D'Geschicht vum Methylenblo: vum Färfmëttel zur Medizin a Fuerschung

Methylenblo huet e Patient erreecht, éier et eng Apdikt erreecht huet.

De Bericht vun 1891 vum Paul Guttmann a Paul Ehrlich iwwer den Asaz vum Färfmëttel bei Malaria enthält zwou Temperaturkurven. Déi zweet geet vum 13. Juli bis de 5. August, mat der Behandlung Dag fir Dag um Rand agedroen. D'Entréeë vum 18. an 19. Juli lauten "1 × 0,05 Methylenblau". Fir déi Deeg duerno si fënnef a siwen Dose vun därselwechter Quantitéit agedroen, a bis den 22. Juli kënnt eng kleng Quantitéit Chinin am Protokoll dobäi. D'Féiwerlinn, déi an der éischter Hallschent vun der Grafik tëscht 37 °C an 39.5 °C schwankt, flaacht of, nodeems d'Färfmëttel opdaucht, a bleift fir déi verbleiwend dräi Wochen tëscht ongeféier 36 °C an 37.5 °C.

De Patient war ee vun zwee, déi am Artikel als Hausdéngscht an als Séimann beschriwwe goufen. D'Verbindung, déi si kruten, war zënter fofzéng Joer e kommerziellt Textilfärfmëttel, an déi zwee Männer gehéieren zu den éischte dokumentéierte Persounen, déi mat engem vollsyntheetesche Medikament behandelt goufen, dat op e bestëmmten Organismus ausgeriicht war.

D'Färfmëttel koum als éischt

Dat éischt kommerziell erfollegräicht syntheetescht Färfmëttel gouf 1856 vum William Henry Perkin entwéckelt. De Perkin war uechtzéng, huet wärend den Ouschtervakanzen an engem Laboratoire doheem geschafft a probéiert, Chinin ze synthetiséieren. Amplaz krut hien e schwaarze Réckstand, huet en opgeléist an eng Faarf entdeckt, déi sech brillant op Seid fixéiert huet. Hien huet se am August 1856 patentéiere gelooss, a bis Enn 1857 huet hien eng Fabrick gehat, déi eng Londoner Seidfiärwerei geliwwert huet.

1875 huet den Adolf von Baeyer e rout Färfmëttel synthetiséiert an et Eosin genannt, nom Eos, dem griichesche Wuert fir d'Mueresdämmerung. 1876 huet den Heinrich Caro, deemools Direkter vum Laboratoire vun der Badische Anilin- und Soda-Fabrik, zesumme mam Baeyer Methylenblo als anilinbaséiert Färfmëttel fir Kotteng entwéckelt. Seng chemesch Struktur gouf eréischt ongeféier néng Joer méi spéit definitiv festgeluecht.

Dësen Ursprong ass nach ëmmer dorun ze erkennen, wéi d'Substanz genannt gëtt. "Methylenblo" ass en Handelsnumm aus dem Faarfkatalog, keng chemesch Beschreiwung. D'Verbindung, op déi en sech bezitt, ass Methylthioniniumchlorid, an d'Ënnerscheeder tëscht dem Numm, dem Salz a senge Hydraten gi relevant, soubal een d'Material weit oder eng Spezifikatioun liest.

D'Fierwe war d'Bréck

De Wee vun der Färwerei an d'Spidol ass duerch de Mikroskop gaangen, an en huet ugefaangen, éier Methylenblo iwwerhaapt existéiert huet. De Wilhelm Erb war déi éischt Persoun, déi e syntheetescht Färfmëttel op Blutt applizéiert huet; hie benotzt 1865 Pikrinsaier an huet an e puer roude Bluttzellen e retikuläert Muster gesinn.

