Methylene Blue da Bitamin C: Dalilin da Ruwan Zai Iya Rasa Launi

Ka ƙara ƙwayar bitamin C cikin gilashin ruwan methylene blue mai launin shuɗi, ka motsa, sannan ka ga shuɗin yana dusashewa. Bayan minti ɗaya, ruwan ya yi kama da ruwa na yau da kullum. Wannan na iya sa ka ɗauka cewa bitamin C ya lalata sinadarin rini ko ya kawar da aikinsa.

Wannan fahimtar ba daidai ba ce, kuma kuskuren yana da muhimmanci. Abin da kake gani shi ne sauyin yanayin oksidasyon mai iya juyawa, ba lalacewa ba. Sinadarin rinin yana nan har yanzu. Idan yanayi ya dace, launinsa zai dawo.

Yanayi biyu na sinadarin rini

Methylene blue yana da yanayi biyu da aka yi cikakken bayani a kansu. Siffar da aka yi wa oksidasyon, wadda aka saba rubutawa MB+, tana da shimfiɗaɗɗen tsarin zoben conjugation da ke sha haske sosai kusa da 664 nm. Wannan shan haske ne ke samar da launin shuɗi. Siffar da aka yi wa redukshan, leucomethylene blue (LMB), ta rasa wannan ƙaƙƙarfan zangon shan hasken da ido ke gani, don haka ruwan da aka tsarma yana bayyana maras launi.

Ka ɗauki sinadarin rinin a matsayin ƙaramin ma'ajin electron da ake iya sake caji. Cika shi da electron da proton yana kawar da launinsa. Cire waɗannan electron yana dawo da launin:

MB+ + H+ + 2e- to LMB (colorless)

Bitamin C ne ke samar da wannan caji. Ascorbate yana yin oksidasyon zuwa dehydroascorbate kuma yana bayar da daidaitattun ƙarfin redukshan guda biyu. Don haka, a lissafin da aka sauƙaƙa, mole ɗaya na ascorbate yana yin redukshan na kusan mole ɗaya na MB+. A ainihin ruwan gwaji na ɗakin bincike, lissafin ya fi rikitarwa saboda oxygen da ya narke a ruwa yana gasa don samun waɗannan electron ɗin. Wannan ne ya sa yawanci ake buƙatar ascorbate fiye da abin da lissafin ya nuna domin ruwan ya ci gaba da kasancewa maras launi.

Ba lallai ne tsarin martanin ya kasance mataki guda mai tsafta da ya shafi electron biyu ba. Radical da matsakaitan sinadarai da aka yi wa redukshan a wani ɓangare suna shiga martanin, kuma ainihin hanyar tana sauyawa bisa sinadarin narkarwa, yawan acid, da yawan sinadaran cikin ruwa. Amma sakamakon ƙarshe iri ɗaya ne. MB+ mai launin shuɗi yana komawa LMB maras launi, kuma ana cinye bitamin C a cikin wannan tsari.

Dalilin da girgizawa ke dawo da shuɗin

Sanannen sigar wannan gwajin da ake yi a aji yana da mataki na biyu. Ka bar ƙaramin kwalban maras launi ba tare da ka taɓa shi ba, zai ci gaba da zama maras launi. Ka girgiza shi, sai shuɗin ya dawo. Ka jira, sai ya sake dusashewa.

Oxygen ne ke dawo da launin. O2 da ya narke a ruwa yana yin oksidasyon na LMB don mayar da shi MB+, don haka girgizawa ba ta kunna sinadarin rinin. Tana sabunta oxygen da ya narke ta hanyar gauraya iskar da ke sararin saman ruwan da ruwan, wanda ke hanzarta martanin komawa baya. Muddin akwai ragowar ascorbate, ana sake yin redukshan na MB+ da aka sake samarwa. Wannan yana haifar da zagayen da aka saba gani: barin ruwan ya huta yana sa shi ya zama maras launi, girgizawa tana sa shi ya zama shuɗi, jira yana sa shi ya sake zama maras launi. Da zarar ascorbate ya ƙare, oxygen yana samun rinjaye na dindindin kuma ruwan yana ci gaba da zama shuɗi.

Wannan ne ya sa siffar kwandon gwaji ke shafar gwajin methylene blue da bitamin C. Cuvette mai murfi da ƙaramin sararin iska sama da ruwan yana ci gaba da zama maras launi fiye da beaker mai faɗi. Shigar da iska da ƙarfi yana rage tsawon lokacin rashin launi. Don haka duk wanda ke bayar da rahoton gwajin ya kamata ya bayyana yanayin oxygen, ba adadin sinadaran gwaji kawai ba.

