मेथिलिन ब्लुको इतिहास: रङदेखि औषधि र अनुसन्धानसम्म

मेथिलिन ब्लु औषधि पसलमा पुग्नुअघि बिरामीसम्म पुगेको थियो।

1891 मा Paul Guttmann र Paul Ehrlich ले मलेरियामा यस रङको प्रयोगबारे प्रकाशित गरेको प्रतिवेदनमा तापक्रमका दुईवटा चार्ट छन्। दोस्रो चार्ट 13 July देखि 5 August सम्म फैलिएको छ, र प्रत्येक दिन दिइएको उपचार किनारामा लेखिएको छ। 18 र 19 July का प्रविष्टिहरूमा "1 × 0,05 Methylenblau" लेखिएको छ। त्यसपछिका दिनहरूमा यही मात्राका पाँच र सात मात्रा उल्लेख छन्, र 22 July सम्म अभिलेखमा थोरै परिमाणको क्विनाइन पनि थपिएको छ। चार्टको पहिलो आधाभरि 37 °C र 39.5 °C बीच उतारचढाव गर्ने ज्वरोको रेखा रङ प्रयोग भएपछि समतल हुन्छ र बाँकी तीन हप्तासम्म करिब 36 °C र 37.5 °C बीच रहन्छ।

ती बिरामी दुईमध्ये एक थिए, जसलाई शोधपत्रमा एक घरेलु सेवक र एक नाविकका रूपमा वर्णन गरिएको छ। उनीहरूले पाएको यौगिक पन्ध्र वर्षदेखि व्यावसायिक कपडा रङका रूपमा प्रयोग भइरहेको थियो, र ती दुई पुरुष कुनै विशिष्ट जीवलाई लक्षित गरेर बनाइएको पूर्ण कृत्रिम औषधिबाट उपचार गरिएको अभिलेखमा परेका प्रारम्भिक व्यक्तिहरूमध्ये हुन्।

रङ पहिले आयो

पहिलो व्यावसायिक रूपमा सफल कृत्रिम रङ William Henry Perkin ले 1856 मा बनाएका थिए। Perkin अठार वर्षका थिए, Easter बिदाका बेला घरको प्रयोगशालामा काम गर्दै थिए र क्विनाइन संश्लेषण गर्ने प्रयासमा थिए। त्यसको सट्टा उनले कालो अवशेष पाए, त्यसलाई घोले, र रेशममा अत्यन्त राम्रोसँग बस्ने रङ फेला पारे। उनले August 1856 मा त्यसको पेटेन्ट लिए र 1857 को अन्त्यसम्म London को एक रेशम रङाइ कारखानालाई आपूर्ति गर्ने आफ्नै कारखाना स्थापना गरिसकेका थिए।

1875 मा Adolf von Baeyer ले रातो रङ संश्लेषण गरे र त्यसलाई प्रभातका लागि प्रयोग हुने Greek शब्द Eos बाट eosin नाम दिए। 1876 मा Badische Anilin- und Soda-Fabrik को प्रयोगशालाका तत्कालीन निर्देशक Heinrich Caro ले Baeyer सँग मिलेर कपासका लागि एनिलिन-आधारित रङका रूपमा मेथिलिन ब्लु विकास गरे। यसको रासायनिक संरचना करिब नौ वर्षपछि मात्र निश्चित भयो।

त्यो उत्पत्ति आज पनि पदार्थको नाममै देखिन्छ। "Methylene blue" रङको सूचीबाट आएको व्यापारिक नाम हो, रासायनिक वर्णन होइन। यसले जनाउने यौगिक methylthioninium chloride हो, र नाम, लवण र त्यसका हाइड्रेटहरूबीचका भिन्नताहरू सामग्री तौल्ने वा कुनै specification पढ्नेबित्तिकै महत्त्वपूर्ण हुन्छन्।

स्टेनिङले सेतुको काम गर्‍यो

रङ कारखानाबाट अस्पतालसम्मको बाटो सूक्ष्मदर्शी हुँदै गयो, र त्यो यात्रा मेथिलिन ब्लु अस्तित्वमा आउनुअघि नै सुरु भएको थियो। Wilhelm Erb कृत्रिम रङलाई रगतमा प्रयोग गर्ने पहिलो व्यक्ति थिए; उनले 1865 मा picric acid प्रयोग गरे र केही रातो रक्तकोशिकाभित्र जालीजस्तो ढाँचा देखे।