Dem Paul Ehrlich seng Dokteraarbecht vun 1878 huet histologescht Fierwe mam Fierwe vun Textilien verglach an argumentéiert, datt béides chemesch Reaktioune wieren. Wärend hie beim Robert Koch um Tuberkelbazillus geschafft huet, huet hien Anilinfaarwen an sauer a basesch Klassen agedeelt a gewisen, datt all Klass aner Deeler vun enger Zell fierft. 1880 huet hien déi zwou zesummegemëscht: eng gesättegt Léisung vu Methylenblo gouf an sauert Fuchsin geschott, bis de Supernatant kloer gouf. D'Resultat, dat hien de neutralen Farbkörper oder neutral Faarf genannt huet, huet dräi Faarwen amplaz vun enger produzéiert, Granulen an de polymorphonukleären Zellen sichtbar gemaach, déi virdrun net ze gesi waren, an déi éischt Differentialzielung vu Leukozyten erméiglecht. Well dës Granulen déi zwou Komponente vun der Mëschung opgeholl hunn, huet den Ehrlich d'Wuert Neutrophil fir d'Zellen agefouert, déi se droen.

Zwee Joer méi spéit huet de Koch Methylenblo benotzt, fir den Tuberkelbazillus ze fannen, an 1883 huet den Ehrlich d'Method verbessert. 1886 huet hien eng aner Aart Observatioun publizéiert: Hien huet d'Färfmëttel a lieweg Déieren injizéiert a verglach, wéi staark déi eenzel Organer et opgeholl hunn, a koum zur Conclusioun, datt et eng ausgepräägt Affinitéit fir Gehir- an Nervegewebe hat. Hien huet dës Affinitéit dem Oxidatiouns-Reduktiouns-Zyklus vum Färfmëttel zougeschriwwen, deen hien am Joer virdru observéiert hat. Dësen Zyklus ass och de Grond, firwat eng Methylenblo-Léisung hir Faarf verléiert, wann hire Sauerstoff verbraucht ass, an se erëm kritt, wann nees Loft derbäikënnt. D'Experimenter, déi als éischt d'Konsequenze vun dësem Zyklus gemooss hunn, gehéieren an e méi spéit Joerzéngt, an de Mechanismus selwer ass en anert Thema wéi d'Geschicht.

De Parasit an de mofen Zellkär

Den Alphonse Laveran huet de Malariaparasit 1880 entdeckt, andeems hien frëscht, ongefierft Blutt ënnersicht huet. Fir en an engem gedréchente Bluttausstréch routineméisseg ze gesinn, war eng Faarf néideg, an déi deemoleg Faarwen hu just rout a blo produzéiert.

1888 huet de polnesche Patholog Czesław Cheçinski dat sauert Fuchsin duerch Eosin ersat an domat eng Mëschung aus Methylenblo an Eosin hiergestallt. De Fall, op deem seng Method baséiert huet, war e Zaldot, deen den 30. September 1887 u Malaria gestuerwen ass. An de Bluttausstrécher huet de Cheçinski blo, margréiderchersähnlech Formen gesinn, déi haut als Plasmodium malariae erkannt ginn, a seechelfërmeg Formen, déi haut als Gametozyte vu Plasmodium falciparum erkannt ginn. D'Resultat huet zwou konkurréierend Erklärunge vun der Krankheet gläichzäiteg entkräft: d'Miasmatheorie an d'Behaaptung vum Edwin Klebs a Corrado Tommasi-Crudeli, datt Malaria vun enger Bakterie verursaacht géif.

De Parasit war sichtbar. Säi Kär war et net, wat seng Natur ongekläert gelooss huet. Den Ernst Malachowski, en Dokter zu Breslau, huet dëse Problem fir d'éischt zoufälleg an duerno gezielt geléist. 1889 huet hien an engem Präparat eng differenziell Fierwung vum plasmodiale Kär bemierkt, konnt se awer net reproduzéieren. D'Usäiere vum Methylenblo huet net gehollef. D'Alkaliséiere mat Borax huet den Effekt all Kéier produzéiert. Hien huet d'Technik de 15. Juni 1890 ëffentlech demonstréiert an am selwechte Joer publizéiert, mat enger méi kompletter Method am August 1891.

Den Dmitri Romanowsky huet am September 1891 seng eege Versioun publizéiert. Seng bescht Resultater koumen aus enger vernoléissegter, verschimmelter Fläsch Methylenblo-Léisung, déi méi wéi zwee Méint al war. Dem Malachowski seng Beschreiwung war gezielt an, a senge Wierder, liicht reproduzéierbar; dem Romanowsky seng war eng Sakgaass, déi eemol funktionéiert huet. Den Eponym ass trotzdeem un de Romanowsky gaangen, an de Sträit doriwwer, wien dat Mof produzéiert huet, dat de Kär sichtbar gemaach huet, ass eng separat Geschicht mat hiren eegenen Dokumenter.

