ሜቲሊን ብሉን ሉኮሜቲሊን ብሉን፦ ሓደ ጽምዲ ሪዶክስ፣ ክልተ ሕብርታት

ሓንቲ ተማሃሪት ኣብ ፍላስክ ገለ ነጠብጣብ ሰማያዊ መሕበሪ ትውስኽ፣ ተዘዋውሮ፣ እቲ ሕብሪ ክጠፍእ ድማ ትዕዘብ። ነቲ ፍላስክ ትንቕንቖ፣ እቲ ሰማያዊ ሕብሪ ድማ ይምለስ። ኣብ መንጎ እዞም ክልተ ኩነታት፣ ብዘይካ ኤሌክትሮናትን ምስ ኣየር ምትንኻፍን፣ ዝተወሰኸ ወይ ዝተኣልየ ነገር የለን። እቲ ፍላስክ ንምሉእ ኣርእስቲ እዛ ጽሕፍቲ ይሓዝ፦ ሜቲሊን ብሉን ብሪዳክሽን ዝተቐየረ መጻምድቱ ሉኮሜቲሊን ብሉን፣ ሕብሪ ከም መንበቢ ምልክት ኣብ ዘገልግለሉ ናብ ክልቲኡ ኣንፈት ክምለስ ዝኽእል ጽምዲ ሪዶክስ ካብ ሓደ ናብቲ ካልእ ይቀያየሩ።

እቲ ተግባራዊ ነጥቢ ቅድሚ ኹሉ ይመጽእ። ኣብዚ፣ ለውጢ ሕብሪ ጎድናዊ ውጽኢት ኣይኮነን። እቲ ትንተናዊ ምልክት እዩ። ብሜቲሊን ብሉ ቅማመ ዘዳሉ፣ ታይትሬሽን ዝገብር ወይ ዝምህር ዝኾነ ሰብ፣ ነቲ ፍርቂ ምላሽ ብቓሉ ክጽሕፎ፣ ንጸጋም ወይ ንየማን ዝደፍእዎ ኩነታት ክገልጽን ነቲ ውጽኢት ዘደብዝዙ ዘይንጹሃት ባእታታት ክሰምን ክኽእል ይግባእ።

እቲ ጽምዲ ኣብ ሓደ ምዕሪት

ብኦክሲዴሽን ዝተቐየረ ሜቲሊን ብሉ፣ ካትዮን ሜቲልታዮኒንየም እዩ፦ ኣብ ማእከላይ ቀለቤቱ ሰልፈርን ናይትሮጅንን፣ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ጫፉ ድማ ጉጅለ ዳይሜቲልኣሚኖ ዘለዎ ጸፊሕ ስርዓት ፊኖታያዚንየም ኮይኑ፣ ከም ጨው ክሎራይድ ይቐርብ። PubChem ከም ሜቲልታዮኒንየም ክሎራይድ፣ C.I. Basic Blue 9 ይምዝግቦ። ኣብ ማይ፣ እቲ ሞኖመር ኣብ ከባቢ 664 nm ብርሃን ይምጥጥ፣ እዚ ድማ እቲ ዓይኒ ዝርእዮ ሰማያዊ ሕብሪ እዩ።

ብሪዳክሽን ዝተቐየረ ሉኮሜቲሊን ብሉ (LMB) ተመሳሳሊ መሰረታዊ ኣቃውማ ኣለዎ፣ ግን ናይ ማእከላይ ቀለቤት ናይትሮጅን ፕሮቶን ሒዙ እዩ፣ እቲ ክሮሞፎር ድማ ተበቲኹ እዩ። ኣብ ከባቢ ገለልተኛ pH ኤሌክትሪካዊ ክፍሊት የብሉን፣ ዳርጋ ሕብሪ ድማ የብሉን፤ ምምጣጥ ዝርአ ብርሃን ኣዝዩ ንእሽቶ ኮይኑ፣ ኣብ ከባቢ 258 nm ግን ሓያል ባንድ ኣልትራቫዮሌት ኣለዎ (መዝገብ PubChem ንሉኮሜቲሊን ብሉ፣ CAS 613-11-6)። እቲ ብሪዳክሽን ዝተቐየረ ቅርጺ ኣብ ኣሲዳዊ ኩነታት ፕሮቶናት ስለ ዝሕዝ፣ ብዝሒ ፕሮቶናት ኣብቲ ፍርቂ ምላሽ ኣብ pH ይምርኮስ (ግምታዊ ክብርታት pKa ኣብ ከባቢ 4.5ን 5.8ን)። ሰለስተ ኩነታት ነቲ ተግባራዊ ክልል ይሽፍንዎ፦

