Стабилност на метиленското сино: светлина, pH, растворувачи, разградување

Разреден стандарден раствор на метиленско сино во понеделник покажува 0.842 при 664 nm. Во петок, истиот раствор во истото шише покажува 0.791, а никој не ја променил концентрацијата. Првото прашање е дали е изгубен дел од бојата. Второто, потешко прашање е што значи „изгубен“.

Стабилноста на метиленското сино не е едно својство. Таа опфаќа неколку процеси што ја намалуваат апсорбанцата на иста бранова должина. Реверзибилната редукција, промените во агрегацијата и иреверзибилното разградување изгледаат исто при мерење на една бранова должина. Оваа страница ги разграничува за да може правилно да се толкува експериментот.

Овде се разгледува стабилноста на формулациите и при експерименти. За складирање на шишињата, ракување со отворени шишиња и прашања за рокот на употреба, видете ги насоките за потрошувачите за рокот на употреба. Овде не се определува датум на истекување, бидејќи времето во кое растворот останува употреблив мора да се валидира за конкретна концентрација, сад и услови на складирање.

Почнете од материјалот што се опишува

Сувото метиленско сино и раствореното метиленско сино се однесуваат различно. Записот за метиленско сино во PubChem ја опишува хлоридната сол, со моларна маса од околу 319.9 g/mol за безводната форма, темнозелени кристали и интензивно сини раствори во вода и алкохол. Собраните историски извори го опишуваат трихидратот како стабилен на воздух, а тековните безбедносни листови бараат цврсто затворен сад, чуван на суво, ладно и проветрено место, заштитен од светлина.

Тоа ја прави цврстата форма релативно стабилна при вообичаено лабораториско складирање. Истото не важи и за растворите. Тековниот преглед на USP наведува дека растворите што содржат метиленско сино треба да се подготвуваат свежи пред анализата, а пакувањето да се чува добро затворено, заштитено од светлина и на температура под 30 C. Тоа упатство е претпазлива аналитичка практика, а не доказ дека секој раствор избледува за неколку дена. Тоа значи дека стабилноста на растворот на метиленско сино мора да се докаже, а не да се претпостави. Прегледот на монографијата на USP за метиленско сино ја наведува основата на квантитативното определување што се користи за таа процена.

Светлина: главната загуба што може да се избегне

Метиленското сино апсорбира во спектралните области во кои емитуваат вообичаените извори на светлина. Мономерот силно апсорбира околу 658 до 665 nm, со димерно рамо околу 605 до 610 nm и ултравиолетови ленти околу 292 nm и под таа вредност. Затоа, црвеното осветлување на лабораториската работна маса директно се преклопува со апсорпцијата на бојата. Флуоресцентната светлина, белите LED-светилки и UV-A исто така можат да обезбојуваат разредени раствори во експериментални услови. Не постои една безбедна боја на светлина, туку само помала изложеност.

Фотохемијата започнува со триплетната состојба. Апсорбираната светлина ја доведува бојата во возбудена состојба, а добиениот триплет може да пренесе енергија или електрони на растворениот кислород. Разредениот мономер е ефикасен сензибилизатор за синглетен кислород, со пријавени квантни приноси околу 0.5 во вода. Стандарден извор за овој систем е студија за триплетната состојба на метиленското сино и синглетниот кислород.

Синглетниот кислород не треба да се наведува како единствена причина за секое избледено шише. Орачените раствори содржат редуцирани леуко-форми, како и деметилирани бои, а авторите на студија за озрачување на метиленско сино со видлива светлина изрично го оставаат отворено прашањето за механизмот на разгранување. Реверзибилната фоторедукција, оксидативната N-деметилација, секундарните реакции со реактивни форми на кислород и подоцнежната фрагментација можат да се одвиваат паралелно.

Во една студија за материјали, воден раствор на бојата од 10 mg/L при 20 C изгубил околу 37 проценти од апсорбанцата по 120 минути под лабораториска видлива светлина и 53 проценти под сончева светлина, додека контролата чувана во темнина не покажала забележлива загуба дури ни при 80 C. Овие бројки потекнуваат од студија за влијанието на температурата и осветлувањето врз метиленското сино во вода и се однесуваат само на таа експериментална поставеност. Тие покажуваат дека светлината е доминантниот фактор, а не време на полураспад за друго шише.

