Methylene blue na leucomethylene blue: otu njikọ redox, agba abụọ

Otu nwa akwụkwọ tinye ntụpọ ole na ole nke agba anụnụ anụnụ n'ime flask, tụgharịa mmiri ahụ, ma lelee ka agba ahụ si apụ. Ọ maa flask ahụ jijiji, agba anụnụ anụnụ alọghachi. Ọ dịghị ihe e tinyere ma ọ bụ wepụ n'etiti ọnọdụ abụọ ahụ ma e wezụga elektrọn na imetụ ikuku. Flask ahụ nwere isiokwu dum nke edemede a: methylene blue na ụdị ya e belatara, leucomethylene blue, na-agbanwe ibe ha n'ime njikọ redox a pụrụ ịtụgharị n'akụkụ abụọ, ebe agba bụ ihe na-egosi ọnọdụ ya.

Ihe dị mkpa n'ọrụ bụ nke mbụ. Mgbanwe agba abụghị mmetụta ọzọ na-esoghị isi ebumnuche ebe a. Ọ bụ akara e ji eme nyocha. Onye ọ bụla na-eji methylene blue akwadebe ngwakọta, eme titration, ma ọ bụ akụzi ihe kwesịrị inwe ike ide ọkara mmeghachi omume ahụ n'isi, kwuo ọnọdụ ndị na-akwaga ya n'aka ekpe ma ọ bụ aka nri, ma kpọọ adịghị ọcha ndị na-eme ka nsonaazụ ghara ido anya.

Njikọ ahụ n'otu nhata

Methylene blue dị n'ụdị ọksịdeshọn bụ katịọn methylthioninium: usoro phenothiazinium dị larịị nke nwere sọlfọ na nitrogen n'ime mgbanaka etiti, na otu dimethylamino na nsọtụ nke ọ bụla; a na-enye ya dịka nnu chloride. PubChem depụtara ya dịka methylthioninium chloride, C.I. Basic Blue 9. N'ime mmiri, monomer ahụ na-amịkọrọ ìhè n'akụkụ 664 nm, nke na-eme ka anya hụ agba anụnụ anụnụ.

Leucomethylene blue (LMB) e belatara nwere otu ntọala molekul ahụ, mana a gbakwụnyere proton na nitrogen nke mgbanaka etiti, chromophore ya agbajikwa. Ọ nweghị ụgwọ eletrik mgbe pH dị nso na nnọpụiche, ọ fọkwara nke nta ka ọ ghara inwe agba; ọ na-amịkọrọ ìhè a na-ahụ anya nke pere nnọọ mpe ma nwee eriri nnabata ultraviolet siri ike n'akụkụ 258 nm (ndekọ PubChem maka leucomethylene blue, CAS 613-11-6). Ọnụọgụ proton dị n'ọkara mmeghachi omume ahụ na-adabere na pH, n'ihi na ụdị e belatara na-anabata proton n'ime asịd (ụkpụrụ pKa dị ihe dị ka 4.5 na 5.8). Ọnọdụ atọ na-ekpuchi oke a na-ejikarị eme ihe:

MB(+) + 2 e(-) + H(+) <=> LMB, anụnụ anụnụ <=> enweghị agba (pH dị nso na nnọpụiche, 1 proton)

MB(+) + 2 e(-) + 2 H(+) <=> LMBH(+), anụnụ anụnụ <=> enweghị agba (asịd na-adịchaghị ike, 2 proton)

MB(+) + 2 e(-) + 3 H(+) <=> ụdị leuco e tinyere proton ugboro abụọ (asịd siri ike, 3 proton)

Ụdị ederede atọ a na-akọwa otu njikọ ahụ n'okpuru ọnọdụ mgbakwunye proton dị iche iche, ihe akwụkwọ sayensị banyere omume redox nke agba thiazine na-akọwa n'usoro. Ndabere ya na pH na-eso nhata Nernst maka Ox + mH(+) + 2e(-) <=> Red, na-enye mkpọda ihe dị ka 29.6, 59.2, ma ọ bụ 88.7 mV kwa otu nke pH maka m = 1, 2, ma ọ bụ 3. Mkpọda a tụrụ nke dị nso na 28, 58, na 87 mV kwa otu nke pH na-akwado nkewa a, ya mere ike eletrik e kwuru n'enweghị pH ya enweghị ihe ọ pụtara.

