متیلن بلو دارای چندین کاربرد پزشکی مانند درمان اختلال خونی است متهموگلوبینمی و مقابله با اثرات سمی سیانید پتاسیم. در شیمی، یکی از انواع مختلف شاخص های شیمیایی است که در آزمایش های تیتراسیون و روش های تحلیلی مشابه استفاده می شود. این به عنوان یک نشانگر ردوکس، مولد پراکسید، تیتر کننده آب و نشانگر سولفید استفاده می شود.

نام شیمیایی متیلن بلو چیست؟

متیلن بلو با نام‌های مختلفی شناخته می‌شود، معمولاً متیل تیونیوم کلرید، اما همچنین Urelene blue، Provayblue، و Proveblue. نام استاندارد IUPAC (اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی) آن است 7-(دی متیل آمینو)فنوتیازین-3-ایلیدین]-دی متیل آزانیوم؛ کلرید. از آنجایی که این توصیفی است، می توانیم از آن برای استنباط فرمول شیمیایی و ساختار شیمیایی استفاده کنیم.

نام، به ویژه قسمت کلرید، به ما می گوید که کلر وجود دارد. با این حال، گروه متیلن از نظر ساختاری پیچیده است، و در حالی که ما می دانیم که حاوی گوگرد و نیتروژن نیز می باشد، نیاز به دانش پیشرفته ای از بیوشیمی است تا بقیه ترکیبات شیمیایی را فقط از نام IUPAC بفهمیم.

متیلن بلو از مشتقات فنوتیازین است، اما توسط آن تهیه می شود اکسیداسیون دی متیل-4- فنیلن دی آمین در حضور تیوسولفت سدیم. معادله شیمیایی واکنش در زیر نشان داده شده است. همانطور که می بینید، گوگرد از تیوسولفات سدیم به دست می آید:

فرمول شیمیایی متیلن بلو چیست؟

متیلن بلو یک ترکیب آلی نسبتا پیچیده است که دارای سه ساختار حلقوی است که در یک زنجیره به هم متصل شده اند. فرمول شیمیایی آن را می توان به سادگی به صورت C نوشت₁₆اچ₁₈ClN₃S. جرم مولی آن 319.85 g·mol است^-1 و با حل شدن در آب کمی اسیدی می شود.

اما ساختار مولکولی این ترکیب در واقع کمی ظریف‌تر است، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است. همانطور که می بینید، گوگرد و نیتروژن به حلقه مرکزی متصل هستند، در حالی که کلر یک گروه جداگانه است و دارای بار منفی است:

عملکرد متیلن بلو چیست؟

متیلن بلو نوعی نمک است، یعنی دارای پیوندهای یونی و ساختار کریستالی است. به عنوان یک نمک، به صورت یون در آب تجزیه می شود و محلول را کمی اسیدی می کند. در حالی که عمدتا به عنوان رنگ عمل می کند، دارای خواص دیگری است که آن را به عنوان یک شاخص شیمیایی و همچنین دارویی مناسب می کند.

به عنوان رنگ، متیلن بلو در آزمایشگاه به عنوان شاخص تغییرات شیمیایی و به عنوان یک رنگ بیولوژیکی برای سلول های باکتریایی که زیر میکروسکوپ بررسی می شوند بسیار مفید است. رنگ کنتراست ها را برجسته می کند و جزئیات سلول ها را آشکار می کند. سپس رنگ به گیرنده های پروتئینی متصل می شود و به آن اجازه می دهد شکل و ساختار سلول ها را برجسته کند.

همین خواص شیمیایی که میل ترکیبی به رنگ‌آمیزی سلول‌ها است، این نمک را به عنوان یک دارو و ابزار تشخیصی در تشخیص برخی ناهنجاری‌ها مانند سلول‌های پیش سرطانی مفید می‌سازد. در حالی که می دانیم که اثرات جذب انتخابی رنگ بر روی انواع خاصی از بافت ها، مانند رشته های عصبی دارد، مکانیسم دقیق آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است.

متیلن بلو برای چه مواردی استفاده می شود؟

متیلن بلو در درجه اول به عنوان رنگ استفاده می شود، اما خواص رنگی آن همچنین به آن اجازه می دهد در چندین کاربرد دیگر مانند پزشکی و در شیمی به عنوان یک شاخص شیمیایی برای انواع مختلف واکنش ها یا خواص شیمیایی مفید باشد.