Paul Ehrlich को 1878 को doctoral thesis ले histological staining लाई कपडा रङाउने प्रक्रियासँग तुलना गर्दै दुवैलाई रासायनिक प्रतिक्रिया भनेर तर्क गर्‍यो। Robert Koch अन्तर्गत tubercle bacillus मा काम गर्दै उनले aniline रङहरूलाई acidic र basic वर्गमा छुट्याए र प्रत्येक वर्गले कोशिकाका फरक भागलाई रङाउने देखाए। 1880 मा उनले ती दुईलाई मिसाए: saturated methylene blue solution लाई acid fuchsin मा हालियो, माथिल्लो तरल भाग सफा नहुँदासम्म। उनले neutralen Farbkörper वा neutral stain भनेको नतिजाले एउटाको सट्टा तीन रङ उत्पन्न गर्‍यो, पहिले नदेखिएका polymorphonuclear कोशिकाभित्रका granules देखायो, र पहिलो leukocyte differential count सम्भव बनायो। ती granules ले मिश्रणका दुवै अंश सोसेकाले Ehrlich ले तिनलाई बोकेका कोशिकाका लागि neutrophil शब्द बनाए।

दुई वर्षपछि Koch ले tubercle bacillus पत्ता लगाउन मेथिलिन ब्लु प्रयोग गरे, र 1883 मा Ehrlich ले विधि सुधार गरे। 1886 मा उनले फरक किसिमको अवलोकन प्रकाशित गरे: उनले जीवित जनावरमा रङ inject गरेर प्रत्येक अङ्गले कति बलियोसँग सोस्छ भनेर तुलना गरे, र यसमा मस्तिष्क तथा स्नायु तन्तुप्रति उल्लेखनीय affinity रहेको निष्कर्ष निकाले। उनले त्यो affinity लाई रङको oxidation-reduction cycling सँग जोडे, जुन उनले अघिल्लो वर्ष अवलोकन गरेका थिए। यही cycling का कारण oxygen खपत हुँदा मेथिलिन ब्लुको solution ले रङ गुमाउँछ र हावा फर्किएपछि फेरि रङ प्राप्त गर्छ। त्यो cycling का परिणामहरू पहिलोपटक मापन गर्ने प्रयोगहरू पछिल्लो दशकका हुन्, र यसको mechanism स्वयं इतिहासभन्दा अलग विषय हो।

परजीवी र बैजनी nucleus

Alphonse Laveran ले 1880 मा ताजा, stain नगरिएको रगत जाँचेर malaria parasite पत्ता लगाए। त्यसलाई सुकाइएको smear मा नियमित रूपमा देख्न stain आवश्यक थियो, र त्यतिबेलाका stain ले रातो र नीलो दुई रङ मात्र दिन्थे।

1888 मा Polish pathologist Czesław Cheçinski ले acid fuchsin को ठाउँमा eosin प्रयोग गरेर methylene blue र eosin को मिश्रण बनाए। उनको विधिको आधार बनेको केस 30 September 1887 मा malaria बाट मरेका सैनिकको थियो। रगतका films मा Cheçinski ले नीलो, डेजी-जस्ता रूपहरू देखे, जसलाई अहिले Plasmodium malariae भनेर चिनिन्छ, र हँसिया-जस्ता रूपहरू देखे, जसलाई अहिले Plasmodium falciparum का gametocytes भनेर चिनिन्छ। त्यस नतिजाले रोगका दुई प्रतिस्पर्धी व्याख्यालाई एकैपटक अन्त्य गर्‍यो: miasma theory, र Edwin Klebs तथा Corrado Tommasi-Crudeli को malaria एउटा bacterium ले गराउँछ भन्ने दाबी।

परजीवी देखिन्थ्यो। त्यसको nucleus भने देखिँदैनथ्यो, जसले यसको प्रकृति खुला प्रश्नका रूपमा छोडेको थियो। Breslau का चिकित्सक Ernst Malachowski ले त्यो समस्या पहिले संयोगले र त्यसपछि जानाजानी समाधान गरे। 1889 को एक preparation मा उनले plasmodial nucleus फरक रूपमा stain भएको देखे, तर त्यसलाई दोहोर्याउन सकेनन्। methylene blue लाई acidic बनाउँदा मद्दत भएन। borax ले alkaline बनाउँदा प्रभाव हरेकपटक देखियो। उनले 15 June 1890 मा प्रविधि सार्वजनिक रूपमा प्रदर्शन गरे र त्यही वर्ष प्रकाशित गरे, त्यसपछि August 1891 मा अझ विस्तृत विधि प्रकाशित गरे।