Figur: déi zweet Temperaturkurve aus dem Bericht vum Guttmann an Ehrlich vun 1891. Déi iewescht Grafik geet vum 13. bis de 24. Juli an déi ënnescht vum 25. Juli bis de 5. August; d'Randnotize nennen d'Dosen, déi verwalt goufen, an d'Temperatur bleift an de leschten dräi Woche vum Protokoll no beim Normalwäert. Reproduzéiert aus dem Bericht, wéi e fir Krafts, Hempelmann a Skórska-Stania, Parasitology Research 111:1–6 (2012), gescannt gouf, PMID 22411634.

D'Reifung huet sech als Demethyléierung erausgestallt

Keen, deen an den 1890er Joren doru bedeelegt war, wousst, wat d'"Reifung" mam Methylenblo gemaach huet. D'Äntwert koum aus der industrieller Chimie. Den Heinrich August Bernthsen hat 1883 d'Grondverbindung Phenothiazin synthetiséiert, 1885 festgestallt, datt Methylenblo zu där Famill gehéiert, an am selwechten Zäitraum gewisen, datt alkalesch Bedéngunge Methylgruppe vum Färfmëttel ofspalten an domat d'Verbindunge produzéieren, déi haut als Azuren bekannt sinn.

De Bernard Nocht huet déi aktiv Fraktioun 1898 an 1899 extrahéiert a konnt se nëmmen Rot aus Methylenblau, rout aus Methylenblo, nennen. De Michaelis huet se 1901 als Azur I identifizéiert. De Jenner huet 1899 absolutt Methanol als Léisungsmëttel fir de Faarfnidderschlag agefouert, wouduerch d'Bluttausstrécher net méi duerch Hëtzt hu misse fixéiert ginn; de Leishman an de Reuter hunn déi zwou Fortschrëtter kombinéiert; de Wright huet 1902 eng vereinfacht Method publizéiert. Dem Giemsa säi Bäitrag, och vun 1902, war et, net méi op eng zoufälleg gereift Léisung ze vertrauen, mee amplaz gemoosse Quantitéite vu bekannte Faarwen ze benotzen. Hien huet duerno refuséiert ze publizéieren, wéi hien reng Methylenazur hiergestallt huet, an huet d'Method un de Laboratoire vum Dr. Grübler verkaaft, deen de Produit als Azur I vermaart huet a behaapt huet, nëmmen seng Versioun wier eng authentesch Giemsa-Fierwung.

Zwee Weltkricher hunn d'Aarbecht zoufälleg ofgeschloss. Wéi däitsch Faarwen net méi ze kréie waren, hunn de Lillie, Roe a Wilcox un den amerikaneschen Ersatzprodukter geschafft a festgestallt, datt déi bescht Fierwung mat dräi getrennte Komponente koum: rengem Methylenblo, sengem Ofbauprodukt azure B, an Eosin. Dës dräi sinn nach haut déi wichtegst Komponente vun der Faarf, déi fir d'Diagnos vu Malaria benotzt gëtt, ënner engem Numm, deen elo Malachowski, Wright a Giemsa zesummefaasst.

Figur: Rankforme vu Plasmodium falciparum a mënschleche roude Bluttzellen, mat enger Romanowsky-Method gefierft. Déi mof Struktur am Rank ass de Chromatin, deen duerch dem Malachowski säi mat Borax behandeltem Methylenblo fir d'éischt sichtbar gemaach gouf. Bild vum Ernst Hempelmann, an de Public Domain verëffentlecht.

Een Numm, verschidde Materialien

D'Joren, déi dës Komponente getrennt hunn, hunn e Problem hannerlooss, deen d'Chimie iwwerlieft huet. De Ralph Lillie huet 1969 d'Grenz gezunn tëscht biologesche Faarwen, "hiergestallt no strikte Spezifikatiounen, déi hiren delikaten a präzisen Uwendunge gerecht ginn", an net-biologesche Faarwe fir d'Textilfierwung, déi "manner streng an usprochsvoll Fabrikatiounsstandarde verlaangen". Béid Zorte vu Produiten hunn dee selwechten Numm gedroen, an den Ënnerscheed tëscht hinne war ni just en Ënnerscheed am Grad. Eng Spezifikatioun fir Kotteng an eng Spezifikatioun fir e diagnostescht Reagens sinn net austauschbar, an e Material, dat no der Textilspezifikatioun hiergestallt gouf, war net dofir geduecht, geschléckt ze ginn.

