Manga metilena sy manga leukometilena: mpivady redoks iray, loko roa

Manampy loko manga mitete vitsivitsy ao anaty tavoahangy laboratoara ny mpianatra iray, manodinkodina azy, ary mijery ny loko manjavona. Ahozongozony ilay tavoahangy dia miverina ny manga. Tsy nisy nampiana na nesorina teo anelanelan'ireo toe-javatra roa ireo afa-tsy elektrôna sy fifampikasohana amin'ny rivotra. Ao anatin'io tavoahangy io ny foto-kevitra rehetra resahin'ity lahatsoratra ity: ny manga metilena sy ny endriny voahena, ny manga leukometilena, izay mifamadika ao anatin'ny mpivady redoks azo averina, ka ny loko no famantarana vakina.

Ny hevitra azo ampiharina no atao voalohany. Tsy vokatra fanampiny fotsiny ny fiovan'ny loko eto. Izy no famantarana ampiasaina amin'ny famakafakana. Izay rehetra manamboatra fangaro misy manga metilena, manao titrasiôna amin'izany, na mampianatra amin'izany dia tokony hahavita manoratra ny antsasak'adiny tsy mila mijery, milaza ny fepetra manosika azy miankavia na miankavanana, ary manonona ny loto manakona ny vokatra.

Fitoviana iray mamaritra ny mpivady

Ny manga metilena voaoksidina dia ny katiôna metiltioninioma: rafitra fenôtiazininioma fisaka misy solifara sy azota ao amin'ny peratra afovoany ary vondrona dimetilamino eo amin'ny tendrony tsirairay, izay omena amin'ny endrika sira klôro. Voarakitra ao amin'ny PubChem ho klôroridan'ny metiltioninioma, C.I. Basic Blue 9 izy. Ao anaty rano, ny mônômera dia mandray hazavana eo akaikin'ny 664 nm, ka izany no loko manga hitan'ny maso.

Ny manga leukometilena voahena (LMB) dia manana io rafitra fototra io ihany, saingy nandray prôtôna ny azota ao amin'ny peratra afovoany ary tapaka ny kromofora. Tsy misy fiampangana izy amin'ny pH manakaiky ny tsy miandany ary saika tsy misy loko, zara raha mandray hazavana hita maso, fa manana tsipika fandraisana taratra mahery ao amin'ny faritra ôltarafiôleta eo akaikin'ny 258 nm (rakitra PubChem momba ny manga leukometilena, CAS 613-11-6). Miankina amin'ny pH ny isan'ny prôtôna ao amin'ny antsasak'adiny, satria mandray prôtôna ao anaty tontolo asidra ny endrika voahena (manodidina ny 4.5 sy 5.8 ny sanda pKa). Toe-javatra telo no mandrakotra ny elanelana fampiasa:

MB(+) + 2 e(-) + H(+) <=> LMB, manga <=> tsy misy loko (pH manakaiky ny tsy miandany, prôtôna 1)

MB(+) + 2 e(-) + 2 H(+) <=> LMBH(+), manga <=> tsy misy loko (asidra antonony, prôtôna 2)

MB(+) + 2 e(-) + 3 H(+) <=> endrika leuko nandray prôtôna roa (asidra mahery, prôtôna 3)

Ireo fanoratana telo ireo dia samy mamaritra ilay mpivady iray ihany amin'ny toe-pandraisana prôtôna samihafa, izay dinihin'ny literatiora momba ny fihetsika redoks an'ny loko tiazinina amin'ny fomba mirindra. Manaraka ny fitovian'i Nernst ho an'ny Ox + mH(+) + 2e(-) <=> Red ny fiankinana amin'ny pH, ka manome fironana manodidina ny 29.6, 59.2, na 88.7 mV isaky ny singa pH ho an'ny m = 1, 2, na 3. Manamafy izany famaritana izany ny fironana voarefy eo akaikin'ny 28, 58, ary 87 mV isaky ny singa pH, ka tsy misy heviny ny potansialy voalaza raha tsy miaraka amin'ny pH-ny.

