El azul de metileno, Propiedades de absorción de la luz, Utiliza, Usos médicos, Historia, En la cultura popular, Las reacciones adversas

El azul de metileno es un compuesto químico aromático heterocíclico con la fórmula molecular C16H18N3SCl. Tiene muchos usos en una gama de diferentes campos, como la biología y la química. A temperatura ambiente se presenta como un sólido inodoro, polvo de color verde, oscuro, que produce una solución de color azul cuando se disuelve en agua. La forma hidratada tiene 3 moléculas de agua por molécula de azul de metileno. El azul de metileno no debe confundirse con el azul de metilo, otra histología mancha, nuevo azul de metileno, ni con las violetas de metilo utilizados a menudo como indicadores de pH.

La Denominación Común Internacional de azul de metileno es el cloruro de metiltioninio.

El azul de metileno fue preparado por primera vez en 1876 por el químico alemán Heinrich Caro.

Propiedades de absorción de la luz

El azul de metileno es un colorante catiónico potente, con una máxima absorción de luz alrededor de 670 nm. Los detalles de la absorción dependen de un número de factores, incluyendo la protonación, la adsorción de otros materiales, y metachromasy - la formación de dímeros y agregados de orden superior, dependiendo de la concentración y otras interacciones:

Utiliza

Nootropic

El azul de metileno muestra una relación dosis-respuesta hormetic, con efectos opuestos a dosis bajas y altas. A dosis bajas de nivel micro-gramo se han mostrado para ser mejoras en la consolidación de la memoria, y no hay un efecto neuroprotector también. También se ha demostrado que en azul de metileno bajo dosis protege el cerebro de la enfermedad al actuar como un antioxidante en las mitocondrias, que también actúa como un donador de electrones artificial para el complejo I, complejo II, el complejo III, y el complejo IV de la mitocondria. Sin embargo, el azul de metileno puede tomar electrones de los complejos de la cadena de transporte de electrones, en dosis más altas. El azul de metileno es capaz de autoxidizing in vivo a concentraciones bajas, en la forma reducida incolora. A estas concentraciones de azul de metileno azul y leukomethylene están en un equilibrio, y forman un sistema de reducción-oxidación reversible. Esta propiedad autoxidazing proporciona un mecanismo para la transferencia de electrones al oxígeno. Esto puede ser responsable de las diversas respuestas relacionados con la dosis en los niveles fisiológicos, comportamental y bioquímicos. Las dosis de 60 ug se han indicado para su uso nootropic.

Indicador redox

El azul de metileno se utiliza ampliamente como un indicador redox en química analítica. Las soluciones de esta sustancia son de color azul cuando se encuentra en un entorno oxidante, pero a su vez, incoloro si se expone a un agente reductor. Las propiedades redox se pueden ver en una demostración clásica de la cinética química en química general, la "botella azul" experimento. Típicamente, una solución de glucosa se hace, azul de metileno, y el hidróxido de sodio. Al agitar la botella, el oxígeno oxida azul de metileno, y la solución se vuelve azul. La dextrosa se reducirá gradualmente el azul de metileno a su forma incolora, reducida. Por lo tanto, cuando la dextrosa disuelto se consume por completo, la solución se vuelve azul nuevo.

Generador de peróxido

El azul de metileno es también un fotosensibilizador utilizado para crear el oxígeno singlete cuando se expone al oxígeno y la luz. Se utiliza en este sentido para hacer peróxidos orgánicos por una reacción de Diels-Alder que es giro prohibido con el oxígeno triplete atmosférica normal.

