כחול מתיל אינו כחול מתילן: מספרי CAS, מבנים ושימושים

שני בקבוקים מונחים על שולחן המעבדה. על אחד כתוב כחול מתיל. על השני כתוב כחול מתילן. קורא עייף רואה כמעט אותה מילה פעמיים. מבחינה כימית, אלה שתי מולקולות שונות.

זהו כשל במינוח שיש לו השלכות מעשיות. אם מזמינים את הצבען הלא נכון, הצביעה מתנהגת אחרת, אינדיקטור החמצון־חיזור אינו מופיע כלל, או שהפורמולציה מכילה תרכובת שאיש לא אימת את התאמתה. הפתרון פשוט: התייחסו לשם המקובל כרמז, ולמזהה כבסיס להחלטה. בדקו קודם כול את מספר ה-CAS, את מספר אינדקס הצבעים ואת מצב ההידרציה.

התשובה הקצרה

כחול מתילן הוא צבען פנותיאזיני קטיוני קטן, C.I. 52015, המבוסס על כרומופור קומפקטי בעל שלוש טבעות ושתי קבוצות דימתילאמינו. כחול מתיל הוא צבען טריארילמתאני אניוני גדול, C.I. 42780, הבנוי מיחידות טריפנילמתאן שעברו סולפונציה. הם חולקים משפחת צבעים וחלק משם. כמעט שום דבר אחר אינו משותף להם.

כחול טולואידין O קרוב יותר לכחול מתילן. שניהם צבעי תיאזין קטיוניים, אך כחול טולואידין O נושא קבוצת אמינו אחת וקבוצת מתיל כמתמיר על הטבעת, במקום שבו כחול מתילן נושא את קבוצת הדימתילאמינו השנייה שלו. השינוי הקטן הזה מזיז את שיא הבליעה ומשנה את בררנות הצביעה, ולכן גם שני אלה אינם ניתנים להחלפה זה בזה.

טבלת זהות: בדקו את השדות האלה בכל הזמנה

שמות בקטלוגים משתנים. ספקים משתמשים בשמות נרדפים באופן לא מדויק. השדות שלהלן אינם משתנים, ותעודת אנליזה מקצועית מפרטת אותם. PubChem רושם את כחול מתילן כמתילתיוניניום כלוריד, C.I. כחול בסיסי 9, וזו נקודת הייחוס לכל מה שבהמשך.

שני פרטים בטבלה הזאת גורמים לרוב טעויות הרכישה. ראשית, לכחול מתילן יש כמה מספרי CAS למצבי הידרציה שונים, ו-122965-43-9 מציין הידרט לא מוגדר ולא את הטריהידרט המסוים (7220-79-3), כפי שמתועד במיפוי המונוגרפיה של USP. שקילה לפי מסה מולרית שגויה משנה בלי משים כל ריכוז שמחושב בהמשך. שנית, רשימת שמות נרדפים של אחד הספקים לכחול טולואידין O כוללת את הביטוי Methylene Blue T50, ולכן חיפוש בקטלוג לפי שם בלבד עלול להחזיר צבען אחר לגמרי.

המבנה מסביר את ההתנהגות

דמיינו את שני הכרומופורים זה לצד זה, והבלבול נעלם. במרכזו של כחול מתילן נמצאת מערכת פנותיאזיניום: שלוש טבעות מאוחות, עם גופרית וחנקן בטבעת האמצעית וקבוצת דימתילאמינו בכל קצה. הצורון הצבעוני הוא קטיון המתילתיוניניום עם יון נגדי של כלוריד. הוא קטן, שטוח, בעל מטען חיובי ונוטה להיקשר למרכיבי תא בעלי מטען שלילי.