Ihe nhata ahụ na-agwa onye na-akwadebe ngwakọta

Eziokwu atọ na-esi na stoichiometry ahụ pụta. Nke mbụ, elektrọn abụọ kwa molekul pụtara na methylene blue bụ ihe ngosi na onye nnọchi anya elektrọn abụọ, ọ bụghị onye na-ebufe otu elektrọn, n'ime mmeghachi omume ya n'ozuzu. Nke abụọ, proton na-ekere òkè, ya mere ike eletrik a na-akpọ formal potential na-agbanwe na pH dịka akọwara n'elu. Nke atọ, formal potential na pH 7 dị nso na +0.011 V ma e jiri ya tụnyere elektrod hydrogen ọkọlọtọ (ihe dị ka +0.53 V na pH 0), nke na-etinye njikọ ahụ n'etiti ihe ndị na-eme ọksịdeshọn dị nwayọọ: ọ dị ike nke ọma ịnata elektrọn n'aka ezigbo ndị na-enye elektrọn dịka NAD(P)H ma ọ bụ ascorbate, ma ọ dịkwa nwayọọ nke ọma inyefe ha n'oksijin gbazere n'ime mmiri ma ọ bụ ebe ferric dị. Ọnọdụ etiti ahụ bụ kpọmkwem ihe mere agba ahụ ji na-agagharị n'usoro kama ịrapara n'otu nsọtụ.

Ịta ya na-eweta otu mgbagwoju anya ọzọ. Mgbe ịta ya karịrị ihe dị ka otu narị micromolar n'ime mmiri, nke kwekọrọ na ụkpụrụ mgbe niile maka nkewa monomer na dimer a kọrọ nke dị nso na 170 ruo 250 uM na pH 7, katịọn dị n'ụdị ọksịdeshọn na-akwakọba dịka dimer na nchịkọta ndị ka ukwuu, ebe eriri nnabata ìhè na-akwaga n'akụkụ 610 ruo 615 nm. Ya mere spektrum nke ọnụ ọgụgụ kacha elu ya dị ka ọ nọ n'ebe na-ekwesịghị ekwesị nwere ike igosi nchịkọta molekul, ọ bụghị adịghị ọcha. Buru ụzọ mee ka ịta ya dị ala, wee kpebie.

Ọnọdụ ndị na-akwalite ntụziaka nke ọ bụla

Tebụl dị n'okpuru bụ ihe ntụaka maka ọrụ ụlọ nyocha. Mbelata chọrọ onye na-enye elektrọn; ọksịdeshọn ọzọ chọrọ onye na-anabata elektrọn, ikuku na-ezukarịkwa.

Ihe ọ bụla dị na tebụl ahụ na-eso otu nhata ahụ. Naanị ike na-akwalite mmeghachi omume na-agbanwe. Nke a bụ ihe ọ pụtara na a pụrụ ịtụgharị njikọ ahụ: ụzọ ahụ bụ otu, a na-agbaso ya n'akụkụ ndị megidere onwe ha n'okpuru ọnọdụ ndị megidere onwe ha.

Nkọwa karama anụnụ anụnụ

O kwesịrị ka a kọwaa usoro ngosipụta a nke ọma, n'ihi na ọ na-egosi njikọ ahụ n'ụdị nta. N'ime ngwọta glucose alkaline, beez na-akwalite enolization nke glucose, enediolate nke na-esi na ya pụta na-ebelatakwa methylene blue ka ọ bụrụ leucomethylene blue, ya mere ihe dị n'ime flask anaghịzi enwe agba. Ịma jijiji na-eme ka oksijin dị n'ohere ikuku dị n'elu mmiri gbazee n'ime ya, oksijin ahụ na-eme ọksịdeshọn ọzọ n'ụdị leuco, agba anụnụ anụnụ alọghachi. Ịhapụ ya ka ọ nọrọ na-ebelata oksijin gbazere n'akụkụ mpaghara mmeghachi omume dị nso n'elu mmiri, glucose emerie ọzọ. Usoro ahụ na-aga n'ihu ruo mgbe e ji glucose niile mee ihe, ịma jijiji ọ bụla bụ nhata Nernst a na-ahụ anya: bulie ọrụ ihe ọksịdeshọn, ọnọdụ nhata akwaga n'akụkụ anụnụ anụnụ.

Radikal dị n'etiti

Mmeghachi omume n'ozuzu na-ebufe elektrọn abụọ, mana nzọụkwụ ndị bụ isi na-ebufe otu elektrọn n'otu oge. N'etiti katịọn anụnụ anụnụ na ụdị leuco na-enweghị agba, e nwere radikal semiquinone nke bụ ihe etiti; ọ na-enwekarị mmeghachi omume nke ọksịdeshọn na mbelata n'otu oge iji laghachi n'ụdị abụọ ahụ kama ịkwakọba. Ike eletrik otu elektrọn ya nke dị nso na mwepu 0.23 V na pH 7 dị nnọọ ala karịa ebe etiti ike eletrik abụọ nke mmeghachi omume n'ozuzu, nke mere radikal ahụ ji nọgide bụrụ ụdị dị ole na ole n'ọnọdụ kwụsiri ike. Ọ dị mkpa n'ihi ihe abụọ. Mgbe ìhè na-adakwasị agba ahụ, ọ na-eru ọnọdụ ike dị elu nke na-emeghe ụzọ mmeghachi omume radikal; nke a bụ ihe mere ngwọta methylene blue ji enwe mmetụta n'ìhè, na ihe mere kemịstrị ìhè ji kwesị ịdị n'ime usoro nyocha nkwụsi ike ọ bụla. Ọzọkwa, mgbe ịta ya dị elu, ụdị ọksịdeshọn na-emepụta dimer, nke na-agbanwe spektrum na ọsọ mmeghachi omume a na-ahụ anya n'enweghị mgbanwe na njikọ bụ isi. Ọ dịghị nke ọ bụla n'ime eziokwu abụọ a na-egbochi ntụgharị mmeghachi omume. Ha abụọ na-akọwa ihe ndị a na-ahụ nke gaara adị ka ihe na-egosi na a pụghị ịtụgharị ya.

