Alizarina: características, preparación, usos y toxicidad
La alizarina es un conjunto de colorantes orgánicos que se obtienen de forma natural a partir de las raíces de una planta de nombre rubia, descubierta por el químico francés Pierre-Jean en 1826.
La primera tintura sintetizada fue el rojo de alizarina, pero también existe amarillo de alizarina, azul de alizarina y violeta de alizarina. De todos los mencionados, el rojo de alizarina es el que tiene mayores aplicaciones, y por ser el más utilizado normalmente nos referimos a él simplemente como alizarina.
El rojo de alizarina fue el primero en sintetizarse de forma artificial (sintética) a partir del antraceno, gracias al descubrimiento de dos químicos alemanes, Carl Graebe y Carl Liebermann, en 1868. El nombre científico del rojo de alizarina es 1,2dihidroxiantraquinona, y su fórmula química es C14H8O4.
El uso del pigmento de la raíz de rubia para teñir telas data desde la época del Faraón Tutankamón, como demuestran los hallazgos encontrados en su tumba. Igualmente, también se observó en las ruinas de Pompeya.
Posteriormente, en la época de Carlomagno fue fomentado el cultivo de la rubia, convirtiéndose en un ejercicio económico importante de la región.
Durante mucho tiempo se utilizó para teñir las telas con la que confeccionaban los uniformes de los soldados que pertenecían al ejército inglés y al británico. Los uniformes presentaban un color rojo muy particular que los caracterizaba; siendo llamados por el argot popular Casacas rojas.
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La alizarina fue un compuesto esencial en la fabricación de distintas tinturas o pigmentos, provenientes de la Rubia, denominada a manera general como “Rose madder” y “carmín de alizarina”. De estas tinturas salió el nombre de rojo carmesí.
Hoy en día el rojo de alizarina se utiliza como colorante para la determinación de diversos estudios que involucren el calcio. Es un polvo formado por pequeños cristales de color naranja–rojizo o naranja-púrpura. También se le conoce con el nombre de alizarina roja. Su masa molecular es de 240,21 g/mol, y su punto de fusión es de 277-278 °C.
La forma natural se obtiene de las raíces de la rubia, específicamente de las especies R. tinctorum y R. cordifolia.
Posteriormente, la producción del pigmento natural a partir de la raíz de la rubia fue sustituida por la producción sintética a partir del antraceno. Este proceso requiere la oxidación del ácido antraquinona-2-sulfónico con nitrato de sodio en una solución concentrada de hidróxido de sodio (NaOH).
Después de los años de 1958, el uso de la alizarina roja fue sustituido por la de otros pigmentos con mayor estabilidad a la luz. Ejemplos son los derivados de la quinacridona desarrollados por Dupont.
Todas las variantes tienen en común un núcleo antraquinónico.
Carmín de alizarina
Del precipitado de alizarina se deriva el carmín de alizarina, un pigmento tipo laca que brinda buena permanencia sobre los sustratos y es de color rojo semioscuro.
Amarillo de alizarina
Existe una variante llamada amarillo de alizarina R utilizado como indicador de pH. Esta sustancia por debajo de 10,2 es amarilla, pero por encima de 12 es roja.
Azul de alizarina
Por su parte, el azul de alizarina es un indicador de pH que tiene dos zonas de viraje: una a pH entre 0.0-1.6, donde vira del color rosa al amarillo, y otro intervalo de viraje entre pH 6,0-7,6, cuyo cambio es de amarillo a verde.
Violeta de alizarina
Es un colorante utilizado para la determinación espectrofotométrica del aluminio en presencia de sustancias tensoactivas.
La preparación dependerá de la utilidad que se le vaya a dar. Por ejemplo, en las técnicas de evaluación del proceso de biomineralización se utiliza a una concentración de 0,1%
Para el marcaje de algas coralinas geniculadas la concentración con mejor resultado es la de 0,25%.
Si bien es cierto que durante años se utilizó la alizarina como tintura para textiles, hoy en día tiene otras aplicaciones. Por ejemplo, a nivel de salud es útil para determinar la presencia de calcio en diversas formas.
En otras áreas como la geología la alizarina es útil para detectar ciertos minerales, tales como carbonato de calcio, aragonita y calcita.
Actualmente es muy utilizada para revelar la presencia de depósitos de calcio en la formación de tejido óseo. Una de las áreas que más utiliza el rojo de alizarina es la histoquímica.
Por ejemplo, se usa durante el proceso de biomineralización en cultivos celulares in vitro de la línea osteogénica, donde la alizarina roja tiñe los cristales de calcio formados durante el proceso.
También en la técnica de diafanización, procedimiento que permite estudiar el desarrollo óseo y dental en animales de experimentación. Gracias a la alizarina roja se logra identificar los centros de osificación.
Por otra parte, es útil para detectar la presencia de cristales de fosfato de calcio en líquido sinovial.
Vanegas y colaboradores utilizaron la alizarina roja para evaluar el desarrollo de osteoblastos sobre superficies de titanio; material candidato para la fabricación de implantes dentales. Gracias a esta técnica de coloración pudo observar que los osteoblastos lograron adherirse, proliferar y biomineralizar sobre las superficies probadas.
Por otra parte, Rivera y colaboradores evaluaron la edad y la tasa de crecimiento de algas coralinas en el Sur Oeste del Golfo de California, México. Los autores realizaron dos tipos de marcaje. La primera fue utilizando rojo de alizarina y la segunda con marcas metálicas de alambre inoxidable. El marcaje con alizarina fue la mejor técnica para este fin.
Así mismo, Aguilar P estudió la validación del método potenciométrico por ión selectivo utilizando alizarina para la determinación de flúor en sal, agua y orina, resultando ser un método satisfactorio.
Dantas y colaboradores usaron el violeta de alizarina N (AVN) como reactivo espectrofotométrico en la determinación de aluminio, obteniendo buenos resultados.
La NFPA (National Fire Protection Association) clasifica al rojo de alizarina de la siguiente manera:
– Riesgo de salud en grado 2 (riesgo moderado).
– Riesgo de inflamabilidad en grado 1 (riesgo ligero).
– Riesgo de reactividad en grado 0 (no hay riesgo).
- Vanegas J, Garzón-Alvarado D, Casale M. Interacción entre osteoblastos y superficies de titanio: aplicación en implantes dentales. Rev Cubana Invest Bioméd. 2010; 29 (1). Disponible en: scielo.org
- Rivera G, García A, Moreno F. Técnica de diafanización con alizarina para el estudio del desarrollo óseo Revista colombiana salud libre. 2015; 10 (2): 109-115. Disponible en: researchgate.
- Aguilar P. Validación del método Potenciométrico por Ión Selectivo para la determinación de Flúor en sal, agua y orina. perú. med. exp. salud pública. 2001; 18 (1-2): 21-23. Disponible en: scielo.org.pe/scielo
- “Carmín de alizarina.” Wikipedia, La enciclopedia libre. 8 may 2017, 15:54 UTC. 30 may 2019, 00:19.
- “Alizarina.” Wikipedia, La enciclopedia libre. 20 feb 2019, 15:52 UTC. 30 may 2019, 00:21 es.wikipedia.org.
- Dantas, Alailson Falcão, Costa, Antônio Celso Spínola, & Ferreira, Sérgio Luís Costa. Uso do violeta de alizarina N (AVN) como reagente espectrofotométrico na determinação de aluminio. Química Nova, 2000; 23 (2), 155-160. Disponible en: Scielo.org