Izay ampahafantarin'ny fitoviana ny mpanamboatra fangaro

Zava-misy telo no azo avy amin'ny stôkiômetria. Voalohany, ny elektrôna roa isaky ny môlekola dia midika fa ny manga metilena dia famantarana sy mpanelanelana mampita elektrôna roa, fa tsy mpitatitra elektrôna iray, amin'ny fihetsiny ankapobeny. Faharoa, mandray anjara ny prôtôna, ka miova miaraka amin'ny pH ny potansialy formaly, araka ny voalaza etsy ambony. Fahatelo, ny potansialy formaly amin'ny pH 7 dia eo akaikin'ny +0.011 V raha oharina amin'ny elektrôdan'ny hidrôzenina fenitra (manodidina ny +0.53 V amin'ny pH 0), ka mametraka ilay mpivady ho anisan'ny mpanao oksidasiona malefaka: ampy hery handraisana elektrôna avy amin'ny mpanome tsara toy ny NAD(P)H na askôrbata, nefa mbola afaka mampita izany amin'ny oksizena levona na amin'ny foibe misy vy ferika. Io toerana antenantenany io indrindra no mahatonga ilay loko hivezivezy ao anatin'ny tsingerina fa tsy hijanona amin'ny tendrony iray.

Manampy antsipiriany iray hafa ny fifantohana. Raha mihoatra ny zato mikrômôlara eo ho eo ao anaty rano, mifanaraka amin'ny konstanta fisarahan'ny mônômera sy dimera voalaza fa eo akaikin'ny 170 hatramin'ny 250 uM amin'ny pH 7, dia mifampitaingina ho dimera sy fitambarana lehibe kokoa ny katiôna voaoksidina, ary mifindra ho eo akaikin'ny 610 hatramin'ny 615 nm ny tsipika fandraisana hazavana. Noho izany, ny spektra toa tsy eo amin'ny tampony andrasana dia mety manondro fitangoronana, fa tsy loto. Ataovy malemy kokoa aloha ny vahaolana, vao tombano.

Fepetra mampandeha ny fiovana amin'ny lalana tsirairay

Ny tabilao eto ambany dia torolalana ampiasaina eo amin'ny latabatry ny laboratoara. Mila mpanome elektrôna ny reduksiona; mila mpandray elektrôna ny oksidasiona indray, ary ampy matetika ny rivotra.

Manaraka ilay fitoviana iray ihany ny andalana rehetra. Ny hery manosika ihany no miova. Izany no hevitra ilazana fa azo averina ilay mpivady: iray ihany ny lalana, fa izorana amin'ny zotra mifanohitra rehefa mifanohitra ny fepetra.

Fanazavana ny tavoahangy manga

Tokony hazavaina tsotra ny mekanisman'ity fampisehoana ity satria asehony amin'ny endrika kely ilay mpivady. Ao anaty vahaolana gliokôzy alkalina, ny baza dia mampiroborobo ny fiovan'ny gliokôzy ho enôla, ary ny enediôlata vokatr'izany dia manao reduksiona ny manga metilena ho manga leukometilena, ka lasa tsy misy loko ny ao anaty tavoahangy. Ny fanozongozonana dia mampilevona ny oksizena avy amin'ny habaka ambonin'ny ranoka; manao oksidasiona indray ny endrika leuko io oksizena io, ka miverina ny manga. Rehefa avela tsy hihetsika ilay tavoahangy, dia lany ny oksizena levona eo akaikin'ny faritra misy fihetsika eny ambonin'ny ranoka, ka manjaka indray ny gliokôzy. Miverimberina ilay tsingerina mandra-pahatapitry ny gliokôzy, ary ny fanozongozonana tsirairay dia fampisehoana hita maso ny fitovian'i Nernst: ampitomboy ny hetsika simikan'ny mpanao oksidasiona dia mifindra mankany amin'ny manga ny fifandanjana.

Ny radikaly eo anelanelany

Mampita elektrôna roa ny fihetsika ankapobeny, saingy iray isaky ny dingana no mifindra amin'ny dingana fototra. Eo anelanelan'ny katiôna manga sy ny endrika leuko tsy misy loko dia misy radikaly semikinôna mpanelanelana, izay miova amin'ny ankapobeny hiverina ho ireo endrika roa fa tsy miangona. Ny potansialiny ho an'ny elektrôna iray, eo akaikin'ny miiba 0.23 V amin'ny pH 7, dia ambany lavitra noho ny potansialy afovoany ankapobeny ho an'ny elektrôna roa, ka izany no mahatonga ny radikaly hijanona ho endrika kely dia kely amin'ny toe-javatra marin-toerana. Antony roa no maha-zava-dehibe azy. Rehefa tratran'ny hazavana ilay loko, dia tonga amin'ny toe-javatra voaentana izay manokatra lalana misy radikaly; izany no mahatonga ny vahaolana manga metilena ho mora miova noho ny hazavana, ary mahatonga ny fôtôsimia tokony ho tafiditra ao anatin'ny fomba fitsapana fahamarinan-toerana rehetra. Ary rehefa avo ny fifantohana, dia mamorona dimera ny endrika voaoksidina, ka manova ny spektra sy ny kinetika hita maso nefa tsy manova ilay mpivady fototra. Tsy manafoana ny fahafahana miverina ireo zava-misy roa ireo. Samy manazava ireo fandinihana izay toa manondro fiovana tsy azo averina izy ireo.

