Metilen mavisinin tarixi: boyadan təbabətə və tədqiqata

Metilen mavisi aptekə çatmazdan əvvəl xəstəyə çatmışdı.

Paul Guttmann və Paul Ehrlichin 1891-ci ildə boyanın malyariyada istifadəsi barədə hesabatında iki temperatur qrafiki var. İkinci qrafik 13 iyuldan 5 avqusta qədər olan dövrü əhatə edir və müalicə günbəgün kənar hissədə qeyd olunub. 18 və 19 iyul qeydlərində "1 × 0,05 Methylenblau" yazılıb. Sonrakı günlərdə eyni miqdardan beş və yeddi doza göstərilir, 22 iyula gəldikdə isə qeydlərə az miqdarda xinin də əlavə olunur. Qrafikin ilk yarısında 37 °C ilə 39.5 °C arasında dəyişən hərarət xətti boya tətbiq edildikdən sonra düzləşir və qalan üç həftə ərzində təxminən 36 °C ilə 37.5 °C arasında qalır.

Xəstə məqalədə ev qulluqçusu və dənizçi kimi təsvir edilən iki nəfərdən biri idi. Onların qəbul etdiyi birləşmə on beş il ərzində kommersiya məqsədli tekstil boyası olmuşdu və bu iki kişi konkret orqanizmə yönəlmiş tam sintetik dərmanla müalicə aldığı qeydə alınan ilk insanlar sırasındadır.

Əvvəlcə boya var idi

Kommersiya baxımından uğurlu ilk sintetik boya 1856-cı ildə William Henry Perkin tərəfindən yaradıldı. Perkin on səkkiz yaşında idi, Pasxa tətili zamanı ev laboratoriyasında işləyir və xinin sintez etməyə çalışırdı. Əvəzində qara qalıq əldə etdi, onu həll etdi və ipəyə parlaq şəkildə bərkidilən bir rəng aşkar etdi. O, 1856-cı ilin avqustunda bu ixtiranı patentləşdirdi və 1857-ci ilin sonuna qədər London ipək boyama müəssisəsini təchiz edən fabrikə sahib idi.

1875-ci ildə Adolf von Baeyer qırmızı boya sintez etdi və ona sübh mənasını verən yunan sözü Eosun adından eosin adı verdi. 1876-cı ildə həmin vaxt Badische Anilin- und Soda-Fabrik laboratoriyasının direktoru olan Heinrich Caro, Baeyerlə birlikdə metilen mavisini pambıq üçün anilin əsaslı boya kimi hazırladı. Onun kimyəvi quruluşu yalnız təxminən doqquz il sonra müəyyənləşdirildi.

Bu mənşə maddənin adında hələ də görünür. "Metilen mavisi" kimyəvi təsvir deyil, boya kataloqundan gələn ticarət adıdır. Bu adın ifadə etdiyi birləşmə metiltioninium xloriddir və material çəkilməyə və ya spesifikasiya oxunmağa başlayan kimi ad, duz və onun hidratları arasındakı fərqlər əhəmiyyət daşıyır.

Boyama keçid rolunu oynadı

Boya istehsalından xəstəxanaya gedən yol mikroskopdan keçirdi və bu yol metilen mavisi mövcud olmamışdan əvvəl başlamışdı. Wilhelm Erb 1865-ci ildə pikrin turşusundan istifadə edərək qana sintetik boya tətbiq edən ilk şəxs oldu və bəzi eritrositlərin daxilində retikulyar naxış gördü.

Paul Ehrlichin 1878-ci il doktorluq dissertasiyası histoloji boyamanı tekstilin boyanması ilə müqayisə edir və hər ikisinin kimyəvi reaksiya olduğunu irəli sürürdü. Robert Kochun rəhbərliyi altında vərəm basili üzərində işləyərkən o, anilin boyalarını turş və əsas siniflərə ayırdı və hər sinfin hüceyrənin fərqli hissələrini rənglədiyini müəyyən etdi. 1880-ci ildə o, bu ikisini qarışdırdı: metilen mavisinin doymuş məhlulunu üst qatdakı maye şəffaflaşana qədər turş fuksinə əlavə etdi. Onun neutralen Farbkörper və ya neytral boya adlandırdığı nəticə bir rəng əvəzinə üç rəng yaratdı, polimorfonuklear hüceyrələrdə əvvəllər görünməyən qranulları üzə çıxardı və leykositlərin ilk diferensial sayımını mümkün etdi. Həmin qranullar qarışığın hər iki komponentini qəbul etdiyinə görə Ehrlich onları daşıyan hüceyrələr üçün neytrofil sözünü yaratdı.