Dmitri Romanowsky ले September 1891 मा आफ्नै संस्करण प्रकाशित गरे। उनका उत्कृष्ट नतिजा दुई महिनाभन्दा पुरानो, बेवास्ता गरिएको र ढुसी लागेको methylene blue solution को बोतलबाट आए। Malachowski को विवरण जानाजानी विकसित गरिएको थियो र, उनकै शब्दमा, सजिलै दोहोर्याउन सकिने थियो; Romanowsky को विधि एकपटक काम गरेको तर अगाडि नबढ्ने बाटो थियो। तैपनि eponym Romanowsky कै नाममा गयो, र nucleus देखिने बनाउने बैजनी रङ कसले उत्पादन गर्‍यो भन्ने विवाद आफ्नै कागजातसहितको छुट्टै कथा हो।

चित्र: Guttmann र Ehrlich को 1891 को प्रतिवेदनको दोस्रो तापक्रम चार्ट। माथिल्लो panel 13 देखि 24 July सम्म र तल्लो panel 25 July देखि 5 August सम्म फैलिएको छ; किनाराका प्रविष्टिहरूले दिइएका मात्रा उल्लेख गर्छन्, र अभिलेखका अन्तिम तीन हप्तामा तापक्रम सामान्य नजिक रहन्छ। Krafts, Hempelmann र Skórska-Stania, Parasitology Research 111:1–6 (2012), PMID 22411634 का लागि scan गरिएको प्रतिवेदनबाट पुनःप्रकाशित।

परिपक्वता वास्तवमा demethylation रहेछ

1890s मा संलग्न कसैलाई पनि "ripening" ले methylene blue मा के गर्थ्यो भन्ने थाहा थिएन। उत्तर industrial chemistry बाट आयो। Heinrich August Bernthsen ले 1883 मा parent compound phenothiazine संश्लेषण गरेका थिए, 1885 मा methylene blue त्यही परिवारमा पर्छ भन्ने स्थापित गरे, र त्यही अवधिमा alkaline अवस्थाले रङबाट methyl groups हटाएर अहिले azures भनिने यौगिकहरू बनाउँछ भन्ने देखाए।

Bernard Nocht ले 1898 र 1899 मा सक्रिय fraction निकाले र त्यसलाई केवल Rot aus Methylenblau, अर्थात् methylene blue बाट आएको रातो, भन्न सके। Michaelis ले 1901 मा त्यसलाई azure I भनेर पहिचान गरे। Jenner ले 1899 मा dye precipitate का लागि solvent का रूपमा absolute methanol प्रयोग गरे, जसले blood films लाई heat-fix गर्नुपर्ने आवश्यकता हटायो; Leishman र Reuter ले दुवै सुधार संयोजन गरे; Wright ले 1902 मा सरल विधि प्रकाशित गरे। Giemsa को योगदान, त्यो पनि 1902 मै, अनियमित रूपमा ripened solution मा निर्भर हुन छोडेर ज्ञात dyes का मापन गरिएका मात्रा प्रयोग गर्नु थियो। त्यसपछि उनले pure methylene azure कसरी बनाउँथे भन्ने प्रकाशित गर्न अस्वीकार गरे र विधि Dr. Grübler's laboratory लाई बेचे, जसले उत्पादनलाई azure I का रूपमा बजारमा ल्यायो र आफ्नो संस्करण मात्र वास्तविक Giemsa stain भएको दाबी गर्‍यो।

दुई विश्वयुद्धले अनायासै यो काम पूरा गरे। German dyes पाउन नसकिने भएपछि Lillie, Roe र Wilcox ले American substitutes मा काम गरे र उत्कृष्ट staining तीन छुट्ट्याइएका components बाट आउने पाए: pure methylene blue, यसको breakdown product Azure B, र eosin। यी तीन आज पनि malaria निदानमा प्रयोग हुने stain का प्रमुख components हुन्, अहिले Malachowski, Wright र Giemsa का नाम एकसाथ जोडिएको नामअन्तर्गत।

चित्र: मानव रातो रक्तकोशिकाभित्र Plasmodium falciparum का ring forms, Romanowsky-type विधिले stain गरिएको। घेराभित्रको बैजनी संरचना chromatin हो, जसलाई Malachowski को borax-treated methylene blue ले पहिलोपटक देखिने बनाएको थियो। Ernst Hempelmann को चित्र, public domain मा जारी गरिएको।

एउटै नाम, धेरै सामग्री

ती components छुट्याउन लागेका वर्षहरूले chemistry भन्दा लामो समय टिकेको समस्या छोडे। Ralph Lillie ले 1969 मा biological stains, जुन "तिनका सूक्ष्म र अत्यन्त सटीक प्रयोगअनुसार कठोर specifications मा उत्पादन गरिन्छ", र textile colouring का लागि non-biological stains, जसलाई "कम कठोर र कम मागयुक्त manufacturing standards चाहिन्छ", बीच स्पष्ट रेखा कोरे। दुवै प्रकारका उत्पादनले एउटै नाम बोकेका थिए, र तिनको भिन्नता कहिल्यै केवल गुणस्तरको स्तरको भिन्नता थिएन। कपासका लागि लेखिएको specification र diagnostic reagent का लागि लेखिएको specification आपसमा साट्न मिल्दैनन्, र textile specification अनुसार बनेको सामग्री निल्नका लागि बनाइएको थिएन।

