El rojo fenol (también conocido como fenolsulfonftaleína o PSP ) es un indicador de pH utilizado frecuentemente en los laboratorios de biología celular .
El rojo de fenol existe como un cristal rojo estable en el aire. Su solubilidad es de 0,77 gramos por litro (g/L) en agua y de 2,9 g/L en etanol . [1] Es un ácido débil con p K a = 8,00 a 20 °C (68 °F).
Una solución de rojo fenol se utiliza como indicador de pH , a menudo en cultivos celulares. Su color muestra una transición gradual de amarillo ( λ max = 443 nm [2] ) a rojo (λ max = 570 nm [3] ) en el rango de pH de 6,8 a 8,2. Por encima de un pH de 8,2, el rojo fenol se vuelve de un color rosa brillante ( fucsia ). [4] [5]
En forma cristalina y en solución en condiciones muy ácidas (pH bajo), el compuesto existe como un zwitterión como en la estructura que se muestra arriba, con el grupo sulfato cargado negativamente y el grupo cetona con un protón adicional. Esta forma a veces se escribe simbólicamente como H+
2PD−
y es de color naranja rojizo. Si se aumenta el pH (p K a = 1,2), se pierde el protón del grupo cetona, lo que da como resultado el ion amarillo con carga negativa denominado HPS − . A un pH aún más alto (p K a = 7,7), el grupo hidroxi del fenol pierde su protón, lo que da como resultado el ion rojo denominado PS 2− . [6]
En varias fuentes, la estructura del rojo fenol se muestra con el átomo de azufre siendo parte de un grupo cíclico, similar a la estructura de la fenolftaleína . [1] [7] Sin embargo, esta estructura cíclica no pudo ser confirmada por cristalografía de rayos X. [8]
Varios indicadores comparten una estructura similar al rojo fenol, entre ellos el azul de bromotimol , el azul de timol , el púrpura de bromocresol , la timolftaleína y la fenolftaleína. (En el artículo sobre indicadores de pH se encuentra disponible una tabla de otros indicadores químicos comunes ).
Leonard Rowntree y John Geraghty utilizaron el rojo fenol en la prueba de fenolsulfonftaleína para estimar el flujo sanguíneo general a través del riñón en 1911. [9] Fue la primera prueba de la función renal y se utilizó durante casi un siglo, pero ahora está obsoleta.
La prueba se basa en el hecho de que el rojo de fenol se excreta casi en su totalidad en la orina. La solución de rojo de fenol se administra por vía intravenosa y se recoge la orina producida. Al medir la cantidad de rojo de fenol excretado colorimétricamente , se puede determinar la función renal. [10]
La mayoría de los tejidos vivos prosperan a un pH casi neutro, es decir, un pH cercano a 7. El pH de la sangre , por ejemplo, varía de 7,35 a 7,45. Cuando las células se cultivan en un cultivo de tejidos , el medio en el que crecen se mantiene cerca de este pH fisiológico. Una pequeña cantidad de rojo fenol añadido a este medio de crecimiento tendrá un color rojo rosado en condiciones normales. Normalmente, se utilizan 15 mg/L para el cultivo celular.
En caso de problemas, los productos de desecho producidos por las células que mueren o por el crecimiento excesivo de contaminantes provocarán un cambio en el pH, lo que provocará un cambio en el color del indicador. Por ejemplo, un cultivo de células de mamíferos que se dividen relativamente lentamente puede verse rápidamente invadido por una contaminación bacteriana . Esto suele dar lugar a una acidificación del medio, que se vuelve amarillo. Muchos biólogos consideran que esta es una forma cómoda de comprobar rápidamente la salud de los cultivos de tejidos. Además, los productos de desecho producidos por las propias células de mamíferos reducirán lentamente el pH, haciendo que la solución se vuelva gradualmente naranja y luego amarilla. Este cambio de color es una indicación de que, incluso en ausencia de contaminación, es necesario sustituir el medio (por lo general, esto debe hacerse antes de que el medio se vuelva completamente naranja).
Dado que el color del rojo fenol puede interferir con algunos ensayos espectrofotométricos y fluorescentes , también hay muchos tipos de medios de cultivo de tejidos disponibles sin rojo fenol.
El rojo fenol es un imitador débil del estrógeno y, en cultivos celulares, puede mejorar el crecimiento de células que expresan el receptor de estrógeno. [11] Se ha utilizado para inducir la diferenciación de células epiteliales ováricas de mujeres posmenopáusicas en células con propiedades de ovocitos (óvulos), con posibles implicaciones tanto para el tratamiento de la fertilidad como para la investigación con células madre. [12]
El rojo fenol, a veces etiquetado con un nombre diferente, como "Solución Guardex N.° 2", se utiliza como indicador de pH en los kits de prueba de piscinas domésticas . [13]
El cloro puede provocar la decoloración del tinte en ausencia de tiosulfato para inhibir el cloro oxidante. Los niveles altos de bromo pueden convertir el rojo de fenol en rojo de bromofenol (dibromofenolsulfonaftaleína, cuyo p K a reducido da como resultado un indicador con un rango desplazado en la dirección ácida: el agua a pH 6,8 parecerá tener un valor de 7,5). Niveles aún más altos de bromo (>20 ppm) pueden dar como resultado la conversión secundaria de rojo de bromofenol en azul de bromofenol con un p K a incluso más bajo , dando la impresión errónea de que el agua tiene un pH extremadamente alto a pesar de ser peligrosamente bajo. [14]
