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ベネディクト試薬（ベネディクト定性溶液またはベネディクト溶液とも呼ばれる）は、炭酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸銅(II)五水和物の複雑な混合物である化学試薬です。[ 1 ]還元糖やその他の還元性物質の存在を検出するために、フェーリング溶液の代わりによく使用されます。 [ 2 ]この試薬を使用するテストは、ベネディクトテストと呼ばれます。ベネディクトテストの陽性結果は、透明な青色からレンガ色に変化し、沈殿が生じることで示されます。
一般的に、ベネディクト試験は、特定のケトースに含まれるものを含め、アルデヒド基、α-ヒドロキシケトン、およびヘミアセタールの存在を検出します。例えば、ケトースであるフルクトースは厳密には還元糖ではありませんが、α-ヒドロキシケトンであるため、ベネディクトの塩基成分がこれをアルドースであるグルコースとマンノースに変換するため、陽性反応を示します。還元糖が試薬の銅(II)錯体(Cu 2+ )によって酸化されると、銅(I)(Cu + )が生成され、不溶性の赤色の酸化銅(I) (Cu 2 O)として沈殿します。 [ 3 ]
この検査はアメリカの化学者スタンリー・ロッシター・ベネディクトにちなんで名付けられました。[ 4 ]
ベネディクト試薬は濃い青色の水溶液です。1リットルあたり次の成分が含まれています。[ 4 ]
試薬をそれぞれ別々に調製する。まず炭酸ナトリウムとクエン酸ナトリウムを混合し、次に硫酸銅を撹拌しながらゆっくりと加える。
クエン酸ナトリウムは錯化剤として働き、Cu²⁺イオンを溶液中に保持します。そうでなければ、Cu²⁺イオンは沈殿してしまうからです。炭酸ナトリウムは溶液をアルカリ性に保つ役割を果たします。弱い還元剤が存在すると、銅(II)イオンは銅(I)イオンに還元され、アルカリ性条件下で非常に目立つ赤色の酸化銅(I)として沈殿します。
食品中の単糖類および還元性二糖類の存在を検査するには、食品サンプルを水に溶解し、少量のベネディクト試薬を加えます。通常4～10分間の湯浴中に、溶液の色は青（還元糖が存在しない場合）、オレンジ、黄色、緑、赤、そしてレンガ色の沈殿物または茶色（還元糖が高濃度で存在する場合）へと変化します。色の変化は還元糖の存在を示します。[ 2 ]
一般的な二糖類であるラクトースとマルトースは、それぞれ異性化後に遊離還元性アルデヒド部分を持つグルコースを含むため、ベネディクト試薬によって直接検出されます。
ショ糖（食卓砂糖）は、2つの糖（フルクトースとグルコース）がグリコシド結合で結合した構造をしており、グルコースがアルデヒドに、あるいはフルクトースがα-ヒドロキシケトンに異性化するのを防いでいます。そのため、ショ糖は非還元糖であり、ベネディクト試薬とは反応しません。しかし、試験前に希塩酸で加熱すると、ショ糖は間接的にベネディクト試薬で陽性反応を示します。ただし、この処理中に酸性条件と加熱によって加水分解が起こり、ショ糖のグリコシド結合が切断されるため、ショ糖は変化します。ショ糖の分解生成物はグルコースとフルクトースであり、これらは上記のようにベネディクト試薬で検出できます。
デンプンは、炭水化物鎖の末端に存在する還元糖成分の数が少ないため、ベネディクト試薬と反応しないか、反応が非常に弱い。陰性反応を示す他の炭水化物には、イノシトールなどがある。
ベネディクト試薬は、尿中のグルコースの存在を検査するためにも使用できます。グルコース濃度の上昇は尿糖症として知られています。尿糖症は糖尿病の兆候となる可能性がありますが、ベネディクト検査は糖尿病の診断には推奨されず、使用もされません。これは、アスコルビン酸、薬剤（レボドパ、放射線検査で使用される造影剤）、ホモゲンチジン酸（アルカプトン尿症）などの他の還元性物質の存在によって偽陽性反応が生じる可能性があるためです。
得られた沈殿物の色から溶液中の糖の量を推測できるため、この試験は半定量的なものです。緑色の沈殿物は濃度約0.5g%、黄色の沈殿物は1g%、オレンジ色の沈殿物は1.5g%、赤色の沈殿物は2g%以上の濃度を示します。
ベネディクト定量試薬はチオシアン酸カリウムを含み、還元糖の濃度を定量的に測定するために使用されます。[ 2 ]この溶液は白色のチオシアン酸銅沈殿物を形成し、滴定に使用できます。校正のために、サンプルの代わりに1%グルコース溶液を使用して滴定を繰り返す必要があります。
ベネディクト溶液中のアルデヒド（またはα-ヒドロキシケトン）と銅(II)イオンとの間の正味の反応は、次のように表すことができます。
式中の水酸化物イオンは、炭酸ナトリウムが水に溶解したときに生成されます。クエン酸イオンを加えると、反応式は次のようになります。
その他の酸化剤
その他の還元剤