Metilen mavisi necə işləyir: elektron ötürülməsi və elektronların hara çatdığı

Dəzgah üzərində ağzı tıxacla bağlanmış kolba metilen mavisinin necə işlədiyinə ən qısa və dürüst girişdir. Su, qlükoza, bir çimdik natrium hidroksid və mayeni dərin, şübhə doğurmayan mavi rəngə çevirmək üçün kifayət qədər boya. Bir neçə dəqiqə gözləyin və mavi rəng tədricən yox olur, kolba sanki su ilə dolu görünür. Onu çalxalayın və rəng dərhal geri qayıdır. Sonra yenidən solur və elektron verməyə hazır qlükoza və onları qəbul etməyə hazır oksigen olduğu müddətdə bu proses davam edir.

Boyada dəyişən yeganə şey daşıdığı elektronların sayıdır. Oksidləşmiş halda mavidir. Reduksiya olunmuş halda deyil. Bu molekul haqqında terapevtik və tədqiqat ədəbiyyatında qalan demək olar ki, hər şey həmin bir reversiv addımdan qaynaqlanır, çünki bir tərəfdaşdan elektron alıb digərinə verə bilən molekul reledir, rele isə öz-özünə heç nə etmir. Onun nə etdiyi tamamilə hər iki ucunda nəyin dayandığından asılıdır.

İki forma və bu cütün niyə əhəmiyyətli olduğu

Oksidləşmiş forma müstəvi quruluşlu, müsbət yüklü halqa sistemidir. Məhz bu yastı, yüklü forma onun nuklein turşuları boyunca yığılmasının, hüceyrə membranlarındakı sialilləşmiş strukturlara bağlanmasının və təxminən 600 ilə 700 nanometres arasında görünən işığı güclü şəkildə udmasının səbəbidir; insan gözü spektrin bu hissəsini mavi kimi qəbul edir.

Reduksiya olunmuş forma isə başqa xüsusiyyətlərə malikdir. Onun yükü yoxdur, suda deyil, yağda həll olur və rəngsizdir. Bədən daxilindəki pH səviyyəsində ionlaşması çox aşağıdır, bir neçə per cent həddindədir. Buna görə reduksiya olunmuş molekul diffuziya yolu ilə hüceyrə membranını asanlıqla keçir və içəri daxil olduqdan sonra, daha oksidləşdirici mühitdə yenidən oksidləşə və faktiki olaraq hüceyrə daxilində qala bilər. Oksidləşmiş halqa sistemi yastıdır; reduksiya olunmuş forma isə burula bilər. Bu struktur nəticələri və rəng dəyişikliyinin özü iki formanın hekayəsinin ayrıca hissəsidir və metilen mavisi ilə leykometilen mavisinin müqayisəsində daha ətraflı izah olunur.

Elektronların qəbulu

Oksidləşmiş boya geniş çeşiddə donorlardan elektron qəbul edir. Nümayiş kolbasındakı qlükoza bunlardan biridir. Hüceyrə daxilində reduksiya olunmuş piridin nukleotidləri və mitoxondrial elektron nəqli zəncirinin komponentləri digərləridir. Metilen mavisi oksigen olan toxumada reduksiya edildikdə, yaratdığı dövr həm reduksiyaedici maddəni, həm də oksigeni sərf edir və əsasən hidrogen peroksid olmaqla reaktiv oksigen növləri yaradır. Boya dövrdən dəyişmədən çıxır və prosesi yenidən təkrarlamağa hazır olur.

Sonuncu məqam başqa halda səhlənkarlıq kimi görünən ziddiyyəti izah edir. Ədəbiyyatda metilen mavisi həm pro-oksidant, həm də antioksidant kimi təsvir olunur və hər iki təsvir əsaslandırıla bilər. O, süni elektron qəbuledicisi kimi çıxış edərək elektron axınını oksigenin əks halda superoksid radikallarına çevriləcəyi ferment sahələrindən uzaqlaşdırmaqla superoksid yaranmasını azalda bilər. Qaraciyər hüceyrə kulturlarında onun thioredoxin reductase 1 və NADPH quinone oxidoreductase daxil olmaqla phase-2 antioksidant müdafiə fermentlərini induksiya etdiyi göstərilib. Bu iki tərəfdən hansını görəcəyiniz həmin anda relenin hansı ucunda elektron çatışmazlığının olmasından asılıdır. “Metilen mavisi antioksidantdırmı?” kimi sual hansı sistemdə, hansı konsentrasiyada və başqa nələrin iştirakı ilə olduğunu demədən düzgün qurulmuş sual deyil.