Azure B ass dat kloerst Beispill. Et ass déi monodemethyléiert Form vu Methylenblo, et huet eng moossbar eege pharmakologesch Aktivitéit, an et war méi wéi ee Joerhonnert als onkontrolléierte Bestanddeel a klinesche Methylenblo-Präparater enthale, éier een déi zwee getrennt huet. Eng Grupp huet festgestallt, datt mënschlecht Gewebe, dat bei enger Autopsie no der Verwaltung vu Methylenblo ënnersicht gouf, 5 bis 14 Prozent onverännert Methylenblo an 86 bis 95 Prozent azure B enthale huet. Ob e bestëmmt Präparat azure B soll enthalen, an a wéi enger Grenz, ass eng Fro vun der Spezifikatioun, an d'Fuerschung iwwer azure B als Veronrengegung an als Metabolit setzt do un.

An enger Spezifikatioun läit och déi praktesch Konsequenz. USP-Konformitéit ass de Wee zu der héchster Rengheet, déi de Maart ubitt, well et e komplette publizéierten Teststandard ass an net nëmmen eng eenzeg Moossung. En deckt Identitéit, Gehaltsbestëmmung, organesch Veronrengegungen abegraff d'Azur-Faarwen, Reschtléisungsmëttel, elementar Veronrengegungen, Glühréckstand, mikrobiell Grenzwäerter a bakteriell Endotoxinen of. En Zertifikat, deen e Schwéiermetallresultat ugëtt an dat als USP-Konformitéit bezeechent, huet nëmmen eng Zeil vun dëser Lëscht gemellt.

Blupreme kritt säi Methylenblo vun engem pharmazeutesche Produzent a verëffentlecht de komplette Certificate of Analysis, woubäi déi ganz USP-Spezifikatioun getest gëtt an net nëmme Schwéiermetaller. De Guide fir e Certificate of Analysis ze liesen an wat d'USP-Bezeechnung beleeën kann a wat net weisen, wéi een d'Dokument mat der Behaaptung vergläicht.

Wat d'Geschicht erlaabt ze soen, a wat net

D'Entwécklungslinn ass real, a si ass méi laang, wéi déi meescht Produitsäite vermudde loossen. Methylenblo gouf 1891 bei Malaria agesat, 1899 als Sedativ bei agitéierter Psychos beschriwwen, a seng Säitekette féiert iwwer Quinacrin, Chloroquin, Promethazin a Chlorpromazin. Dem Ehrlich säin Artikel vun 1890 mam Arthur Leppmann huet d'Lënnerung vun neuralgeschen a rheumatesche Péng beschriwwen an duerno den Asaz vum Färfmëttel bei psychesche Krankheeten erwogen, awer net getest.

Näischt dovu begrënnt eng modern Uwendung. D'Malariaresultat vun 1891 bestoung aus zwee Patienten an enger Temperaturkurve. Eng laang Vertrautheet mat enger Molekül ass e Grond, se ze studéieren, net e Resultat. D'Geschicht vun der Verbindung als Medikament an déi modern Etüde bei Malaria beäntweren aner Froe wéi déi, déi den Ehrlich gestallt huet, an d'Endpunkte mussen no hiren eegene Kritäre gelies ginn.

Et gëtt een Detail am Dossier, deen éischter zur Géigewaart wéi zur Vergaangenheet gehéiert. Wéi Fuerscher an den 2000er Joren a Burkina Faso Methylenblo-Studie bei Malaria duerchgefouert hunn, hu si sech am Concours ëm Material vu pharmazeutescher Qualitéit erëmfonnt a gemellt, datt de Präis vum Rohmaterial ëm ongeféier de Faktor honnert geklomme war, soubal et eng GMP-Validéierung hat. E Färfmëttel konnt ersat ginn. E Medikament net. Den Ënnerscheed, deen de Lillie 1969 gezunn huet, ass dee selwechten, deen haut bestëmmt, wat an enger Fläsch ass. :::