Análisis de sulfuro

La formación de azul de metileno después de la reacción de sulfuro de hidrógeno con dimetil-p-fenilendiamina y hierro a un pH de 0,4 a 0,7 se utiliza para determinar por mediciones fotométricas concentración de sulfuro en el rango de 0,020 a 1,50 mg/L. La prueba es muy sensible y la coloración azul en desarrollo tras el contacto de los reactivos con H2S disuelto es estable durante 60 min. Listo para usar kits como el sulfuro de prueba Spectroquant facilitar los análisis de rutina. La prueba de sulfuro de azul de metileno es un método conveniente de uso frecuente en la microbiología del suelo para detectar rápidamente en agua la actividad metabólica de las bacterias reductoras de sulfato. Se debe observar que en esta prueba, el azul de metileno es un producto de reacción y no un reactivo.

La adición de un agente reductor fuerte, tal como ácido ascórbico, a una solución que contiene sulfuro se utiliza a veces para prevenir la oxidación del sulfuro de oxígeno atmosférico. Aunque ciertamente es una medida de precaución sonido para la determinación de sulfuro con un electrodo selectivo de iones, que podría sin embargo obstaculizan el desarrollo del color azul si el azul de metileno recién formada también se reduce, como se describe aquí anteriormente en el párrafo sobre indicador redox.

Análisis del agua

 Más información: ensayo de MBAS

Una reacción de color en una solución de azul de acidificada, acuosa de metileno que contiene cloroformo puede detectar agentes tensioactivos aniónicos en una muestra de agua. Tal prueba se conoce como un ensayo de MBAS.

El ensayo MBAS no puede distinguir entre tensioactivos específicos, sin embargo. Algunos ejemplos de tensioactivos aniónicos son los carboxilatos, fosfatos, sulfatos y sulfonatos.

Biología

En la biología azul de metileno se utiliza como un colorante para un número de diferentes procedimientos de tinción, tales como la tinción de Wright y Jenner de mancha. Dado que es una técnica de tinción temporal, azul de metileno también se puede utilizar para examinar ARN o ADN bajo el microscopio o en un gel: como un ejemplo, una solución de azul de metileno puede ser utilizado para teñir ARN en membranas de hibridación de transferencia de Northern para verificar la cantidad de ácido nucleico presente. Mientras que el azul de metileno no es tan sensible como bromuro de etidio, que es menos tóxico y no se intercalan en cadenas de ácidos nucleicos, evitando así la interferencia con la retención de ácido nucleico en las membranas de hibridación o con el propio proceso de hibridación.

También se puede utilizar como un indicador para determinar si las células eucariotas tales como levaduras están vivos o no. El azul de metileno es incapaz de penetrar en las células viables dejándolos sin teñir. Sin embargo las células muertas son incapaces de mantener el azul de metileno de penetrar la membrana celular, tinción con azul de las células. El azul de metileno puede inhibir la respiración de la levadura ya que recoge los iones de hidrógeno hechas durante el proceso y la célula de levadura no puede entonces utilizar esos iones para liberar energía.

En neurociencia, azul de metileno también puede servir como un inhibidor no selectivo de la NO sintasa.

Usos médicos

El azul de metileno es un inhibidor de la monoamino oxidasa, y si es infundida por vía intravenosa a dosis superiores a 5 mg/kg, puede precipitar la toxicidad serotonina grave, el síndrome de la serotonina, si se combina con cualquier inhibidores selectivos de la recaptación de la serotonina u otro inhibidor de la recaptación de serotonina.

El azul de metileno es un componente de un analgésico frecuentemente prescrito urinaria/anti-infeccioso/anti-espasmódica conocido como "medicamento de marca Prosed", una combinación de fármacos que también contiene salicilato de fenilo, ácido benzoico, sulfato de hiosciamina, y metenamina.

Malaria

El azul de metileno fue identificado por Paul Ehrlich sobre 1891 como un tratamiento eficaz para la malaria. Desapareció como un anti-malaria durante la Guerra del Pacífico en los trópicos, ya que los soldados americanos y aliados no les gustaba sus dos efectos secundarios importantes, pero reversible: convertir la orina verde, y el azul esclerótica. El interés por su uso como un agente anti-malaria se ha reavivado recientemente, sobre todo debido a su bajo precio. Varios ensayos clínicos están en curso, tratando de encontrar una combinación de fármacos adecuados. Los primeros intentos de combinar el azul de metileno con cloroquina fueron decepcionantes, sin embargo, los intentos más recientes han aparecido más prometedor.