Elektronların ötürülməsi

Boya əlavə elektronu saxladıqdan sonra növbəti mərhələdə bir-birindən xeyli fərqli üç hadisə baş verə bilər və bunlar adətən eyni başlıq altında təsvir olunur. Belə olmamalıdır.

Elektronu metal mərkəzinə ötürə bilər. Ən aydın nümunə ferroz vəziyyətdən ferrik vəziyyətə oksidləşmiş hemoglobindir. Bu vəziyyətdə o, oksigen daşıya bilmir. Qırmızı qan hüceyrələrində ferment boyanı reduksiya edir, reduksiya olunmuş boya isə daha sonra elektronları qeyri-fermentativ şəkildə oksidləşmiş haem dəmirinə ötürərək işlək hemoglobini bərpa edir və özü oksidləşmiş formasına qayıdır. Boya bu prosesdə sərf olunmur; dövr edir. Bu reaksiyaya əsaslanan klinik vəziyyət xəstəxana şəraitinə aid mövzudur və methemoglobinemiyada metilen mavisinin izahı onun necə istifadə olunduğunu və niyə bu qədər ciddi nəzarət tələb etdiyini izah edir.

Mənbələrin oxunuşu ilə bağlı dürüst qeyd: bu məqalənin əsaslandığı iki icmal ferment mərhələsi üçün eyni reduksiyaedici kofaktoru göstərmir; biri NADH, digəri isə NADPH qeyd edir. Burada mövcud olan mənbələrdə bu fikir ayrılığı realdır və həll olunmayıb, buna görə təhlükəsiz təsvir tək bir kofaktorun adını seçmək əvəzinə hər hissənin oynadığı rolu göstərməkdir.

İşıq varsa, enerjini və ya elektronu oksigenə ötürə bilər. Bu yol yalnız işıqlandırma şəraitində mövcuddur. Həyəcanlanmış boya triplet vəziyyətinə keçir və buradan iki mexanizm mümkündür. Birincidə həyəcanlanmış boya yaxınlıqdakı molekulla birbaşa qarşılıqlı təsirə girir, hidrogen qəbul edir və ya elektron ötürür, nəticədə radikallar yaranır; su ilə bu cür reaksiya hidroksil radikalları əmələ gətirir. İkincidə həyəcanlanma enerjisi birbaşa oksigenə ötürülür və singlet oksigen yaranır; bu, microseconds ərzində parçalanan yüksək elektrofil növdür və ümumən işıqlandırılmış metilen mavisinin mikrob hüceyrələrinə zərər verməsinin əsas yolu hesab olunur. Hüceyrə örtüyünün lipidləri və peptidləri, həmçinin DNA-dakı guanin əsasları ilə reaksiyalar sənədləşdirilmiş nəticələr sırasındadır.

Bu yolun praktik nəticəsi odur ki, işıqlandırma rəqəmləri bir neçə mərtəbə dəyişdirir. Wainwright və Crossley tərəfindən toplanmış məlumatlarda metilen mavisinin Pseudomonas aeruginosa-ya qarşı minimum bakterisid konsentrasiyası qaranlıqda təxminən 500 micromolar, 12 joules per square centimetre işıq dozası altında isə təxminən 25 micromolar təşkil edir. Staphylococcus aureus-un bir ştammına qarşı həm qaranlıq, həm də işıqlandırılmış şəraitdə göstərici 5 micromolar-dır. Başqa sözlə, molekulun ümumiyyətlə antimikrob sayılıb-sayılmaması yalnız molekulun öz xüsusiyyəti deyil; molekul ilə işığın birlikdə xüsusiyyətidir.

Reledən istifadə etmədən birbaşa ferment sahəsində təsir göstərə bilər. Metilen mavisi nitric oxide synthase-a bağlı ferroz dəmiri oksidləşdirir və bununla fermenti deaktiv edir. O, həll olunan guanylate cyclase-ı bloklayır və bu məqsədlə laboratoriyada rutin olaraq 1 ilə 10 micromolar arasında konsentrasiyadan istifadə olunur. O, monoamine oxidase type A-nı 27 ilə 180 nanomolar arasında IC50 ilə inhibə edir; serotonin reuptake inhibitorları ilə yaxşı sənədləşdirilmiş qarşılıqlı təsirin mexanizmi budur və metilen mavisinin dərman qarşılıqlı təsirlərinin ayrıca kateqoriya olmasının səbəbi də budur.

