Метилен көк кантип иштейт: электрон өткөрүү жана электрондор кайда жетет

Үстөл үстүндөгү тыгындалган колба — метилен көк кантип иштээрин түшүндүрүүнүн эң кыска жана так жолу. Суу, глюкоза, бир чымчым натрий гидроксиди жана суюктукту каныккан, жаңылыштыргыс көк түскө боёого жетиштүү боёк. Бир нече мүнөт күтсөңүз, көк түс акырындап жоголуп, колба суу куюлган колбадай болуп калат. Аны чайкасаңыз, түс дароо кайра келет. Анан кайра өчөт жана электрондорун берүүгө даяр глюкоза менен аларды кабыл алууга даяр кычкылтек бар кезде бул көрүнүш кайталана берет.

Боёкто өзгөргөн жалгыз нерсе — ал алып жүргөн электрондордун саны. Кычкылданган абалда ал көк. Калыбына келген абалда түссүз. Бул молекула тууралуу терапиялык жана изилдөө адабиятындагы дээрлик бардык башка нерселер ушул бир кайтарымдуу кадамдан келип чыгат, анткени бир өнөктөштөн электрон алып, аны экинчисине бере алган молекула — аралык өткөргүч, ал эми мындай өткөргүч өз алдынча эч нерсе кылбайт. Анын эмне кылары толугу менен эки учунда эмне турганына жараша болот.

Эки форма жана эмне үчүн бул жуп маанилүү

Кычкылданган форма — тегиз, оң заряддалган шакекче системасы. Дал ушул жалпак жана заряддуу түзүлүш анын нуклеин кислоталарына катмарланып жайгашышына, клетка мембраналарындагы сиалилденген түзүлүштөргө байланышуусуна жана болжол менен 600 and 700 nanometres аралыгындагы көрүнүүчү жарыкты күчтүү сиңиришине себеп болот; бул спектрдин адамдын көзү көк түс катары кабыл алган бөлүгү.

Калыбына келген форма башкача касиеттерге ээ. Анын заряды жок, сууда эмес, майда эрийт жана түссүз. Организмдин ичиндеги pH шартында анын иондошуусу өтө төмөн, болгону бир нече per cent тартибинде. Ошондуктан калыбына келген молекула клетка мембранасынан диффузия аркылуу оңой өтөт жана ичине киргенден кийин, чөйрө көбүрөөк кычкылдандыруучу болгондуктан, кайра кычкылданып, иш жүзүндө клетканын ичинде кармалып калышы мүмкүн. Кычкылданган шакекче системасы жалпак; калыбына келгени бурала алат. Бул түзүлүштүк кесепеттер жана түстүн өзгөрүшү эки форманын өзүнчө маанилүү өзгөчөлүктөрү болуп саналат жана алар метилен көк менен лейкометилен көктү салыштырууда кеңири каралат.

Электрондорду кабыл алуу

Кычкылданган боёк электрондорду көп түрдүү донорлордон кабыл алат. Көрсөтмө колбадагы глюкоза — алардын бири. Клетканын ичинде калыбына келген пиридин нуклеотиддери жана митохондриялык электрон ташуу чынжырынын компоненттери дагы донор боло алат. Метилен көк кычкылтек бар тканда калыбына келгенде, ал түзгөн цикл калыбына келтирүүчү затты да, кычкылтекти да сарптап, reactive oxygen species, негизинен суутек пероксидин пайда кылат. Боёк циклден өзгөрүүсүз чыгып, аны кайра баштоого даяр болот.

Ушул акыркы жагдай болбосо, карама-каршылыктай көрүнгөн нерсени түшүндүрөт. Адабиятта метилен көк прооксидант да, антиоксидант да деп сүрөттөлөт жана эки сүрөттөмө тең негиздүү болушу мүмкүн. Ал жасалма электрон кабылдагыч катары иштеп, электрон агымын кычкылтек адатта superoxide радикалдарына айлана турган ферменттик участоктордон башка жакка буруу аркылуу superoxide өндүрүшүн басаңдата алат. Боор клеткаларынын культураларында анын 2-фазадагы антиоксиданттык коргонуу ферменттерин, анын ичинде thioredoxin reductase 1 жана NADPH quinone oxidoreductase ферменттерин индукциялай турганы көрсөтүлгөн. Бул эки касиеттин кайсынысы көрүнөрү ошол учурда өткөргүчтүн кайсы учунда электрон жетишпей жатканына жараша болот. «Метилен көк антиоксидантпы?» деген суроо кайсы системада, кайсы концентрацияда жана дагы эмне бар экенин тактамайынча туура коюлган суроо эмес.