המסה של כחול מתיל גדולה בערך פי שניים וחצי. צבעו נובע מליבת טריפנילמתאן שאליה מחוברות קבוצות אנילינו־פניל שעברו סולפונציה, והוא מסופק כמלח דו־נתרני. קבוצות הסולפונט האלה הופכות אותו לצבען חומצי אניוני, בעל מטען הפוך וזיקות שונות לחלוטין לרקמות. בעוד כחול מתילן נכנס לתאים ומשתתף במחזורי חמצון־חיזור, כחול מתיל משמש לצביעת קולגן ורקמת חיבור, וככחול כותנה בתכשירים מיקרוסקופיים של פטריות, למשל בפרוטוקולים של כחול כותנה בלקטופנול. החלפת אחד באחר אינה יוצרת גרסה חלשה יותר של אותה תוצאה. היא יוצרת ניסוי אחר.

כחול טולואידין O שומר על שלד הפנותיאזיניום, ולכן התנהגותו דומה לזו של כחול מתילן אך אינה זהה לה. שיא הבליעה שלו נמצא בסביבות 626 nm, לעומת כ-660 עד 665 nm בכחול מתילן, והצביעה המטכרומטית שלו של מרכיבי רקמה חומציים (גרגירי תאי פיטום, מוצינים, סחוס ומבנים עשירים בחומצות גרעין) מתאפיינת בבררנות משלו, המתוארת בסקירות היסטולוגיות. מעבדה שמחליפה כחול מתילן ב-TBO צריכה לצפות לשינוי בספקטרום ולניגודיות שונה, לא לתחליף זול ושווה ערך.

למה משמש כל צבען בפועל

כחול מתילן החל כצבען לטקסטיל, ולאחר מכן עבר לשימוש בבקטריולוגיה, בהמטולוגיה ובמיקרוסקופיה, מסלול המתואר בספרות העוסקת בהיסטוריה שלו. תחום השימוש השני שלו הוא כימי: הצורה המחומצנת כחולה, ואילו לאוקומתילן כחול, הצורה המחוזרת, כמעט חסר צבע, ולכן הוא משמש כאינדיקטור חמצון־חיזור. תחום השימוש השלישי שלו הוא תרופתי. מתילתיוניניום כלוריד הוא החומר הפעיל בתרופת המרשם PROVAYBLUE, המותווית למתהמוגלובינמיה נרכשת, והתפקיד הרפואי הזה הוא שמעלה את דרישות הטוהר הרבה מעבר לדרגות המיועדות לצביעה או לטקסטיל. המאמר כיצד כחול מתילן פועל כצבען חמצון־חיזור מסביר את המנגנון שמאחורי השימושים האלה.

כחול מתיל מעולם לא עבר את המסלול הזה. הוא נותר צבען לנייר, לטקסטיל, לעור ולמיקרוסקופיה: צבען מאושר לקולגן בשיטות לצביעת רקמת חיבור מסוג מאלורי, תחליף לירוק מהיר בווריאציות של צביעת טריכרום גומורי, וצבען לפטריות במיקולוגיה. לחלק ממוצרי כחול מתיל מצוין טווח פעולה כאינדיקטור pH של כ-9.4 עד 14. דבר מכל אלה אינו הופך אותו לחומר טיפולי הפועל בחמצון־חיזור, ושום תעודת הסמכה לצביעה אינה הופכת אותו לכזה.

כחול טולואידין O הוא בעיקר צבען ביולוגי בעל תכונות מטכרומטיות, המשמש בהיסטולוגיה ובמיקרוביולוגיה. בנפרד, הוא משמש גם לצביעה חיונית קלינית, המסייעת לתחום נגעים חשודים בחלל הפה לפני ביופסיה. הוא אמצעי עזר לבחירת אתרי ביופסיה, לא תחליף להיסטופתולוגיה. מי שמשווה כחול טולואידין לכחול מתילן למטרות אבחון או פורמולציה צריך להשוות ספקטרומים, רקמות יעד ותיעוד של דרגת האיכות, ולא שמות.