Cáncer

Investigaciones recientes sugieren que el azul de metileno, azul de toluidina, y otros ciclistas redox basados en 3,7-diaminophenothiazinium inducen apoptosis selectiva de células de cáncer de NADH: quinona oxidorreductasa dependiente de la generación bioreductive del estrés oxidativo celular. En combinación con la planta de auxina, azul de metileno se está investigando para el tratamiento fotodinámico del cáncer.

En combinación con la luz

El azul de metileno combinado con la luz se ha utilizado para tratar la psoriasis resistentes a la placa, el sarcoma de Kaposi relacionado con el SIDA, el virus del Nilo Occidental, y para inactivar staphylococcus aureus, el VIH-1, Duck hepatitis B, los vectores de adenovirus, y la hepatitis C. Los colorantes de fenotiazina y la luz han sido sabe que tiene propiedades virucidas durante más de 80 años. En algunas circunstancias, la combinación puede causar daños en el ADN que pueden conducir al cáncer.

La metahemoglobinemia

Mientras que muchos textos indican que el azul de metileno ha oxidante propiedades del agente, sus efectos como un agente oxidante se producen sólo en dosis muy altas. A dosis farmacológicas se ha reducir las propiedades del agente. Es debido a esta razón que el azul de metileno se emplea como un medicamento para el tratamiento de la metahemoglobinemia. Esto puede resultar de la ingestión de ciertos fármacos, toxinas o habas .. Normalmente, a través del NADH o enzimas dependientes de NADPH metahemoglobina reductasa, se reduce la metahemoglobina en hemoglobina. Cuando grandes cantidades de metahemoglobina ocurren secundaria a toxinas, reductasas metahemoglobina se sienten abrumados. El azul de metileno, cuando se inyecta por vía intravenosa como antídoto, es en sí mismo primero reducido a azul leucometileno, que a su vez reduce el grupo hemo de la hemoglobina a metahemoglobina. El azul de metileno puede reducir la vida media de metahemoglobina de horas a minutos. En dosis altas, sin embargo, el azul de metileno en realidad provoca metahemoglobinemia, la inversión de esta vía.

El azul de metileno también bloquea la acumulación de monofosfato de guanosina cíclico mediante la inhibición de la enzima guanilato ciclasa: Esta acción se traduce en reducción de la capacidad de respuesta de los buques a los vasodilatadores cGMP-dependientes como el óxido nítrico y el monóxido de carbono. Equipos de cirugía cardiaca han encontrado que esta muy útil en el tratamiento de la extremadamente baja presión de la sangre que pueden ocurrir durante la cirugía cardíaca que requiere bypass cardíaco. Uso similar se observó en el tratamiento de la hipotensión asociada con infecciones abrumadoras.

La intoxicación por cianuro

Desde su potencial de reducción es similar a la de oxígeno y puede reducirse por los componentes de la cadena de transporte de electrones, grandes dosis de azul de metileno se utilizan a veces como un antídoto para el envenenamiento por cianuro de potasio, un método primero probado con éxito en 1933 por el Dr. Matilde Moldenhauer Brooks en San Francisco.

Intoxicación por monóxido de carbono

El azul de metileno se utilizó también en la segunda mitad del siglo XX en el tratamiento de la intoxicación por monóxido de carbono.

Teñir/Stain

El azul de metileno se utiliza en polipectomía endoscópica como un complemento a la solución salina o epinefrina, y se utiliza para la inyección en la submucosa alrededor del pólipo que ser eliminado. Esto permite que el plano de tejido submucoso a ser identificado después de retirar el pólipo, que es útil en la determinación de si necesita ser eliminado, o más tejidos si ha habido un alto riesgo de perforación. El azul de metileno se utiliza también como un colorante en cromoendoscopia, y se pulveriza sobre la mucosa del tracto gastrointestinal con el fin de identificar la displasia, o lesiones pre-cancerosas. Azul de metileno inyectado por vía intravenosa se libera fácilmente en la orina y por lo tanto puede ser utilizado para probar el tracto urinario en busca de fugas o fístulas.