Электрондорду андан ары өткөрүү

Боёк кошумча электронду кармап калгандан кийин, андан ары үч таптакыр башка нерсе болушу мүмкүн жана алар көп учурда бир эле аталыштын астында сүрөттөлөт. Аларды бириктирүүгө болбойт.

Ал электронду металл борборуна өткөрө алат. Эң ачык мисал — темирдин ferrous абалынан ferric абалына чейин кычкылданган haemoglobin. Мындай абалда ал кычкылтек ташый албайт. Кызыл кан клеткаларында фермент боёкту калыбына келтирет, андан кийин калыбына келген боёк электрондорду кычкылданган haem темирине ферментсиз өткөрүп, иштей турган haemoglobinди калыбына келтирет жана өзү кайра кычкылданган формага өтөт. Бул процессте боёк сарпталбайт; ал цикл менен айланып турат. Бул реакцияга негизделген клиникалык колдонуу оорукана шартындагы тема жана метгемоглобинемияда метилен көктүн колдонулушу тууралуу түшүндүрмө анын кантип колдонуларын жана эмне үчүн мынчалык тыкыр көзөмөлдөнөрүн баяндайт.

Булактарды окуудагы маанилүү эскертүү: бул макала негизделген эки сереп ферменттик кадамдагы бир эле калыбына келтирүүчү кофакторду атабайт; биринде NADH, экинчисинде NADPH деп көрсөтүлгөн. Бул айырмачылык чыныгы жана бул жерде жеткиликтүү булактарда чечилген эмес, ошондуктан бир гана кофактордун атын бекем айтуудан көрө ар бир бөлүктүн ролун сүрөттөө коопсузураак.

Эгер жарык бар болсо, ал энергияны же электронду кычкылтекке өткөрө алат. Бул жол жарыктандыруу болгондо гана бар. Козголгон боёк triplet state абалына өтөт, андан кийин эки механизмдин бири жүрүшү мүмкүн. Биринчисинде козголгон боёк жакын турган молекула менен түздөн-түз аракеттенип, суутекти тартып алат же электрон өткөрөт, натыйжада радикалдар пайда болот; суу менен ушундай реакция hydroxyl радикалдарын жаратат. Экинчисинде козголуу энергиясы түздөн-түз кычкылтекке берилет да, singlet oxygen пайда болот — бул microseconds ичинде ажыраган, өтө электрофилдүү түр жана жарыктандырылган метилен көк микроб клеткаларына зыян келтирген негизги жол катары жалпы кабыл алынат. Клетка кабыгынын липиддери жана пептиддери, ошондой эле DNAдагы guanine негиздери менен болгон реакциялар документтештирилген натыйжалардын арасында.

Бул жолдун практикалык натыйжасы — жарыктандыруу көрсөткүчтөрдү бир нече тартипке өзгөртөт. Wainwright жана Crossley топтогон маалыматтарда метилен көктүн Pseudomonas aeruginosaга каршы minimum bactericidal concentration көрсөткүчү караңгыда болжол менен 500 micromolar, ал эми 12 joules per square centimetre жарык дозасында болжол менен 25 micromolar. Staphylococcus aureusтун бир штаммына каршы караңгыдагы жана жарыктандырылгандагы көрсөткүчтөрдүн экөө тең 5 micromolar. Башкача айтканда, молекуланы дегеле antimicrobial деп эсептөөгө болобу деген суроо молекуланын өзүнүн гана касиети эмес; бул молекула менен жарыктын биргелешкен касиети.

Ал өткөрүүчү циклсиз эле ферменттик участокто түз иштей алат. Метилен көк nitric oxide synthase менен байланышкан ferrous темирин кычкылдандырат, натыйжада фермент иштен чыгат. Ал soluble guanylate cyclase ферментин бөгөттөйт жана бул максатта лабораторияда адатта 1 and 10 micromolar концентрациясы колдонулат. Ал monoamine oxidase type A ферментин 27 and 180 nanomolar аралыгындагы IC50 менен басаңдатат; дал ушул механизм serotonin reuptake inhibitors менен жакшы документтештирилген өз ара аракеттенүүнүн негизи жана метилен көктүн дары-дармек менен өз ара аракеттенүүсү өзүнчө категория катары каралышынын себеби.

Бул үч жол химиялык жактан айырмаланат. Алардын баарын метилен көк redox cycling аркылуу иштейт деген бир эле билдирүүгө топтоо — бул тууралуу жазылган көп материалдардын бир убакта ишенимдүү да, бүдөмүк да угулушунун негизги себеби.