שמות דומים שמטעים קונים

שלושה שמות נוספים ראויים להיכלל ברשימת בדיקת הזהות. כחול מתילן חדש N אינו כחול מתילן. זהו C.I. 52030 ‏(CAS 1934-16-3), פנותיאזין עם קבוצות אתיל ועם קבוצות מתיל על הטבעת, המשמש בהיסטולוגיה ובהמטולוגיה, ושיטות הצביעה בכחול מתילן חדש שייכות לספרות נפרדת זו. Azure B קרוב יותר: אנלוג של כחול מתילן שעבר הסרה של קבוצת מתיל אחת מאטום חנקן (CAS 531-55-5, C.I. 52010), והוא גם מטבוליט עיקרי של כחול מתילן וגם זיהום מתועד בחומר הגלם של כחול מתילן. לכן תוכנית USP משלבת חומר ייחוס של כחול מתילן עם תקן Azure B. הקשר בין השניים, והסיבה לחשיבות אפיון פרופיל הזיהומים, מוסברים במאמר Azure B כזיהום וכמטבוליט. סגול גבישי, הנמכר לעיתים בשם הישן סגול גנציאנה, הוא צבען טריארילמתאני (CAS 548-62-9, C.I. 42555) ללא טבעת תיאזין כלל.

אמתו את הזהות לפני שהתשלום מתבצע

מפרט רכישה מוקפד מציין את החומר הכימי המדויק, את מספר ה-CAS, את מספר ה-C.I., את מצב ההידרציה ואת דרגת האיכות, ואז מאמת אותם מול תעודת האנליזה ולא מול התווית הקדמית. שיא הבליעה הוא בדיקה עצמאית מהירה: כחול מתילן בסביבות 665 nm, כחול טולואידין O בסביבות 626 nm, כחול מתיל בסביבות 595 עד 605 nm בתנאים החומציים המוגדרים עבורו. שיא במקום הלא נכון פירושו הצבען הלא נכון, בלי קשר למה שכתוב על הבקבוק.

תיעוד דרגת האיכות עונה על שאלה שונה מזו של הזהות הכימית. הסמכה של הוועדה לצבעים ביולוגיים בודקת אצווה מסוימת מבחינת תכולת הצבען וביצועי הצביעה, דבר שחשוב כאשר המטרה היא שחזור עקבי של הצביעה. עמידה בדרישות USP נוגעת לזהות פרמצבטית, לטוהר, לזיהומים אורגניים, לשאריות ממסים, לזיהומים יסודיים ולבקרה מיקרוביאלית, דבר שחשוב כאשר החומר מיועד לצריכה. שתי התוכניות חופפות במטרתן ושונות בתוכנן, ולכן תעודה אחת אינה יכולה להחליף את האחרת.

כאן איכות הרכישה מקבלת משמעות מוחשית. טוהר גבוה חשוב משום שכחול מתילן שאינו עומד בדרישות USP הוא בדרך כלל בדרגת טקסטיל, עם זיהומים כגון Azure B, מתכות כבדות או שאריות ממסים, שאף פרוטוקול צביעה אינו בודק. רוב המוכרים הטוענים לעמידה בדרישות USP בודקים רק מתכות כבדות ומכריזים על הצלחה. עמידה מלאה כוללת זהות, קביעת תכולה, זיהומים אורגניים, שאריות ממסים, זיהומים יסודיים, שארית לאחר שרפה, גבולות מיקרוביאליים ואנדוטוקסינים חיידקיים. המאמר כיצד לבחור כחול מתילן בדרגה פרמצבטית מדריך כיצד לקרוא את התיעוד הזה. Blupreme עובדת עם יצרן פרמצבטי של כחול מתילן, בודקת את מלוא מפרט USP ומפרסמת את תעודת האנליזה המלאה (COA). זו המשמעות המעשית של ההקפדה על אימות הזהות שהמאמר הזה ממליץ עליה.