درمان متموگلوبینمی

متهموگلوبینمی یک وضعیت پزشکی است که در آن متهموگلوبین در خون افزایش می یابد. این نوعی متالوپروتئین است که شبیه هموگلوبین است، اما دارای آهن در گروه هِم است که در فریک (Fe³⁺) حالت، برخلاف گروه هموگلوبین معمولی همو، که در آهن (Fe) است.²⁺) حالت. هموگلوبین غیر طبیعی نمی تواند با اکسیژن متصل شود که منجر به کمبود اکسیژن می شود.

این وضعیت اغلب در اثر مصرف برخی داروها، سموم یا لوبیا ایجاد می شود. برخی از علائم شامل موارد زیر است که همه آنها به دلیل سطح ناکافی اکسیژن در خون است:

• • سردرد

 

• • سرگیجه

 

• • دشواری در تنفس

 

• • حالت تهوع

 

• • مشکلات هماهنگی عضلات

 

• • پوست آبی رنگ یا سیانوز

 

• • تشنج

 

• • بی نظمی ضربان قلب

 

متیلن بلو و اکسیژن درمانی برای درمان متهموگلوبینمی استفاده می شود. مسیر شیمیایی از طریق آنزیم های متهموگلوبین ردوکتاز وابسته به NADH یا NADPH است. هموگلوبین غیر طبیعی به هموگلوبین طبیعی کاهش می یابد. با این حال، دوزهای بالای این نمک نیز می تواند وادار کردن متهموگلوبینمی، به این معنی که دوز مناسب بسیار مهم است.

اندیکاتور ردوکس

ردوکس، یا واکنش های کاهش اکسیداسیون، شامل انتقال الکترون از یک گونه به گونه دیگر است. هنگامی که یک گونه شیمیایی اکسید می شود، الکترون ها را از دست می دهد اما اکسیژن به دست می آورد یا با آن ترکیب می شود. برعکس، کاهش به دست آوردن الکترون و از دست دادن اکسیژن است. واکنش های ردوکس همیشه در کنار هم پیش می روند. یک مثال از این واکنش اکسیداسیون-کاهش بین اکسید آهن و مونوکسید کربن است، همانطور که در معادله شیمیایی متعادل زیر نشان داده شده است:

متیلن بلو یک نشانگر خوب واکنش ردوکس است: وقتی با یک عامل اکسید کننده مخلوط می شود آبی است، اما وقتی با یک عامل کاهنده مخلوط می شود بی رنگ می شود.

یکی از روش های سنتی برای نشان دادن سینتیک شیمیایی در شیمی عمومی، آزمایش بطری آبی است. در این آزمایش کلاسیک، محلولی از گلوکز، متیلن بلو و هیدروکسید سدیم ساخته شده است. ظرف محلول، معمولاً یک فلاسک، تکان داده می شود و در نتیجه متیلن بلو اکسید می شود. این محلول را آبی می کند. سپس گلوکز به تدریج شاخص شیمیایی را کاهش می دهد و آن را بی رنگ می کند. با مصرف گلوکز در واکنش، محلول دوباره آبی می شود.

نمایشی از این آزمایش را تماشا کنید:

https://www.youtube.com/watch?v=kGSPAkOgN3U

 

پادزهر سیانید

ظرفیت کاهش متیلن بلو بسیار شبیه به اکسیژن است، زیرا می توان آن را توسط اجزای زنجیره انتقال الکترون کاهش داد. بنابراین می توان از آن به عنوان پادزهر استفاده کرد مسمومیت با سیانید پتاسیم. این روش برای اولین بار در سال 1933 توسط دکتر ماتیلدا مولدنهاور بروکس ثابت شد.

تست آب

متیلن بلو همچنین می تواند برای شناسایی سورفکتانت ها در نمونه های آب استفاده شود. برای مثال، می‌توانید محلولی از متیلن بلو و کلروفرم بسازید تا حضور سورفکتانت‌های آنیونی، مانند آثار شوینده یا امولسیفایرها را تعیین کنید.

خواص شیمیایی متیلن بلو چیست؟

خواص شیمیایی کلیدی متیلن بلو قابلیت تغییر رنگ آن و این واقعیت است که وقتی در آب حل می شود اسیدی می شود.

در یک محلول، متیلن بلو کمی اسیدی است و به اجزای یونی آن تجزیه می شود. محلول آبی این ترکیب دارای سطح pH 6 در غلظت 10 گرم در لیتر و در دمای ایده آل 25 درجه سانتی گراد است.

در همین حال، تغییر رنگ در متیلن بلو به این دلیل است که در حضور عوامل اکسید کننده، الکترون خود را از دست می دهد. این باعث می شود که در تشخیص اکسیژن در محلول خوب باشد.