Azure B यसको सबैभन्दा स्पष्ट उदाहरण हो। यो methylene blue को monodemethylated form हो, यसको आफ्नै मापनयोग्य pharmacological activity छ, र यी दुई छुट्ट्याइनुअघि एक शताब्दीभन्दा बढी समयसम्म clinical methylene blue preparations मा अनियन्त्रित constituent का रूपमा उपस्थित थियो। एउटा समूहले methylene blue administration पछि autopsy मा लिइएको मानव tissue मा 5 देखि 14 per cent अपरिवर्तित methylene blue र 86 देखि 95 per cent Azure B रहेको फेला पार्‍यो। कुनै निश्चित preparation मा Azure B हुनुपर्छ कि हुँदैन, र भए कति limit मा, त्यो specification सम्बन्धी प्रश्न हो, र impurity र metabolite का रूपमा Azure B सम्बन्धी अनुसन्धान त्यहीँबाट अगाडि बढ्छ।

व्यावहारिक परिणाम पनि specification मै निर्धारित हुन्छ। USP conformance बजारले उपलब्ध गराउने सबैभन्दा उच्च purity सम्म पुग्ने माध्यम हो, किनकि यो एउटै measurement होइन, पूर्ण रूपमा प्रकाशित test standard हो। यसले identity, assay, Azure dyes सहित organic impurities, residual solvents, elemental impurities, residue on ignition, microbial limits, र bacterial endotoxins समेट्छ। heavy-metal result देखाएर त्यसलाई USP compliance भन्ने certificate ले त्यो सूचीको एउटा line मात्र report गरेको हुन्छ।

Blupreme ले आफ्नो methylene blue pharmaceutical manufacturer बाट प्राप्त गर्छ र पूर्ण certificate of analysis प्रकाशित गर्छ, heavy metals मात्र होइन सम्पूर्ण USP specification परीक्षण गर्दै। certificate of analysis कसरी पढ्ने भन्ने मार्गदर्शिका र USP designation ले के स्थापित गर्छ र के गर्दैन ले document लाई claim सँग कसरी जाँच्ने भन्ने समेट्छ।

इतिहासले के समर्थन गर्छ, र के गर्दैन

यो वंशावली वास्तविक हो, र अधिकांश product pages ले देखाएभन्दा लामो छ। methylene blue 1891 मा malaria उपचारमा प्रयोग भयो, 1899 मा agitated psychosis मा sedative का रूपमा report गरियो, र यसको side chain quinacrine, chloroquine, promethazine र chlorpromazine हुँदै अगाडि बढ्छ। Ehrlich ले Arthur Leppmann सँग 1890 मा प्रकाशित गरेको paper ले neuralgic र rheumatic pain मा राहतको वर्णन गर्‍यो, र त्यसपछि mental illness मा dye परीक्षण गर्ने विचार गर्‍यो तर परीक्षण नगर्ने निर्णय लियो।

यीमध्ये कुनै पनि कुराले आधुनिक प्रयोग स्थापित गर्दैन। 1891 को malaria result दुई बिरामी र एउटा तापक्रम chart मा आधारित थियो। कुनै molecule सँग लामो परिचय हुनु त्यसलाई अध्ययन गर्ने कारण हो, नतिजा होइन। औषधिका रूपमा यौगिकको इतिहास र malaria मा आधुनिक trials ले Ehrlich ले सोधिरहेका प्रश्नभन्दा फरक प्रश्नको उत्तर दिन्छन्, र endpoints लाई आफ्नै सन्दर्भमा पढ्नुपर्छ।

अभिलेखमा एउटा विवरण यस्तो छ जुन विगतभन्दा वर्तमानसँग बढी सम्बन्धित छ। 2000s मा Burkina Faso मा अनुसन्धानकर्ताहरूले methylene blue का malaria trials सञ्चालन गर्दा pharmaceutical-grade सामग्रीका लागि प्रतिस्पर्धा गर्नुपरेको थियो, र GMP validation पाएपछि raw material को मूल्य करिब सय गुणाले बढेको उनीहरूले report गरे। dye लाई अर्को dye ले प्रतिस्थापन गर्न सकिन्थ्यो। drug लाई सकिँदैनथ्यो। Lillie ले 1969 मा कोरेको भिन्नता आज एउटा bottle भित्र के छ भन्ने निर्धारण गर्ने त्यही भिन्नता हो। :::