,5-Triphenyl-2H-tetrazoliumchlorid
Summenformel	C19H15N4Cl
CAS-Nummer	298-96-4
PubChem	9283
Kurzbeschreibung	fast farbloses feinkristallines Pulver [1]
Eigenschaften
Molare Masse	334,81 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	250 °C (Zersetztung) [1]
Löslichkeit	löslich in Wasser, Alkohol, Aceton unlöslich in Ether[1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [2] Reizend (Xi) R- und S-Sätze R: 36/37/38 S: 26-36
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Tetrazoliumchlorid (TTC), genauer 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid, ist eine quartäre Ammoniumverbindung und ein Redox-Farbstoff.

Eigenschaften

Triphenyltetrazoliumchlorid ist ein farbloser, in Wasser löslicher Redox-Indikator.^[3] Der Farbumschlag erfolgt bei einer Redox-Reaktion:

• Im oxidierten Zustand (Tetrazolium) ist der Indikator farblos.
• Im reduzierten Zustand (Formazan) ist der Indikator rot.

Reaktionen

Das wasserlösliche farblose 2,3,5-Triphenyltetrazoliumchlorid wird unter Aufnahme von zwei Elektronen (e⁻) und einem Proton (H⁺) zum wasserunlöslichen roten Farbstoff 1,3,5-Triphenylformazan reduziert. Die Reduktion erfolgt durch einen zweimaligen Einzel-Elektronentransfer (SET):^[4]

Das Tetrazolium-Kation (T⁺) wird über ein Tetrazolium-Radikal (T·) zum Formazan (F) reduziert.

Grenzformeln der Struktur des Tetrazolium-Radikals

Mögliche Resonanzstrukturen des intermediären Radikals lassen sich nach klassischer Betrachtung ableiten:

An N_{1, 2, 3} und C ist jeweils ein einfach besetztes sp²-Orbital, in das der Einzelelktronentransfer erfolgen kann. N₂ und N₃ haben orthogonale doppelt besetzte p-AO, die nicht in das aromatische System involviert sind.

Erfolgt der SET in das sp²-Orbital von N₁ (symbolisiert mit "*") ergibt sich folgendes Bild:

Erfolgt der SET in das sp²-Orbital von N_{2 oder 3} (symbolisiert mit "*") ergibt sich für N₂ folgendes Bild:

Es würde eine wenig wahrscheinliche Nitren-Radikal-Struktur in beiden Fällen resultieren (analog für N₃).

Verwendung

Triphenyltetrazoliumchlorid wird ebenso wie das analoge 3-(1-Naphthyl)-Derivat (Tetrazoliumviolett), Tetrazoliumblau und Tetrazolpurpur zum Nachweis von intakten Zellen genutzt (Vitalfärbung). Dabei wird das Tetrazolium-Kation von Dehydrogenasen der Atmungskette (vornehmlich vom Komplex I) zu Formazan reduziert.^[5][6][7]

Anwendung findet es in der Histochemie zur Aktivitätsmessung von Dehydrogenasen, zur Messung der Keimfähigkeit von Saatgut, für Schnelltests zur Wertbestimmung von Antibiotika und Desinfektionsmitteln, zur Qualitätsbestimmung von Belebtschlamm und in der Lebensmittelchemie als Indikator für den Bakteriengehalt von Milch verwendet.^[1]

In der Dünnschichtchromatographie eignet es sich als Sprühreagenz auf reduzierende Zucker, Corticosteroide und andere Reduktionsmittel.

weitere Tetrazolium-Verbindungen

Mono-Tetrazolium Salze

• INT (Iodonitrotetrazoliumchlorid), CAS 146-68-9
• MTT (3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazoliumbromid), CAS 298-93-1
• XTT (2,3-Bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-((phenylamino)carbonyl)-2H-tetrazoliumhydroxid), CAS 117038-70-7 ^[8]
• MTS (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium), CAS 138169-43-4 ^[8]
• WST-1 (2-(4-Iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium), CAS 150849-52-8 ^[8]

Di-Tetrazolium Salze

• BT (Tetrazolium Blau), CAS 1871-22-3
• NBT (Nitroblau Tetrazoliumchlorid), CAS 298-83-9
• TNBT (Tetranitrotetrazolium Blau), CAS 1184-43-6

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d} Thieme Chemistry (Hrsg.): Römpp Online. Version 3.1. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2007.
2. ↑ Sicherheitsdatenblatt Sigma-Aldrich
3. ↑ Ried, W. (1952): Formazane und Tetrazoliumsalze, ihre Synthesen und ihre Bedeutung als Reduktionsindikatoren und Vitalfarbstoffe. In: Angewandte Chemie. Bd. 64, S. 391-396. doi:10.1002/ange.19520641403
4. ↑ Monica C. Gonzilez & Enrique San Romàn (1989): Photochemistry of Aqueous Solutions of Triphenyltetrazolium Chloride. In: J. Phys. Chem. 93, 3536-3540.
5. ↑ Altman, F.P. (1976): Tetrazolium salts and formazans. In: Prog. Histochem. Cytochem. Bd. 9, S. 1-56. PMID 792958
6. ↑ Ogur, M. et al. (1957): Tetrazolium overlay technique for population studies of respiration deficiency in yeast. In: Science. Bd. 125, S. 928-929. PMID 13421693
7. ↑ Rich, P.R. et al. (2001): The sites of interaction of triphenyltetrazolium chloride with mitochondrial respiratory chains. In: FEMS Microbiol. Lett. Bd. 202, S. 181-187. PMID 11520612
8. ↑ ^{a b c} McCluskey, C. et al. (2005): An evaluation of three new-generation tetrazolium salts for the measurement of respiratory activity in activated sludge microorganisms. In: Microb. Ecol. Bd. 49, S. 379-387. PMID 16003480 doi:10.1007/s00248-004-0012-z

Siehe auch

• Zellviabilität
• Vitalfärbung