মেথিলিন ব্লু আৰু লিউকোমেথিলিন ব্লু: এটা ৰেডক্স যুগল, দুটা ৰং

এগৰাকী ছাত্ৰীয়ে এটা ফ্লাস্কত নীলা ৰঞ্জকৰ কেইটোপালমান যোগ কৰি ঘূৰাই মিহলাই দিয়ে আৰু ৰংটো নোহোৱা হোৱা দেখে। তেওঁ ফ্লাস্কটো জোকাৰে আৰু নীলা ৰংটো ঘূৰি আহে। এই দুটা অৱস্থাৰ মাজত ইলেক্ট্ৰন আৰু বায়ুৰ সংস্পৰ্শৰ বাহিৰে একো যোগ কৰা বা আঁতৰোৱা হোৱা নাই। সেই ফ্লাস্কটোতেই এই প্ৰবন্ধৰ সমগ্ৰ বিষয়টো আছে: মেথিলিন ব্লু আৰু ইয়াৰ বিজাৰিত সংগী লিউকোমেথিলিন ব্লু এটা উভমুখী ৰেডক্স যুগলৰ মাজত পৰস্পৰলৈ ৰূপান্তৰিত হয়, য’ত ৰঙেই ফলাফলৰ সূচক।

ব্যৱহাৰিক কথাটো প্ৰথমে আহে। ইয়াত ৰঙৰ পৰিৱৰ্তন কোনো আনুষংগিক প্ৰভাৱ নহয়। ইয়ে বিশ্লেষণাত্মক সংকেত। মেথিলিন ব্লুৰে ফৰ্মুলেচন প্ৰস্তুত কৰা, টাইট্ৰেচন কৰা বা পাঠদান কৰা যিকোনো ব্যক্তিয়ে স্মৃতিৰ পৰা অৰ্ধ-বিক্ৰিয়াটো লিখিব পৰা, ইয়াক বাওঁ বা সোঁ দিশলৈ ঠেলা চৰ্তসমূহ ক’ব পৰা আৰু ফলাফল অস্পষ্ট কৰা অশুদ্ধিবোৰৰ নাম উল্লেখ কৰিব পৰা উচিত।

এটা সমীকৰণত যুগলটো

জাৰিত মেথিলিন ব্লু হৈছে মেথিলথায়নিনিয়াম ধনায়ন: কেন্দ্ৰীয় বলয়ত ছালফাৰ আৰু নাইট্ৰ’জেন থকা আৰু দুয়ো মূৰত এটাকৈ ডাইমেথিলএমিনো গোট থকা এক সমতল ফেন’থায়াজিনিয়াম তন্ত্ৰ, যাক ক্ল’ৰাইড লৱণ হিচাপে যোগান ধৰা হয়। PubChem-এ ইয়াক মেথিলথায়নিনিয়াম ক্ল’ৰাইড, C.I. Basic Blue 9 হিচাপে নথিভুক্ত কৰিছে। পানীত একক অণুটোৱে প্ৰায় 664 nm-ত শোষণ কৰে, যাৰ ফলত চকুৱে নীলা ৰং দেখে।

বিজাৰিত লিউকোমেথিলিন ব্লু (LMB)-ৰ মূল গঠন একেই, কিন্তু কেন্দ্ৰীয় বলয়ৰ নাইট্ৰ’জেন প্ৰ’টনযুক্ত হয় আৰু ক্ৰ’ম’ফ’ৰটো ভংগ হয়। প্ৰায় নিৰপেক্ষ pH-ত ই আধানহীন আৰু প্ৰায় বৰ্ণহীন; দৃশ্যমান পোহৰৰ শোষণ নগণ্য, কিন্তু প্ৰায় 258 nm-ত এটা শক্তিশালী অতিবেঙুনীয়া শোষণ বেণ্ড থাকে (লিউকোমেথিলিন ব্লুৰ PubChem প্ৰৱিষ্টি, CAS 613-11-6)। অৰ্ধ-বিক্ৰিয়াত প্ৰ’টনৰ সংখ্যা pH-ৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে, কাৰণ অম্লীয় মাধ্যমত বিজাৰিত ৰূপটো প্ৰ’টনযুক্ত হয় (আনুমানিক pKa মান প্ৰায় 4.5 আৰু 5.8)। ব্যৱহাৰিক পৰিসৰটো তিনিটা অৱস্থাই সামৰি লয়:

MB(+) + 2 e(-) + H(+) <=> LMB, নীলা <=> বৰ্ণহীন (প্ৰায় নিৰপেক্ষ pH, 1 প্ৰ’টন)

MB(+) + 2 e(-) + 2 H(+) <=> LMBH(+), নীলা <=> বৰ্ণহীন (মধ্যমীয়া অম্লীয়, 2 প্ৰ’টন)

MB(+) + 2 e(-) + 3 H(+) <=> দুবাৰ প্ৰ’টনযুক্ত লিউকো প্ৰজাতি (তীব্ৰ অম্লীয়, 3 প্ৰ’টন)

এই তিনিওটা প্ৰকাশে পৃথক প্ৰ’টনযুক্ত অৱস্থাত একেটা যুগলকে বৰ্ণনা কৰে; থায়াজিন ৰঞ্জকৰ ৰেডক্স আচৰণ সম্পৰ্কীয় সাহিত্যত এই বিষয়টো পদ্ধতিগতভাৱে আলোচনা কৰা হৈছে। pH-নিৰ্ভৰতা Ox + mH(+) + 2e(-) <=> Red-ৰ নাৰ্নষ্ট সমীকৰণ অনুসৰি চলে, য’ত m = 1, 2, বা 3-ৰ বাবে প্ৰতি pH এককত প্ৰায় 29.6, 59.2, বা 88.7 mV ঢাল পোৱা যায়। প্ৰতি pH এককত প্ৰায় 28, 58, আৰু 87 mV পৰিমাপিত ঢালে এই নিৰ্ধাৰণ নিশ্চিত কৰে; সেয়েহে pH উল্লেখ নকৰাকৈ প্ৰকাশ কৰা বিভৱ অৰ্থহীন।

সমীকৰণটোৱে ফৰ্মুলেচন প্ৰস্তুতকাৰীক কি জনায়

ৰাসায়নিক পৰিমাণগত সম্পৰ্কৰ পৰা তিনিটা তথ্য ওলাই আহে। প্ৰথমতে, প্ৰতিটো অণুৰ বাবে দুটা ইলেক্ট্ৰন লাগে মানে মেথিলিন ব্লু ইয়াৰ সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়াত দুই-ইলেক্ট্ৰন সূচক আৰু মধ্যস্থতাকাৰী, এক-ইলেক্ট্ৰন বাহক নহয়। দ্বিতীয়তে, প্ৰ’টনে অংশগ্ৰহণ কৰে, গতিকে ওপৰত বৰ্ণনা কৰাৰ দৰে আনুষ্ঠানিক বিভৱ pH-ৰ সৈতে সলনি হয়। তৃতীয়তে, pH 7-ত আনুষ্ঠানিক বিভৱ মানক হাইড্ৰ’জেন ইলেক্ট্ৰ’ডৰ সাপেক্ষে প্ৰায় +0.011 V (pH 0-ত প্ৰায় +0.53 V), যিয়ে যুগলটোক মৃদু জাৰকৰ শ্ৰেণীত ৰাখে: NAD(P)H বা এছকৰ্বেটৰ দৰে ভাল ইলেক্ট্ৰন দাতাৰ পৰা ইলেক্ট্ৰন গ্ৰহণ কৰিবলৈ যথেষ্ট শক্তিশালী, কিন্তু দ্ৰৱীভূত অক্সিজেন বা ফেৰিক কেন্দ্ৰলৈ সেইবোৰ দিবলৈ যথেষ্ট দুৰ্বল। এই মধ্যৱৰ্তী অৱস্থানৰ বাবেই ৰঞ্জকটো এটা মূৰত আবদ্ধ হৈ থকাৰ সলনি চক্ৰাকাৰে ৰূপান্তৰিত হয়।