Кислородот има две улоги, поради што „изложеност на воздух“ е двосмислен израз. Кислородот овозможува создавање реактивни форми на кислород од возбудената боја, но и го реоксидира безбојното леукометиленско сино назад во сината форма. Затоа воздухот може да обезбои еден раствор и да ја врати бојата на друг. Разликата меѓу создавањето на леуко-формата и разградувањето е разработена во редокс-хемијата на метиленското сино и леукометиленското сино.

Агрегацијата ја менува чувствителноста на светлина по молекула. H-димерите со молекулите поставени лице в лице брзо се релаксираат и создаваат многу помалку триплетни состојби и синглетен кислород од мономерот, како што е измерено во студија за фотофизиката на димерите на метиленското сино.

pH: стабилност во средниот опсег, хемиски промени на краевите

Во опсегот од кисела до неутрална средина, оксидираниот син катјон подобро се спротивставува на спонтаните алкални реакции отколку при висока pH. Прегледот на однесувањето во животната средина, собран во PubChem, не предвидува значително влијание на хидролизата околу pH 5 до 9, но тоа е процена за животната средина, а не фармацевтска валидација.

Една класична студија утврдила дека разредената боја при околу 25 C е во основа стабилна под приближно pH 9.5, со појава на деалкилација околу pH 9.5 до 9.8 и брзи промени при pH 12 во текот на неколку дена. Резултатот е објавен во рана студија за стабилноста на метиленското сино во алкален раствор и треба да се толкува како доказ за механизмот, а не како спецификација.

Силно алкалната средина може и да ги пренасочи хемиските реакции. Во 0.1 M воден алкален раствор, главниот изолиран продукт бил Бернтсеново метиленско виолетово, продукт на алкална хидролиза, како што е идентификувано во студија за алкално разградување на фенотиазински бои. Тоа е разградување, а не промена на бојата на pH-индикатор.

Со редукција се добива леукометиленско сино, кое е практично безбојно и лесно се реоксидира од воздухот, побрзо при повисока pH и побавно во кисела средина. Зависноста од кислородот е карактеризирана во студија за фоторедукцијата и реоксидацијата на метиленското сино. Затоа, губењето на сината боја докажува само дека се намалил уделот на оксидираната форма, а не дали причината е редукција, агрегација или разградување.

Растворувачи и агрегација: спектарот може да се помести без загуба

Водата лесно ја раствора хлоридната сол. PubChem наведува околу 43.6 g/L во вода при 25 C, како и квалитативни податоци за растворливоста во етанол и хлороформ, додека фармакопејските текстови користат изрази како малку или слабо растворлив за определени материјали. Хидратната форма, чистотата, јонската сила и терминологијата објаснуваат дел од разликите. Водичот за растворливоста на метиленското сино и подготовката на раствори објаснува како да се наведе на кој материјал се однесува дадена бројчена вредност.

Изборот на растворувач го менува составот на присутните хемиски форми, а не само растворливоста. Во мешавини од вода и метанол, спектроскопијата разликува мономер, димер и тример во водна средина, заедно со мономер во метанолна средина, како што е прикажано во студија за агрегацијата на метиленското сино во мешани растворувачи. Алкохолот не ја отстранува агрегацијата: димерите и поголемите агрегати опстојуваат во метанол, етанол, пропанол и бутанол, според студија за агрегацијата зависна од растворувачот.

Во практичната работа, растворувачот, јонската сила, температурата и концентрацијата можат да ја поместат положбата на максимумот и да ја променат апсорптивноста без да ја разградат бојата. Користете ист систем на растворувачи за примерокот и стандардот и проверете ја линеарноста. Дефиницијата на IUPAC за Бер–Ламбертовиот закон ги наведува условите при кои апсорбанцата ја следи концентрацијата.

Реверзибилно избледување наспроти иреверзибилно разградување

Постепената N-деметилација дава Azure B, а потоа помалку метилирани форми на Azure и тионин. Аерацијата на шишето не го враќа тој чекор наназад, а точното разгранување варира, па затоа не треба да се прикажува како една строго определена низа. Мрежата на реакции е прикажана во студија за продуктите од деметилацијата на метиленското сино.

Леукометиленското сино е на другата страна на оваа поделба. Тоа е формата редуцирана со два електрона, практично безбојна, а кислородот или друг оксиданс може повторно да ја создаде сината боја. Фармакопејската контрола ја одразува иреверзибилната страна: тековната монографија на USP го контролира Azure B како специфицирана нечистотија, што е во согласност со тоа дека деметилацијата е патот на создавање нечистотии што треба да се следи.