En las cirugías tales como la disección del ganglio linfático centinela, azul de metileno puede ser usado para rastrear visualmente el drenaje linfático de los tejidos pertinentes. Del mismo modo, se añadió azul de metileno para cemento óseo en operaciones ortopédicas para proporcionar una fácil discriminación entre hueso nativo y el cemento. Además, el azul de metileno acelera el endurecimiento de cemento óseo, el aumento de la velocidad a la que el cemento óseo se puede aplicar eficazmente.

También se puede utilizar para teñir los ganglios linfáticos.

Cuando el azul de metileno es "policromada", se pone en serie desmetila y forma toda la tri, di, mono y los intermedios no metil - cuya Azure B, A Azure, Azure C y metionina respectivamente. Esta es la base de la parte basófila del espectro de efecto Romanowski-Giemsa. Si sólo se utiliza sintético Azure B y eosina Y, puede servir de Giemsa mancha estandarizada, pero, sin el azul de metileno, los gránulos neutrófilos normales tienden a sobrecolorear y se ven como gránulos tóxicos. Por otro lado, si se utiliza azul de metileno que podría ayudar para dar la apariencia normal de gránulos de los neutrófilos y puede, además, que también mejora la tinción de nucleolos y policromatófilos glóbulos rojos.

Placebo

El azul de metileno se ha utilizado como un placebo, los médicos le dicen a sus pacientes a esperar su orina cambie de color y ver esto como una señal de que su condición había mejorado. Este mismo efecto secundario hace que el azul de metileno difícil de probar en los ensayos clínicos controlados con placebo tradicionales.

La ifosfamida neurotoxicidad

Otro menos conocido el uso de azul de metileno es su utilidad para el tratamiento de la neurotoxicidad ifosfamida. El azul de metileno se informó por primera vez para el tratamiento y la profilaxis de la toxicidad neuropsiquiátrica ifosfamida en 1994 - Un metabolito tóxico de ifosfamida, cloroacetaldehído, interrumpe la cadena respiratoria mitocondrial, lo que lleva a una acumulación de hidrógeno nicotinamida adenina dinucleótido. Azul de metileno actúa como un aceptor de electrones alternativa, e invierte la inhibición de la gluconeogénesis hepática NADH mientras que también la inhibición de la transformación de cloroetilamina en cloroacetaldehído, e inhibe múltiples actividades amino oxidasa, la prevención de la formación de CAA. La dosificación de azul de metileno para el tratamiento de la neurotoxicidad ifosfamida varía, dependiendo de su uso al mismo tiempo como un adyuvante en infusión ifosfamida, frente a su uso para revertir los síntomas psiquiátricos que se manifiestan después de la finalización de una infusión ifosfamida. Los informes sugieren que el azul de metileno a 50-60 mg hasta seis dosis al día han resultado en la mejora de los síntomas dentro de 10 minutos a varios días. Alternativamente, se ha sugerido que la vía intravenosa de azul de metileno 50 mg cada seis horas durante el tratamiento para la profilaxis de la ifosfamida en pacientes con historia de toxicidad neuropsiquiátrica ifosfamida. La administración profiláctica de 50 mg de azul de metileno el día antes de la iniciación de la ifosfamida, y 50 mg tres veces al día durante la quimioterapia ifosfamida ha sido recomendado para reducir la aparición de neurotoxicidad ifosfamida.