Gwaji mai sarrafawa da yanayinsa

Hoton bangon wannan labarin yana nuna kwatancen da ake nufi: samfurin MB+ mai launin shuɗi na kwatance kusa da samfurin LMB da ascorbate ya yi wa redukshan, a ƙarƙashin haske iri ɗaya. Don a iya maimaita sakamakon, ka daidaita duk abin da ke sauya saurin martanin:

Ka ɗauki hotunan ƙananan kwalaben biyu a lokutan da aka kayyade, misali a mintuna 0, 1, 5, da 15, sannan ka girgiza su ka sake ɗaukar hotuna. Kwalban da aka fitar da iskar cikinsa ta amfani da nitrogen ya kamata ya fi daɗewa ba tare da launi ba. Kwalban da aka shigar wa iska ya kamata ya dawo da shuɗi da sauri bayan girgizawa. Idan samfurin bai taɓa dawo da shuɗi ba ko da bayan girgizawa da shigar masa da iska, a yi zargin lalacewar da ba za a iya juyawa ba maimakon redukshan kawai.

Masu haɗa kayayyakin sinadarai suna amfani da wannan tunani a babban sikeli. Yadda methylene blue ke aiki a cikin cakuda ya dogara da cikakken yanayin redox da tsarin haɗin sinadaran. Gwajin dawwama ya kamata ya rubuta pH, oxygen da ya narke, adadin hasken da ya faɗa kan samfurin, da ƙananan adadin ƙarafa tare da abin da aka lura game da launi.

pH, haske, da yawan sinadari suna jan martanin zuwa hanyoyi daban-daban

Masu farawa sukan tambaya ko acid ko alkali yana hanzarta martanin. Amsar gaskiya ita ce pH yana aiki a ɓangarori biyu daban-daban na zagayen. A cikin ruwa mai yanayin acid, samuwar proton na iya hanzarta matakin redukshan na MB+ da ascorbate ke yi. Amma LMB kansa yana da matuƙar jure oksidasyon daga iska a yanayin acid, kuma sake yin oksidasyonsa yana ƙaruwa sosai yayin da pH ke tashi. Don haka samfurin mai acid na iya rasa launi da sauri sannan ya ci gaba da zama maras launi, yayin da samfurin mai alkali zai iya rasa launi kuma ya dawo da shuɗi da sauri. Duk abubuwan lura biyun daidai ne a ƙarƙashin yanayinsu.

Haske yana ƙara wata hanya dabam. Methylene blue da haske ya tayar da shi yana kaiwa yanayin triplet mai ɗaukar lokaci mai tsawo, wanda ke yin musayar electron da ascorbate da oxygen. Wannan martanin sinadarai da haske ke haifarwa na iya hanzarta kawar da launi, dawo da launi, ko samar da siffofin oxygen masu saurin shiga martani, bisa tsawon zango, matakin oxygen, da yawan sinadaran. Ka ɗauki haskakawa a matsayin abin da ke sauyawa a gwaji kuma ka rubuta bayanansa.

Yawan sinadaran yana ƙayyade wace hanya za ta yi rinjaye. Ƙarin ascorbate yana nufin kawar da launi cikin sauri da ƙarin zagayen girgizawa da dusashewa. Ƙarin sinadarin rini yana buƙatar ƙarin ƙarfin redukshan gwargwadonsa. Ƙarin oxygen da ya narke yana fifita shuɗi. Idan sinadarin rini ya yi yawa, wata matsala tana bayyana saboda methylene blue yana haɗuwa da kansa ya zama dimers da manyan tarin ƙwayoyin sinadari masu sauya yanayin shan haske. Don haka ninka sinadarin rini ba ya sake ninka irin halayyar da aka gani a baya.

Shin bitamin C yana kawar da aikin methylene blue?

Wannan ita ce tambayar da ke bayan yawancin binciken methylene blue da bitamin C, kuma tana buƙatar amsa madaidaiciya. A'a, bacewar launi ba kawar da aikin sinadarin ba ne. Sashen sinadarin da ke samar da launi ya sauya yanayi, amma ginshiƙin phenothiazine da aikinsa na redox suna nan a cikin ruwan. Iska na iya juyar da martanin, kuma siffar da aka yi wa redukshan ita ma tana shiga martani: LMB ba shi da cajin lantarki kuma ya fi MB+ son kitse. A gwaje-gwajen ƙwayoyin halitta, yana ratsa membranes kafin a sake yi masa oksidasyon a ciki.