ঘনত্বই আৰু এটা জটিলতা যোগ কৰে। পানীত প্ৰায় এশ মাইক্ৰ’ম’লাৰতকৈ অধিক ঘনত্বত জাৰিত ধনায়নবোৰ স্তূপীকৃত হৈ ডাইমাৰ আৰু অধিক বৃহৎ সমষ্টি গঠন কৰে, যাৰ শোষণ বেণ্ড প্ৰায় 610 ৰ পৰা 615 nm-লৈ সলনি হয়। এই আচৰণ pH 7-ত প্ৰকাশিত প্ৰায় 170 ৰ পৰা 250 uM একক অণু–ডাইমাৰ বিয়োজন ধ্ৰুৱকৰ সৈতে সামঞ্জস্যপূৰ্ণ। সেয়েহে প্ৰত্যাশিত শীৰ্ষস্থানৰ পৰা বিচ্যুত দেখা বৰ্ণালীৰ অৰ্থ অশুদ্ধিৰ সলনি সমষ্টি গঠনো হ’ব পাৰে। প্ৰথমে পাতল কৰক, তাৰ পাছত বিচাৰ কৰক।

প্ৰতিটো দিশলৈ বিক্ৰিয়া চালিত কৰা চৰ্তসমূহ

তলৰ তালিকাখন পৰীক্ষাগাৰৰ কামৰ বাবে ব্যৱহাৰিক তথ্যসূত্ৰ। বিজাৰণৰ বাবে ইলেক্ট্ৰন দাতা লাগে; পুনৰ জাৰণৰ বাবে ইলেক্ট্ৰন গ্ৰাহক লাগে, আৰু সাধাৰণতে বায়ুৱেই যথেষ্ট।

প্ৰতিটো শাৰীয়েই একেটা সমীকৰণ মানি চলে। কেৱল চালিকা শক্তি সলনি হয়। এই অৰ্থতেই যুগলটো উভমুখী: পথ একেই, বিপৰীত চৰ্তত বিপৰীত দিশে যাত্ৰা কৰে।

নীলা বটলৰ ব্যাখ্যা

এই প্ৰদৰ্শনৰ প্ৰক্ৰিয়াটো স্পষ্টকৈ কোৱা প্ৰয়োজন, কাৰণ ই যুগলটোৰেই ক্ষুদ্ৰ ৰূপ। ক্ষাৰীয় গ্লুক’জ দ্ৰৱত ক্ষাৰে গ্লুক’জৰ এন’লীকৰণত সহায় কৰে আৰু তাৰ পৰা উৎপন্ন এনিডাইঅ’লেটে মেথিলিন ব্লুক লিউকোমেথিলিন ব্লুলৈ বিজাৰিত কৰে, ফলত ফ্লাস্কটো বৰ্ণহীন হয়। জোকাৰিলে দ্ৰৱৰ ওপৰৰ খালী ঠাইৰ অক্সিজেন দ্ৰৱত মিহলি হয়, অক্সিজেনে লিউকো ৰূপটোক পুনৰ জাৰিত কৰে আৰু নীলা ৰং ঘূৰি আহে। স্থিৰকৈ ৰাখিলে পৃষ্ঠৰ ওচৰৰ বিক্ৰিয়া অঞ্চলত দ্ৰৱীভূত অক্সিজেন কমি যায় আৰু গ্লুক’জৰ প্ৰভাৱ আকৌ প্ৰাধান্য পায়। গ্লুক’জ শেষ নোহোৱালৈকে চক্ৰটো পুনৰাবৃত্তি হয়, আৰু প্ৰতিবাৰ জোকাৰাই নাৰ্নষ্ট সমীকৰণৰ এটা দৃশ্যমান ৰূপ: জাৰকৰ সক্ৰিয়তা বঢ়ালে সাম্য নীলা ৰূপৰ ফালে সৰে।