Подоцнежната оксидација дава продукти со отворен прстен и фрагментирани продукти. Тоа претставува разградување. Лабораторијата не мора да го идентификува секој фрагмент. Мора да избегне секое намалување на апсорбанцата да го нарекува со исто име.

Табела на докази за стабилноста според условите

Оваа табела е референтниот дел на страницата. Секој ред наведува услов, однесување најдобро поткрепено со докази и контрола што спречува погрешен заклучок.

Услов	Забележано однесување	Реверзибилно или трајно	Лабораториска контрола
Сув прав, затворен, во темнина, на ладно	Релативно стабилен; се третира како цврста материја чувствителна на светлина	Ниту едното; почетниот материјал е зачуван	Чувајте цврсто затворено, на суво, заштитено од светлина, под 30 C
Разреден воден раствор при собно осветлување	Постепено фоторазградување на метиленското сино со можна фоторедукција; апсорбанцата при 664 nm се намалува	Мешано; леуко-делот се обновува, деметилираниот дел не	Килибарно или кафеаво стакло, складирање во темнина, минимално време на осветлување
Истиот раствор чуван во темнина	Многу побавни промени; објавените контроли во темнина покажуваат мала загуба во текот на неколку часа, дури и при повисока температура	Главно зачуван ако pH и кислородот се контролираат	Користете контрола во темнина покрај секоја серија изложена на светлина
Присутен растворен кислород	Овозможува реакции со реактивни форми на кислород од возбудената боја; исто така ја враќа леуко-формата во сината форма	И двете, зависно од тоа кој пат доминира	Наведете ја аерацијата; не ја изедначувајте изложеноста на воздух само со оштетување
Кисела до неутрална pH	Оксидираниот катјон е релативно отпорен на алкален напад	Зачуван ако другите услови се заштитни	Усогласете ги pH, пуферот и јонската сила меѓу примерокот и стандардот
Алкална pH, околу 9.5 и повисока	Забележлива деалкилација, побрза со зголемувањето на pH; продукти на хидролиза при силно алкални услови	Трајна хемиска промена	Избегнувајте складирање на стандардите во алкална средина; валидирајте го секој алкален метод одделно
Вода наспроти алкохол или мешан растворувач	Се менуваат положбата на максимумот, апсорптивноста и односот меѓу мономерите и агрегатите	Спектрална прераспределба, а не доказ за загуба	Ист систем на растворувачи за примероците и калибрацијата; проверете го целиот спектар
Концентриран наспроти разреден раствор	Повеќе димери и поголеми агрегати; помала фотосензибилизација по молекула	Промена во составот на хемиските форми, реверзибилна при разредување ако не се случила хемиска реакција	Проверете ја линеарноста според Бер–Ламбертовиот закон во работниот опсег
Топол раствор, во темнина наспроти осветлен	Самата топлина предизвикува умерени промени во објавените контроли; топлина со светлина ја забрзува загубата	Главно предизвикано од светлина во испитаните услови	Контролирајте ја температурата при кинетички испитувања и калибрација
Намалување при единечна бранова должина од 664 nm	Во согласност со обезбојување, редукција, агрегација, адсорпција или деметилирани хромофори	Не може да се определи од една бранова должина	Снимете го целиот спектар и користете контроли во темнина и на светлина

Контроли за квантитативна работа

Подготвувајте свежи аналитички стандарди и ограничете го времето на изложеност. Усогласете ги температурата, pH, растворувачот, јонската сила и концентрациониот опсег меѓу стандардите и примероците. Вклучете контрола во темнина кога се испитува разградувањето и контрола изложена на светлина без катализатор во фотохемиски експерименти. Кога спектарот е важен, снимете го целиот видлив спектар наместо една бранова должина, бидејќи деметилираните бои и агрегатите апсорбираат во блиски, но не идентични спектрални области. Спектрите зависни од концентрацијата што ја поткрепуваат оваа препорака се документирани во спектроскопска студија за концентрацијата и агрегацијата.

Не претворајте ниту еден резултат од оваа страница во рок на употреба. Валидираното време на употребливост се однесува на определена формулација, сад, концентрација, гасен простор над растворот, микробиолошка контрола и услови на складирање. Таа валидација е опфатена со насоките за потрошувачите за рокот на употреба, кои оваа страница ги поткрепува, но не ги заменува.