İki il sonra Koch vərəm basilini aşkar etmək üçün metilen mavisindən istifadə etdi, 1883-cü ildə isə Ehrlich metodu təkmilləşdirdi. 1886-cı ildə o, fərqli növ müşahidə dərc etdi: boyanı canlı heyvanlara yeritdi və hər orqanın onu nə dərəcədə güclü qəbul etdiyini müqayisə edərək onun beyin və sinir toxumasına nəzərəçarpacaq yaxınlığı olduğu qənaətinə gəldi. O, bu yaxınlığı əvvəlki il müşahidə etdiyi boyanın oksidləşmə-reduksiya dövriyyəsi ilə əlaqələndirdi. Elə həmin dövriyyə səbəbindən metilen mavisi məhlulu oksigeni sərf olunduqda rəngini itirir, hava yenidən daxil olduqda isə rəngini bərpa edir. Həmin dövriyyənin nəticələrini ilk dəfə ölçən təcrübələr sonrakı onilliyə aiddir və mexanizmin özü tarixdən ayrıca mövzudur.

Parazit və bənövşəyi nüvə

Alphonse Laveran 1880-ci ildə təzə, boyanmamış qanı araşdıraraq malyariya parazitini aşkar etdi. Onu qurudulmuş qan yaxmasında müntəzəm görmək üçün boya tələb olunurdu, dövrün boyaları isə yalnız qırmızı və mavi rəng yaradırdı.

1888-ci ildə polyak patoloq Czesław Cheçinski turş fuksini eosinlə əvəz edərək metilen mavisi və eosin qarışığı hazırladı. Onun metodunun əsaslandığı hadisə 30 sentyabr 1887-ci ildə malyariyadan ölən əsgərlə bağlı idi. Qan yaxmalarında Cheçinski indi Plasmodium malariae kimi tanınan mavi, çobanyastığına bənzər formaları və indi Plasmodium falciparum gametositləri kimi tanınan oraqşəkilli formaları gördü. Nəticə xəstəliklə bağlı iki rəqib izahı eyni anda aradan qaldırdı: miazma nəzəriyyəsini və Edwin Klebs ilə Corrado Tommasi-Crudelinin malyariyanın bakteriya tərəfindən törədildiyi iddiasını.

Parazit görünürdü. Onun nüvəsi isə görünmürdü və bu, təbiəti barədə sualı açıq saxlayırdı. Breslauda çalışan həkim Ernst Malachowski problemi əvvəl təsadüfən, sonra isə məqsədli şəkildə həll etdi. O, 1889-cu ildə hazırlanmış preparatda plazmodium nüvəsinin diferensial boyanmasını müşahidə etdi, lakin bunu təkrarlaya bilmədi. Metilen mavisini turşulaşdırmaq kömək etmədi. Onu boraksla qələviləşdirmək isə effekti hər dəfə yaratdı. O, texnikanı 15 iyun 1890-cı ildə açıq şəkildə nümayiş etdirdi və elə həmin il dərc etdi; daha ətraflı metodu isə 1891-ci ilin avqustunda yayımladı.

Dmitri Romanowsky öz variantını 1891-ci ilin sentyabrında dərc etdi. Onun ən yaxşı nəticələri iki aydan çox yaşı olan, baxımsız qalmış və kiflənmiş metilen mavisi məhlulu şüşəsindən əldə edilmişdi. Malachowskinin təsviri məqsədli idi və onun öz sözləri ilə desək, asanlıqla təkrarlana bilirdi; Romanowskynin variantı isə bir dəfə işləyən çıxılmaz yol idi. Buna baxmayaraq, eponim Romanowskynin adına düşdü və nüvəni görünən edən bənövşəyi rəngi kimin yaratdığı barədə mübahisə öz sənədləri olan ayrıca hekayədir.