মাজৰ ৰেডিকেলটো

সামগ্ৰিক বিক্ৰিয়াত দুটা ইলেক্ট্ৰন স্থানান্তৰিত হয়, কিন্তু মৌলিক ধাপসমূহত এবাৰত এটাকৈ স্থানান্তৰিত হয়। নীলা ধনায়ন আৰু বৰ্ণহীন লিউকো ৰূপৰ মাজত এটা ছেমিকুইন’ন ৰেডিকেল মধ্যৱৰ্তী থাকে, যিটো জমা হোৱাৰ সলনি অধিকাংশই অসমানুপাতন ঘটাই পুনৰ মূল যুগলটোলৈ ঘূৰি যায়। pH 7-ত ইয়াৰ এক-ইলেক্ট্ৰন বিভৱ প্ৰায় ঋণাত্মক 0.23 V, যি সামগ্ৰিক দুই-ইলেক্ট্ৰন মধ্যবিন্দুৰ বহু তলত; সেইবাবেই স্থিৰ অৱস্থাত ৰেডিকেলটো অল্প পৰিমাণৰ প্ৰজাতি হিচাপে থাকে। ই দুটা কাৰণত গুৰুত্বপূৰ্ণ। পোহৰত ৰঞ্জকটো উত্তেজিত অৱস্থালৈ যায়, যিয়ে ৰেডিকেল পথ মুকলি কৰে; সেইবাবেই মেথিলিন ব্লুৰ দ্ৰৱ পোহৰ-সংবেদনশীল আৰু যিকোনো স্থিৰতা পৰীক্ষা পদ্ধতিত আলোকৰসায়ন অন্তৰ্ভুক্ত কৰা উচিত। লগতে উচ্চ ঘনত্বত জাৰিত ৰূপটোৱে ডাইমাৰ গঠন কৰে, যিয়ে মূল যুগলটো সলনি নকৰাকৈ বৰ্ণালী আৰু আপাত বিক্ৰিয়াৰ গতিবিজ্ঞান সলনি কৰে। এই দুয়োটা তথ্যৰ কোনোটোৱেই উভমুখিতা নষ্ট নকৰে। বৰং অন্যথা অনুভমুখী যেন লগা পৰ্যবেক্ষণবোৰ ব্যাখ্যা কৰে।

ডিমেথিলীকৃত আত্মীয়বোৰে মাপকাঠি সলনি কৰে

দুটা ডাইমেথিলএমিনো বাহুৰ পৰা মেথিল গোট আঁতৰালে যুগলটো অটুট থাকে, কিন্তু ইয়াৰ ধৰ্ম সলনি হয়। প্ৰতিটো ডিমেথিলীকৰণৰ সৈতে শোষণৰ সৰ্বোচ্চ বিন্দু একেৰাহে নীলা দিশলৈ সৰে: মেথিলিন ব্লু প্ৰায় 664 nm, Azure B প্ৰায় 654, Azure A প্ৰায় 630, Azure C প্ৰায় 615, আৰু থায়নিন প্ৰায় 600 nm। এটা মেথিল গোট কম থকা Azure B আটাইতকৈ নিকট আত্মীয়: ই মেথিলিন ব্লুৰ এটা প্ৰধান বিপাকজাত পদাৰ্থ আৰু মেথিলিন ব্লু সামগ্ৰীত নথিভুক্ত অশুদ্ধি। Azure A আৰু Azure C-য়ে একেটা ৰেডক্স-সক্ৰিয় মূল গঠনেৰে এই শ্ৰেণীটো আগবঢ়ায়। দুয়োটা এমিনো গোট সম্পূৰ্ণ ডিমেথিলীকৃত হোৱা থায়নিন শ্ৰেণীটোৰ শেষত থাকে; pH 7-ত ইয়াৰ আনুষ্ঠানিক বিভৱ প্ৰায় +0.06 V, আনহাতে মেথিলিন ব্লুৰ +0.011 V, সেয়েহে থায়নিনক তুলনামূলকভাৱে যথেষ্ট সহজে বিজাৰিত কৰিব পাৰি। এই শ্ৰেণীটোৰ ৰেডক্স বিভৱ মাধ্যম আৰু ইলেক্ট্ৰ’ডৰ ওপৰত নিৰ্ভৰ কৰে, গতিকে একে চৰ্তৰ অন্তৰ্গত মানহে তুলনা কৰিব। সেইবাবেই অশুদ্ধিৰ প্ৰ’ফাইল নিৰ্ধাৰণ এটা ৰেডক্স বিষয়, কেৱল বিশুদ্ধতা যাচাইৰ আনুষ্ঠানিকতা নহয়। কেইশতাংশমান Azure B থকাৰ অৰ্থ বটলটোত কেইশতাংশমান বেলেগ ৰেডক্স যুগল থকা, আৰু অশুদ্ধি আৰু বিপাকজাত পদাৰ্থ হিচাপে Azure B-ত এই অংশটো কেনেকৈ নিয়ন্ত্ৰণ কৰা হয় সেয়া নথিভুক্ত আছে।