Los ensayos clínicos

TauRx Therapeutics ha informado de que el azul de metileno, bajo el nombre comercial Rember, puede proporcionar una manera de detener o ralentizar la progresión de la demencia de Alzheimer. Sin embargo, la formulación usada fue diferente de la que comúnmente disponible como un medicamento y precaución se ha expresado sobre el uso de azul de metileno como un tratamiento para la enfermedad de Alzheimer. TauRx Therapeutics ha sugerido que el mecanismo por el que el azul de metileno podría retrasar o revertir la neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer es como un inhibidor de la agregación de la proteína Tau. Mientras que el azul de metileno podría decirse que tiene un efecto sobre la agregación de tau, se ha demostrado que tiene un gran efecto en la disociación de amiloides y también tiene un efecto sobre la función mitocondrial, que son ambos objetivos probables que resultan en su efecto terapéutico. En estudios in vitro sugieren que el azul de metileno puede ser un remedio eficaz para la enfermedad tanto en Alzheimer y Parkinson para mejorar las vías bioquímicas mitocondriales clave. Se puede desinhibir y aumentar complejo IV, cuya inhibición se correlaciona con la enfermedad de Alzheimer.

El azul de metileno también podría retrasar la senescencia como un estudio ha demostrado que se extiende la vida útil de los fibroblastos IMR90 por más de 20 duplicaciones de población.

Estos resultados son muy controvertidos, y una curva de respuesta de dosis clara no ha sido encontrado.

Acuicultura

El azul de metileno es usado en la acuicultura y aficionados a los peces tropicales como un tratamiento para las infecciones por hongos. También puede ser eficaz en el tratamiento de peces infectados con la ICH, los parásitos protozoarios Ichthyophthirius multifiliis. Normalmente se utiliza para proteger los huevos de peces recién puestos de ser infectado por hongos o bacterias. Esto es útil cuando el aficionado quiere incubar artificialmente los huevos de peces. Azul de metileno es también muy eficaz cuando se utiliza como parte de un "baño medicinal de pescado" para el tratamiento de amoniaco, nitrito y el envenenamiento por cianuro, así como para el tratamiento tópico e interno de peces heridos o enfermos como una "primera respuesta".

Historia

El azul de metileno ha sido descrito como "el primer medicamento sintético utilizado en la medicina." Su uso en el tratamiento de la malaria fue iniciado por Paul Guttman y Paul Ehrlich en 1891 - Durante el período anterior a la primera guerra mundial, los investigadores como Ehrlich creían que los medicamentos y tintes trabajaban en la misma forma, mediante la tinción preferentemente patógenos y posiblemente dañarlas. El azul de metileno se siguió utilizando en la segunda guerra mundial, en la que no era muy querido por los soldados, quienes observaron, "Incluso en el baño, que vemos, pis, azul marino." Antipalúdicos uso de la droga se ha reavivado recientemente. La orina azul se utiliza para supervisar el cumplimiento de los pacientes psiquiátricos con regímenes de medicamentos. Esto llevó a interés - desde la década de 1890 hasta la actualidad - en antidepresivos y otros efectos psicotrópicos de la droga. Se convirtió en el compuesto de plomo en la investigación que condujo al descubrimiento de la clorpromazina.

En la cultura popular

En el cine negro de 1946, Señuelo, el producto químico es retratado de una manera completamente diferente - como tener cualidades de reanimación - en la que se utiliza con éxito para llevar a un criminal a la vida después de la ejecución por gas cianhídrico.

La táctica de la utilización de azul de metileno para vigilar el cumplimiento de la medicación ha sido señalado por autores como Kurt Vonnegut en la historia 1968 "Welcome to the Monkey House".

A 1982 episodio de M * * S * H ", Hijos y jugadores de bolos", una muestra Major Winchester con una dosis de azul de metileno para derribar los bolos campeón-que de un campo de su rival había sido un jugador profesional de alto rango en la vida civil durante un concurso. El pánico campeón cuando la orina se vuelve azul, y escucha los consejos de Winchester que se abstengan de todo el ejercicio - como partidas de bolos, que permite que el 4077 para ganar.

Las reacciones adversas

Causas de anemia hemolítica en los portadores de la deficiencia enzimática G6PD.