Ụdị ndị ikwu e wepụrụ methyl na-agbanwe ọ̀tụ̀tụ̀ ahụ

Wepụ otu methyl na ogwe dimethylamino abụọ ahụ, njikọ ahụ na-anọgide, mana njirimara ya na-agbanwe. Ebe nnabata ìhè kacha elu na-aga n'ihu ịkwaga n'akụkụ anụnụ anụnụ oge ọ bụla e wepụrụ methyl: methylene blue dị nso na 664 nm, Azure B nso na 654, Azure A nso na 630, Azure C nso na 615, na thionine nso na 600 nm. Azure B, nke otu methyl adịghị na ya, bụ ụdị ikwu kacha nso: ọ bụ otu n'ime ihe bụ isi na-esi na mgbanwe methylene blue n'ime ahụ pụta, bụrụkwa adịghị ọcha edepụtara n'ime ihe methylene blue. Azure A na Azure C na-aga n'ihu n'usoro ahụ, na-enwe otu ntọala molekul nke na-arụ ọrụ redox. Thionine, nke e wepụrụ methyl niile n'otu amino abụọ ya, nọ na nsọtụ usoro ahụ, nwere formal potential dị nso na +0.06 V na pH 7 ma e jiri ya tụnyere methylene blue dị na +0.011 V; ọ dị mfe karị ibelata ya. Ike eletrik redox n'usoro ahụ na-adabere n'ebe mmeghachi omume na-eme na elektrod, ya mere tụnyere ụkpụrụ naanị n'ime otu ọnọdụ. Nke a bụ ihe mere ịkọwapụta adịghị ọcha ji bụrụ okwu redox, ọ bụghị naanị akara a na-etinye n'igbe ịdị ọcha. Pasent ole na ole nke Azure B pụtara pasent ole na ole nke njikọ redox dị iche n'ime karama ahụ, Azure B dịka adịghị ọcha na ihe mgbanwe n'ime ahụ na-edekwa otu e si achịkwa akụkụ ahụ.

Ebe bayọlọjị na-abata

N'ime sel ọbara uhie, NADPH na-ebelata methylene blue ka ọ bụrụ leucomethylene blue, ụdị leuco ahụ na-enyefekwa elektrọn na ígwè heme dị n'ụdị ferric, na-eweghachi hemoglobin n'ụdị ferrous. Nnyefe elektrọn ahụ kpọmkwem bụ ntọala kemịstrị maka iji methylene blue eme ihe na methemoglobinemia a na-enweta mgbe e mesịrị. Ihe niile na-esochi nnyefe ahụ, metabolism ike, mgbasa elektrọn n'ime mitochondria, na nsonaazụ ọ bụla n'ihe ndị dị ndụ, bụ nke nnyefe elektrọn n'ime mitochondria, a kpachakwara anya hapụ ha ebe ahụ.

Zụta njikọ ahụ, ọ bụghị naanị agba

Uru agba redox na-adabere n'ịdị mma nke nkọwa ọkọlọtọ ya. Ịdị ọcha dị elu dị mkpa n'ihi na methylene blue na-adịghị agbaso USP na-abụkarị ụdị e ji arụ ọrụ akwa, nwere Azure B, ọla arọ, ma ọ bụ ihe mgbaze fọdụrụ nke na-agbanwe ọgụgụ redox ma na-eme ka njedebe mmeghachi omume ghara ido anya; usoro ịcha ihe agba adịghị enyocha ihe ndị a. Ọtụtụ ndị na-ere ahịa na-ekwu na ha na-agbaso USP na-anwale naanị ọla arọ wee kwuo na ha emezuola ihe achọrọ. Irube isi n'ụzọ zuru ezu gụnyere njirimara, nyocha ọnụọgụ ihe dị n'ime ya, adịghị ọcha organic, ihe mgbaze fọdụrụ, adịghị ọcha nke element, ihe fọdụrụ mgbe a gbachara ya ọkụ, oke ụmụ nje, na endotoxin nke nje bacteria; otu esi ahọrọ methylene blue nke ọkwa ọgwụ na-akọwa otu esi agụ akwụkwọ ndị ahụ. Blupreme na onye na-emepụta methylene blue nke ọkwa ọgwụ na-arụkọ ọrụ, na-anwale nkọwa ọkọlọtọ USP niile, ma na-ebipụta COA zuru ezu. Mgbe agba bụ ihe a na-atụ, akwụkwọ ndị ahụ bụ akụkụ nke ngwa nlele ahụ.