জীৱবিজ্ঞানৰ সৈতে সংযোগ ক’ত

লোহিত ৰক্তকণিকাৰ ভিতৰত NADPH-এ মেথিলিন ব্লুক লিউকোমেথিলিন ব্লুলৈ বিজাৰিত কৰে, আৰু লিউকো ৰূপটোৱে ফেৰিক হিম লোহালৈ ইলেক্ট্ৰন প্ৰেৰণ কৰি হিম’গ্ল’বিনৰ ফেৰাছ অৱস্থা পুনৰুদ্ধাৰ কৰে। এই একক ইলেক্ট্ৰন হস্তান্তৰ শৃংখলটোৱেই অৰ্জিত মেথিম’গ্ল’বিনেমিয়াত মেথিলিন ব্লুৰ ব্যৱহাৰৰ ৰাসায়নিক ভিত্তি। এই হস্তান্তৰ শৃংখলৰ পাছৰ সকলো বিষয়—শক্তিৰ বিপাক, মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ইলেক্ট্ৰন প্ৰবাহ আৰু যিকোনো জৈৱিক ফলাফল—মাইট’কণ্ড্ৰিয়াৰ ইলেক্ট্ৰন পৰিবহণ-ৰ অন্তৰ্গত আৰু সচেতনভাৱে সেই আলোচনাতেই ৰখা হৈছে।

কেৱল ৰং নহয়, যুগলটো কিনক

ৰেডক্স ৰঞ্জকৰ মান ইয়াৰ নিৰ্দিষ্ট মানদণ্ডৰ ওপৰতেই নিৰ্ভৰ কৰে। উচ্চ বিশুদ্ধতা গুৰুত্বপূৰ্ণ, কাৰণ USP মানদণ্ডৰ বাহিৰৰ মেথিলিন ব্লু সাধাৰণতে বস্ত্ৰশিল্পৰ মানৰ হয়; ইয়াত Azure B, গধুৰ ধাতু বা অৱশিষ্ট দ্ৰাৱক থাকে, যিয়ে ৰেডক্স পাঠ সলনি কৰে আৰু অন্ত্যবিন্দু অস্পষ্ট কৰে, অথচ কোনো ৰঞ্জন পদ্ধতিয়ে সেইবোৰৰ পৰীক্ষা নকৰে। USP-ৰ সৈতে সামঞ্জস্যৰ দাবী কৰা অধিকাংশ বিক্ৰেতাই কেৱল গধুৰ ধাতু পৰীক্ষা কৰিয়েই কাম সম্পূৰ্ণ বুলি ঘোষণা কৰে। সম্পূৰ্ণ সামঞ্জস্যত পৰিচয়, পৰিমাণ নিৰ্ধাৰণ, জৈৱ অশুদ্ধি, অৱশিষ্ট দ্ৰাৱক, মৌলিক অশুদ্ধি, প্ৰজ্বলনৰ পাছৰ অৱশিষ্ট, অণুজীৱৰ সীমা আৰু বেক্টেৰিয়াৰ এণ্ড’টক্সিন অন্তৰ্ভুক্ত হয়, আৰু ঔষধীয় মানৰ মেথিলিন ব্লু কেনেকৈ বাছি ল’ব-ত সেই নথিপত্ৰ কেনেকৈ পঢ়িব লাগে সেয়া বুজোৱা হৈছে। Blupreme-এ মেথিলিন ব্লুৰ এজন ঔষধীয় উৎপাদনকাৰীৰ সৈতে কাম কৰে, সম্পূৰ্ণ USP মানদণ্ড অনুসৰি পৰীক্ষা কৰে আৰু সম্পূৰ্ণ COA প্ৰকাশ কৰে। যেতিয়া ৰঙেই পৰিমাপ, তেতিয়া সেই নথিপত্ৰও পৰিমাপ-যন্ত্ৰৰ অংশ।