Manova ny ambaratonga ireo akora mifandray aminy nesorina metila

Esory ny vondrona metila amin'ireo sampana dimetilamino roa dia mbola mitoetra ilay mpivady, saingy miova ny toetrany. Mifindra tsikelikely mankany amin'ny manga ny tampon'ny fandraisana hazavana isaky ny fanesorana metila: manga metilena eo akaikin'ny 664 nm, Azure B eo akaikin'ny 654, Azure A eo akaikin'ny 630, Azure C eo akaikin'ny 615, ary tiônina eo akaikin'ny 600 nm. Ny Azure B, izay tsy manana vondrona metila iray, no akaiky indrindra aminy: isan'ny metabolita lehibe avy amin'ny manga metilena izy ary loto voarakitra ao amin'ny akora manga metilena. Manohy ilay andiana akora ny Azure A sy Azure C, miaraka amin'ilay rafitra fototra mandray anjara amin'ny redoks ihany. Ny tiônina, izay nesorina tanteraka ny metila amin'ireo vondrona amino roa, no eo amin'ny farany, manana potansialy formaly eo akaikin'ny +0.06 V amin'ny pH 7, raha +0.011 V ny an'ny manga metilena, ka mora kokoa tokoa ny manao reduksiona azy. Miankina amin'ny tontolo sy ny elektrôda ny potansialy redoks manerana ilay andiana akora, ka ampitahao ihany ireo sanda azo amin'ny fepetra mitovy. Izany no mahatonga ny famaritana ny loto ho raharaha redoks, fa tsy fanamarinana fahadiovana fotsiny. Ny Azure B misy isan-jato vitsivitsy dia midika fa misy mpivady redoks hafa amin'ny isan-jato vitsivitsy ao anaty tavoahangy, ary ny Azure B ho loto sy metabolita dia manazava ny fomba anaraha-maso io ampahany io.

Ny fifandraisany amin'ny biôlôjia

Ao anatin'ny sela mena amin'ny ra, ny NADPH dia manao reduksiona ny manga metilena ho manga leukometilena, ary ny endrika leuko dia mampita elektrôna amin'ny vy ferika ao amin'ny hema, ka mamerina ny hemôglôbinina amin'ny toe-javatra misy vy ferôsa. Io fampitana elektrôna io no fototra simikan'ny fampiasana ny manga metilena amin'ny methemôglôbinemia azo tatỳ aoriana. Ny zavatra rehetra manaraka an'io fampitana io, dia ny metabôlisan'ny angovo, ny fikorianan'ny elektrôna ao amin'ny mitôkôndria, ary izay vokatra biôlôjika rehetra, dia resahina ao amin'ny fitaterana elektrôna ao amin'ny mitôkôndria, ary avela ao an-tsitrapo.

Ilay mpivady no vidio, fa tsy ny loko fotsiny

Miankina amin'ny fepetra mamaritra azy ny kalitaon'ny loko redoks. Zava-dehibe ny fahadiovana avo satria ny manga metilena tsy manaraka USP dia mazàna natao ho an'ny lamba, ka mitondra Azure B, metaly mavesatra, na sisan'ny solventa izay manova ny fandrefesana redoks sy manakona ny teboka fiafaran'ny fihetsika, nefa tsy misy fomba fandokoana mitily izany. Ny ankamaroan'ny mpivarotra milaza fa manaraka USP dia mitsapa metaly mavesatra fotsiny dia milaza fa vita ny asa. Ny fanarahana feno dia mandrakotra ny famantarana ny akora, ny fandrefesana ny habetsahan'ny akora fototra, ny loto ôrganika, ny sisan'ny solventa, ny loto ara-elementa, ny sisa tavela aorian'ny fandoroana, ny fetra mikrôbiôlôjika, ary ny endôtôksina bakteriana; ny fomba fisafidianana manga metilena manana kalitao farmasôtika dia manazava ny fomba famakiana ireo antontan-taratasy ireo. Miara-miasa amin'ny mpanamboatra manga metilena farmasôtika ny Blupreme, mitsapa ny fepetra USP manontolo, ary mamoaka ny COA feno. Rehefa ny loko no fandrefesana, dia anisan'ny fitaovana ireo antontan-taratasy ireo.