MB(+) + 2 e(-) + H(+) <=> LMB, ሰማያዊ <=> ሕብሪ ዘይብሉ (ኣብ ከባቢ ገለልተኛ pH፣ 1 ፕሮቶን)

MB(+) + 2 e(-) + 2 H(+) <=> LMBH(+), ሰማያዊ <=> ሕብሪ ዘይብሉ (ብመጠኑ ኣሲዳዊ፣ 2 ፕሮቶናት)

MB(+) + 2 e(-) + 3 H(+) <=> ክልተ ፕሮቶናት ዝሓዘ ዓይነት ሉኮ (ብርቱዕ ኣሲዳዊ፣ 3 ፕሮቶናት)

እዞም ሰለስተ ኣጸሓሕፋታት ኩሎም ነቲ ተመሳሳሊ ጽምዲ ኣብ ዝተፈላለዩ ኩነታት ምሓዝ ፕሮቶናት ይገልጹ፤ እዚ ነጥቢ ኣብ ጽሑፋት ባህርይ ሪዶክስ ናይ መሕበሪታት ታያዚን ብስርዓት ይዝተየሉ። እቲ ኣብ pH ዘሎ ጽግዕተኝነት፣ ን Ox + mH(+) + 2e(-) <=> Red ዝምልከት ምዕሪት ነርንስት ይኽተል፣ ን m = 1, 2, or 3 ድማ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ኣሃዱ pH ኣስታት 29.6፣ 59.2 ወይ 88.7 mV ቁልቁለት ይህብ። ኣብ ነፍሲ ወከፍ ኣሃዱ pH ኣብ ከባቢ 28፣ 58ን 87 mV ዝተለክዑ ቁልቁለታት ነቲ ምድባት የረጋግጽዎ፤ ስለዚ ብዘይ pHኡ ዝተገልጸ ፖተንሻል ትርጉም የብሉን።

እቲ ምዕሪት ንኣዳላዊ ቅማመ ዝነግሮ

ካብቲ ስቶይክዮሜትሪ ሰለስተ ሓቅታት ይወጹ። ቀዳማይ፣ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ሞለኪዩል ክልተ ኤሌክትሮናት ምህላዎም፣ ሜቲሊን ብሉ ኣብ ጠቕላላ ምላሹ ናይ ክልተ ኤሌክትሮናት መርኣዪን መንጎኛን እምበር ናይ ሓደ ኤሌክትሮን ኣመላላሲ ከም ዘይኮነ የመልክት። ካልኣይ፣ ፕሮቶናት ስለ ዝሳተፉ፣ እቲ ፎርማል ፖተንሻል ከምቲ ኣብ ላዕሊ ዝተገልጸ ምስ pH ይቀያየር። ሳልሳይ፣ እቲ ፎርማል ፖተንሻል ኣብ pH 7፣ ብመነጻጸርታ ምስ መደበኛ ኤሌክትሮድ ሃይድሮጅን፣ ኣብ ከባቢ +0.011 V ይርከብ (ኣብ pH 0 ኣስታት +0.53 V)። እዚ ነቲ ጽምዲ ኣብ መንጎ ልኡማት ኦክሲዳንትታት የቐምጦ፦ ካብ ጽቡቓት ለገስቲ ከም NAD(P)H ወይ ኣስኮርቤት ኤሌክትሮናት ንምቕባል እኹል ሓይሊ ኣለዎ፣ ናብ ዝሓቐቐ ኦክስጅን ወይ ማእከላት ፈሪክ ንምርካቦም ድማ እኹል ድኹም እዩ። እቲ መሕበሪ ኣብ ሓደ ጫፍ ኣብ ክንዲ ዝዕገት ብዑደት ዝቀያየረሉ ምኽንያት፣ እዚ ማእከላይ ቦታኡ እዩ።