Şəkil: Guttmann və Ehrlichin 1891-ci il hesabatındakı ikinci temperatur qrafiki. Yuxarı panel 13–24 iyulu, aşağı panel isə 25 iyul–5 avqustu əhatə edir; kənardakı qeydlər verilən dozaları göstərir və qeydin son üç həftəsində temperatur normaya yaxın qalır. Krafts, Hempelmann və Skórska-Stania üçün skan edilmiş hesabatdan təkrar nəşr olunub, Parasitology Research* 111:1–6 (2012), PMID 22411634.

“Yetişmə”nin demetilləşmə olduğu ortaya çıxdı

1890-cı illərdə bu işlə məşğul olan heç kim “yetişmə”nin metilen mavisinə nə etdiyini bilmirdi. Cavab sənaye kimyasından gəldi. Heinrich August Bernthsen 1883-cü ildə ana birləşmə olan fenotiazini sintez etmiş, 1885-ci ildə metilen mavisinin həmin ailəyə aid olduğunu müəyyənləşdirmiş və eyni dövrdə qələvi şəraitin boyadan metil qruplarını ayıraraq bu gün azurlar adlandırılan birləşmələri əmələ gətirdiyini göstərmişdi.

Bernard Nocht 1898 və 1899-cu illərdə aktiv fraksiyanı ayırdı və onu yalnız Rot aus Methylenblau, yəni metilen mavisindən qırmızı adlandıra bildi. Michaelis 1901-ci ildə onun azure I olduğunu müəyyən etdi. Jenner 1899-cu ildə boya çöküntüsü üçün həlledici kimi susuz metanolu tətbiq etdi və bununla qan yaxmalarının istiliklə fiksasiyasına ehtiyacı aradan qaldırdı; Leishman və Reuter hər iki yeniliyi birləşdirdi; Wright isə 1902-ci ildə sadələşdirilmiş metod dərc etdi. Giemsanın yeniliyi də 1902-ci ildə təsadüfi şəkildə yetişdirilmiş məhlula güvənmək əvəzinə məlum boyaların ölçülmüş miqdarlarından istifadə etmək oldu. Sonra o, saf metilen azurunu necə hazırladığını dərc etməkdən imtina etdi və metodu Dr. Grüblerin laboratoriyasına satdı; laboratoriya məhsulu azure I kimi bazara çıxardı və yalnız onun variantının həqiqi Giemsa boyası olduğunu iddia etdi.

İki dünya müharibəsi təsadüfən prosesi tamamladı. Alman boyalarını əldə etmək mümkün olmayanda Lillie, Roe və Wilcox Amerika əvəzediciləri üzərində işlədilər və ən yaxşı boyanmanın bir-birindən ayrılmış üç komponentlə əldə edildiyini müəyyən etdilər: saf metilen mavisi, onun parçalanma məhsulu Azure B və eosin. Bu üç komponent bu gün də malyariyanın diaqnostikasında istifadə olunan, adı artıq Malachowski, Wright və Giemsanı bir araya gətirən boyanın əsas komponentləri olaraq qalır.

Şəkil: Romanowsky tipli metodla boyanmış insan eritrositlərində Plasmodium falciparum* halqa formaları. Halqanın daxilindəki bənövşəyi struktur Malachowskinin boraksla işlənmiş metilen mavisinin ilk dəfə görünən etdiyi xromatindir. Şəkil Ernst Hempelmann tərəfindən hazırlanıb və ictimai mülkiyyətə verilib.

Bir ad, bir neçə material

Həmin komponentləri bir-birindən ayıran illər kimyanın özündən daha uzunömürlü bir problem yaratdı. Ralph Lillie 1969-cu ildə bioloji boyalarla, “incə və tələbkar istifadələrinə uyğun sərt spesifikasiyalar əsasında istehsal edilən” məhsullarla tekstilin rənglənməsi üçün nəzərdə tutulan qeyri-bioloji boyalar arasında sərhəd çəkdi; sonuncular “daha az sərt və tələbkar istehsal standartları tələb edir”. Hər iki məhsul növü eyni adı daşıyırdı və aralarındakı fərq heç vaxt sadəcə dərəcə fərqi olmayıb. Pambıq üçün yazılmış spesifikasiya ilə diaqnostik reagent üçün yazılmış spesifikasiya bir-birini əvəz etmir və tekstil spesifikasiyasına uyğun hazırlanmış material udulmaq üçün nəzərdə tutulmayıb.