Механизм тууралуу билдирүүнүн мааниси бар-жогун аныктаган төрт айырма

Кайсы форма. Калыбына келген боёкту кычкылданган боёк менен өз ара алмаштырууга болбойт. Acetylcholinesterase басаңдашы мындагы тузакты жакшы көрсөтөт: узак in vitro инкубация учурунда метилен көк бара-бара түссүз формасына чейин калыбына келет жана басаңдатуу жоголот, анткени калыбына келген молекула бул ферментти басаңдатпайт. Форманы өзгөртүүгө жетиштүү узак жүргүзүлгөн анализ алсызыраак таасирди көрсөтүп, туура эмес түшүндүрмөгө түртүшү мүмкүн.

Кайсы концентрация. Soluble guanylate cyclase басаңдатуу үчүн лабораториялык диапазон 1 to 10 micromolar. Келемиштин hippocampal бөлүктөрүндө glutamate аркылуу жүргөн өткөрүүнү толук токтотуу үчүн 5 to 50 micromolar талап кылынган. Клетка культурасындагы уулуу таасирлер 100 micromolar жогору деңгээлде билдирилген. Бул бир эле эксперимент эмес жана 50 micromolar деңгээлинде ырасталган механизм плазмадагы концентрациясы мунун бир бөлүгүн гана түзгөн бейтапта автоматтык түрдө иштейт дегенди билдирбейт.

Кайсы жол. Ооз аркылуу берилгендеги абсолюттук bioavailability болжол менен 72 per cent, ал эми плазмадагы terminal half-life 5 to 7 hours. Ооз аркылуу берүү ичеги менен боордо жогорку концентрацияларды жаратат; intravenous берүү мээде жогорку концентрацияларды түзөт. Берүү жолу кайсы ткань электрондор менен жолугарын аныктайт.

Кайсы модель жана жарык күйүп турганбы. Механизмдер тууралуу адабияттын чоң бөлүгү клетка культураларына жана кемирүүчүлөргө негизделген, ал эми бул молекула боюнча in vitro натыйжалар жарыктын таасирине, мембраналык потенциалга жана клеткалардын redox абалына көз каранды, анткени микроскоптун лампасынын өзү аны photosensitise кылууга жетиштүү. Берилген дозанын 65 and 85 per cent аралыгы кызыл кан клеткаларында жана перифериялык ткандарда түссүз формага чейин калыбына келет. Бул өзгөрмөлөрдүн ар бири идиштеги так механизм менен адам тууралуу айтылган билдирүүнүн ортосунда турат.

Эмне үчүн тазалык маселеси — химия маселеси

Жарыктандыруу метилен көктү demethylate кылат. Биринчи продукт Azure B, андан кийин Azure A, анан thionin пайда болот жана жарыктын жогорку интенсивдүүлүгү төмөн интенсивдүүлүккө караганда көбүрөөк ажыроого алып келет. Пайдалуулугу электрондорду кабыл алып жана бере алуу жөндөмүнө негизделген молекуланын ажыроо продукттары да ошол эле эритмеде кала турган жакын химиялык туугандар болуп чыгат. Демек, идиштин ичинде эмне бар экени косметикалык майда-чүйдө эмес.

Ошондуктан сатып алуучу үчүн USP спецификациясына шайкештик маанилүү текшерүү болуп саналат. Ага жооп бербеген продукт — бул боёк, ал эми боёктун курамында адам жуткусу келбеген аралашмалар, анын ичинде Azure B, оор металлдар жана калдык эриткичтер болушу мүмкүн. Дагы бир тузак — оор металлдарды гана текшерип, жыйынтыгын толук шайкештик катары көрсөткөн сатуучу. Blupreme метилен көктүн фармацевтикалык өндүрүүчүсү менен өнөктөштүк түзүп, толук спецификацияны текшерет: идентификация, тазалык, органикалык аралашмалар, калдык эриткичтер, элементтик аралашмалар, күйгүзгөндөн кийинки калдык, микробиологиялык чектер жана бактериялык эндотоксиндер. Ар бир партиянын лабораториялык текшерүү документи жарыяланат, ал эми жеткирүүчүнү тандоо негизинен ошол документ бар-жогун жана ал эмнелерди камтарын текшерүүгө байланыштуу.

Бир кайтарымдуу жуп. Андан чыккан бир нече жол. Кайсы жол тандалганы кандай билдирүү негиздүү болорун аныктайт. :::