Binciken ƙwayoyin halitta ya tabbatar da wannan batu a aikace. A ƙwayoyin endothelial da aka haɓaka a ɗakin gwaje-gwaje, methylene blue a ƙananan matakan micromolar yana ƙara aikin hanyar pentose phosphate yayin da yake yin oksidasyon na NADPH da NADH. Idan ya wuce kusan 5 micromolar, yana ƙara alamomin sinadaran oksidasyon a cikin ƙwayoyin idan babu glucose da zai tallafa musu. Ƙwayoyin da aka cika da ascorbate suna ci gaba da yin oksidasyon na wannan ascorbate idan aka fallasa su ga sinadarin rinin. Yawan ascorbate da ke cikinsu yana rage alamar oksidasyon ne kawai a wani ɓangare, kamar yadda aka ruwaito a wani binciken redox na sinadarin rinin a ƙwayoyin endothelial. Wato, ascorbate yana shiga zirga-zirgar redox. Ba ya kashe aikin sinadarin rinin.

Haske yana ƙara fito da wannan batu fili. Idan an haskaka su, cakudun methylene blue, ascorbate, da oxygen suna cinye oxygen, suna tara hydrogen peroxide, kuma idan akwai ƙarfen iron da ke taimaka wa martanin, suna samar da hydroxyl radical ta hanyar martanin Fenton. An nuna wannan a gwaje-gwajen kama spin da shan oxygen. Hydroxyl radicals na iya lalata ƙwayoyin sinadaran halitta ta yadda ba za a iya mayar da su ba, kuma su lalata sinadarin rinin kansa. Saboda haka, samfurin da launinsa ya dusashe har abada a ƙarƙashin haske tare da gurɓatar iron ba yana nuna redukshan mai tsafta ba ne. Yana iya nuna lalacewa ta hanyar martanin sinadarai na gefe.

Abin da ruwan maras launi ba ya tabbatarwa

Fassarori guda uku da aka saba yi sun wuce abin da shaidu ke nunawa, kuma ya kamata a guje musu a bayanan ɗakin gwaje-gwaje, lakabi, da nunin darasi.

Na farko, rashin launi ba yana nufin rashin cutarwa ba. LMB tare da oxygen da ƙananan adadin ƙarafa na iya tallafa wa hanyoyin peroxide da radical, musamman a ƙarƙashin haske. Tabbatar da rashin cutarwa yana buƙatar nazarin guba, ba auna launi ba.

Na biyu, rashin launi ba yana nufin an kawar da gurɓatawa ba. Sinadarin rinin da sauran sinadaran da ke shiga redox tare da shi suna nan har yanzu. Ƙara ascorbate ba ya kawar da gurɓatar sinadarin da ya zube, ruwan sharar da ake fitarwa, ko kayan da rini ya kama. Ana buƙatar tabbatarwa ta gwajin binciken sinadarai, batun da ake dubawa a aikin gwajin ragowar sinadarai da kawar da gurɓatawa.

Na uku, rashin launi ba ya tabbatar da wani tsarin amfani da sinadaran biyu tare mai amfani. Martanin cikin bututun gwaji bai bayyana komai game da shigar sinadaran cikin jiki, yadda suke rarrabuwa a sassan jiki, adadin amfani, ko amincin hulɗarsu a mutane ba. Duk wanda ke sha'awar haɗa sinadaran biyu don wata manufar lafiya ya kamata ya fara karanta binciken hulɗarsu da amincinsu, sannan ya nemi shawara daga ƙwararrun majiyoyi maimakon ɗaukar abin da ya faru a ƙaramin kwalba ya shafi mutane.

Fahimtar da ta dace ta fi takaita, amma ta fi amfani. Methylene blue tare da ascorbate ƙaramin misali ne na zagayen redox: bitamin C yana bayar da electron, sinadarin rinin ya zama maras launi, oxygen ya karɓi electron ɗin, launin ya dawo, sannan haske, pH, yawan sinadaran, da iron su ƙayyade sauri da samfuran martanin gefe. Da zarar an fahimci wannan ra'ayi, gwajin ya daina zama abin mamaki kawai ya koma hanyar gano dalilin halayyar samfurin. Idan samfurinka ya nuna wata halayya dabam, ka duba shigar oxygen, adadin hasken da ya same shi, pH, da gurɓatar ƙarafa kafin ka yi shakku kan sinadarin rinin.