Azure B bunun ən aydın nümunəsidir. O, metilen mavisinin monodemetilləşmiş formasıdır, özünəməxsus ölçülə bilən farmakoloji aktivliyə malikdir və bu iki maddə ayrılmamışdan əvvəl bir əsrdən çox müddət ərzində klinik metilen mavisi preparatlarında nəzarətsiz komponent kimi mövcud olub. Bir qrup müəyyən edib ki, metilen mavisinin verilməsindən sonra autopsiyada götürülən insan toxumasında dəyişmədən qalmış metilen mavisi 5–14 faiz, Azure B isə 86–95 faiz təşkil edib. Konkret preparatın Azure B ehtiva edib-etməməsi və hansı həddə ehtiva etməli olması spesifikasiya məsələsidir və Azure B-nin çirkləndirici və metabolit kimi tədqiqi mövzunu buradan davam etdirir.

Praktik nəticənin müəyyən edildiyi yer də spesifikasiyadır. USP uyğunluğu bazarın təklif etdiyi ən yüksək saflığa aparan yoldur, çünki bu, tək ölçmə deyil, tam dərc olunmuş sınaq standartıdır. O, identifikasiyanı, miqdar təyinini, azur boyaları da daxil olmaqla üzvi çirkləri, qalıq həllediciləri, element çirklərini, yandırmadan qalan qalığı, mikrobioloji hədləri və bakterial endotoksinləri əhatə edir. Ağır metal nəticəsini göstərib bunu USP uyğunluğu adlandıran sertifikat həmin siyahının yalnız bir sətrini təqdim etmiş olur.

Blupreme metilen mavisini əczaçılıq istehsalçısından əldə edir və yalnız ağır metalları deyil, bütün USP spesifikasiyasını sınaqdan keçirərək tam analiz sertifikatını dərc edir. Analiz sertifikatını oxumaq üçün bələdçi və USP təyinatının nəyi təsdiq edib-etmədiyi sənəddəki məlumatların iddia ilə necə yoxlanacağını izah edir.

Tarix nəyi əsaslandırır, nəyi isə yox

Tarixi ardıcıllıq realdır və əksər məhsul səhifələrinin göstərdiyindən daha uzundur. Metilen mavisi 1891-ci ildə malyariyanın müalicəsində istifadə edilmiş, 1899-cu ildə həyəcanlı psixozda sedativ kimi bildirilib və onun yan zənciri quinacrine, chloroquine, promethazine və chlorpromazine birləşmələrindən keçir. Ehrlichin Arthur Leppmann ilə birlikdə 1890-cı ildə dərc etdiyi məqalədə nevralgik və revmatik ağrının azalması təsvir edilir, sonra isə boyanın psixi xəstəlikdə sınaqdan keçirilməsi nəzərdən keçirilərək bundan imtina olunur.

Bunların heç biri müasir istifadəni təsdiq etmir. 1891-ci il malyariya nəticəsi iki xəstə və bir temperatur qrafikindən ibarət idi. Molekulla uzunmüddətli tanışlıq onu öyrənmək üçün səbəbdir, nəticə deyil. Birləşmənin dərman kimi tarixi və malyariya üzrə müasir sınaqlar Ehrlichin verdiyi suallardan fərqli suallara cavab verir və nəticə göstəriciləri öz şərtləri daxilində qiymətləndirilməlidir.

Qeydlərdə keçmişə deyil, indiki dövrə aid olan bir detal var. Tədqiqatçılar 2000-ci illərdə Burkina Fasoda metilen mavisi üzrə malyariya sınaqları apararkən əczaçılıq keyfiyyətli material uğrunda rəqabət aparmalı oldular və xammal GMP təsdiqi aldıqdan sonra onun qiymətinin təxminən yüz dəfə artdığını bildirdilər. Boyanı əvəz etmək mümkün idi. Dərmanı isə yox. Lillienin 1969-cu ildə müəyyən etdiyi fərq bu gün də şüşənin içində nə olduğunu müəyyən edən eyni fərqdir.