Bu üç yol kimyəvi baxımdan fərqlidir. Onların hamısını metilen mavisinin redoks dövrü vasitəsilə işləməsi kimi tək iddiaya endirmək, bu mövzudakı çoxlu mətnin eyni zamanda həm əmin, həm də qeyri-müəyyən səslənməsinin əsas səbəbidir.

Mexanizm haqqında ifadənin mənalı olub-olmadığını müəyyən edən dörd fərq

Hansı forma. Reduksiya olunmuş boya oksidləşmiş boya ilə bir-birini əvəz etmir. Acetylcholinesterase inhibisiyası bu tələni yaxşı göstərir: uzun in vitro inkubasiya zamanı metilen mavisi tədricən rəngsiz formasına reduksiya olunur və inhibisiya azalır, çünki reduksiya olunmuş molekul həmin fermenti inhibə etmir. Formanı dəyişəcək qədər uzun davam edən analiz daha zəif təsir göstərəcək və yanlış izaha yol açacaq.

Hansı konsentrasiya. Həll olunan guanylate cyclase inhibisiyası üçün laboratoriya diapazonu 1 ilə 10 micromolar arasındadır. Siçovul hippocampal kəsiklərində glutamate vasitəli ötürülməni aradan qaldırmaq üçün 5 ilə 50 micromolar tələb olunub. Hüceyrə kulturlarında toksik təsirlər 100 micromolar-dan yuxarı konsentrasiyalarda bildirilir. Bunlar eyni təcrübə deyil və 50 micromolar-da təsdiqlənmiş mexanizm plazma konsentrasiyası bunun yalnız bir hissəsi olan pasiyentdə avtomatik olaraq mövcud sayılmır.

Hansı tətbiq yolu. Mütləq oral bioavailability təxminən 72 per cent-dir və terminal plazma half-life 5 ilə 7 hours arasındadır. Oral tətbiq bağırsaq və qaraciyərdə daha yüksək konsentrasiyalar yaradır; intravenous tətbiq beyində daha yüksək konsentrasiyalar yaradır. Tətbiq yolu hansı toxumanın elektronlarla qarşılaşacağını müəyyən edir.

Hansı model və işıqların yanıb-yanmaması. Mexanistik ədəbiyyatın böyük hissəsi hüceyrə kulturu və gəmirici tədqiqatlarından ibarətdir və bu molekulla bağlı in vitro nəticələr işığa məruz qalma, membran potensialı və hüceyrələrin redoks vəziyyətindən asılıdır, çünki mikroskop lampası belə onu fotosensitizasiya etməyə kifayətdir. Tətbiq olunan dozanın 65 ilə 85 per cent-i qırmızı qan hüceyrələrində və periferik toxumada rəngsiz formaya reduksiya olunur. Bu dəyişənlərin hər biri qabdakı aydın mexanizmlə insan haqqında irəli sürülən iddia arasında dayanır.

Təmizlik məsələsi niyə kimya məsələsidir

İşıqlandırma metilen mavisini demetilləşdirir. İlk məhsul Azure B, sonra Azure A, daha sonra thionin olur və daha yüksək işıq intensivliyi daha aşağı intensivlikdən daha çox parçalanma yaradır. Faydalılığı elektron qəbul edib verə bilməsindən ibarət olan molekulun ehtimal olunan parçalanma məhsulları buna görə eyni məhlulda qalan yaxın kimyəvi qohumlardır. Qabın daxilində nələrin olduğu kosmetik detal deyil.

Bu səbəbdən alıcı üçün mənalı meyar USP spesifikasiyasına uyğunluqdur. Ona cavab verməyən məhsul boyadır və boya, onu udan insanın istəməyəcəyi Azure B, ağır metallar və qalıq həlledicilər daxil olmaqla çirklər daşıyır. Digər tələ yalnız ağır metalları yoxlayıb nəticəni tam uyğunluq kimi təqdim edən satıcıdır. Blupreme metilen mavisi istehsal edən əczaçılıq istehsalçısı ilə əməkdaşlıq edir və tam spesifikasiyanı yoxlayır: identiklik, təmizlik, üzvi çirklər, qalıq həlledicilər, element çirkləri, yandırmadan sonra qalıq, mikrob limitləri və bakterial endotoksinlər. Hər partiyanın arxasındakı laboratoriya sınaq sənədi dərc olunur və təchizatçı seçmək əsasən həmin sənədin mövcud olub-olmadığını və nələri əhatə etdiyini yoxlamaq məsələsidir.

Bir reversiv cüt. Ondan çıxan bir neçə yol. İddianın nə ola biləcəyini yol müəyyən edir.