ጽዑቕነት ሓደ ተወሳኺ ውስብስብነት ይውስኽ። ኣብ ማይ ካብ ኣስታት ሚእቲ ማይክሮሞላር ንላዕሊ፣ ምስቲ ኣብ pH 7 ኣብ ከባቢ 170 ክሳብ 250 uM ዝተሓበረ ቀዋሚ ምፍልላይ ሞኖመር–ዳይመር ብዝሰማማዕ፣ እቲ ብኦክሲዴሽን ዝተቐየረ ካትዮን ኣብ ልዕሊ ሓድሕዱ ተደራሪቡ ዳይመራትን ዝዓበዩ እኩባትን ይፈጥር። እዚኦም ናብ ከባቢ 610 ክሳብ 615 nm ዝተሰጋገረ ባንድ ምምጣጥ ኣለዎም። ስለዚ፣ ካብቲ ዝጽበ ጫፍ ዝወጸ ዝመስል ስፔክትረም፣ ዘይንጹህነት ዘይኮነስ ምእካብ ከመልክት ይኽእል። ቅድም ኣቕጥኖ፣ ድሕሪኡ ፍረድ።

ንነፍሲ ወከፍ ኣንፈት ዝደፍኡ ኩነታት

እዚ ኣብ ታሕቲ ዘሎ ሰንጠረዥ ኣብ ጠረጴዛ ላቦራቶሪ ዝውከስ መምርሒ እዩ። ሪዳክሽን ለጋሲ ኤሌክትሮን የድልዮ፤ ዳግመ ኦክሲዴሽን ድማ ተቐባሊ ኤሌክትሮን የድልዮ፣ መብዛሕትኡ ግዜ ድማ ኣየር ይኣክል።

ነፍሲ ወከፍ መስመር ነቲ ተመሳሳሊ ምዕሪት ይኽተል። ዝቕየር እቲ ደፋኢ ሓይሊ ጥራይ እዩ። እቲ ጽምዲ ናብ ክልቲኡ ኣንፈት ክምለስ ይኽእል ክበሃል ከሎ፣ ትርጉሙ እዚ እዩ፦ እቲ መንገዲ ሓደ እዩ፣ ኣብ ተቓራኒ ኩነታት ግን ብተቓራኒ ኣንፈታት ይኽየድ።

መብርሂ ሰማያዊ ጥርሙዝ

እዚ መርኣያ ነቲ ጽምዲ ብንእሽቶ ደረጃ ስለ ዘርኢ፣ ኣሰራርሓኡ ብንጹር ክግለጽ ይግባእ። ኣብ ኣልካላዊ ሕላት ግሉኮስ፣ ቤዝ ንግሉኮስ ናብ ኢኖል ክቕየር የተባብዕ፣ እቲ ዝፍጠር ኢኒዳዮሌት ድማ ንሜቲሊን ብሉ ብሪዳክሽን ናብ ሉኮሜቲሊን ብሉ ይቕይሮ፤ ስለዚ እቲ ፍላስክ ሕብሪ ዘይብሉ ይኸውን። ምንቕናቕ፣ ካብቲ ኣብ ልዕሊ ሕላቱ ዘሎ ቦታ ኦክስጅን ናብቲ ሕላት ከም ዝሓቅቕ ይገብር፣ ኦክስጅን ነቲ ሉኮ ቅርጺ እንደገና ብኦክሲዴሽን ይቕይሮ፣ እቲ ሰማያዊ ሕብሪ ድማ ይምለስ። ምንቅስቓስ ከይተገብረሉ ምስ ዝጸንሕ፣ ኣብ ጥቓ እቲ ናይ ገጽ ምላሽ ዞባ ዝሓቐቐ ኦክስጅን ይውዳእ፣ ግሉኮስ ድማ እንደገና ይዕወት። እቲ ግሉኮስ ክሳብ ዝውዳእ እቲ ዑደት ይድገም፣ ነፍሲ ወከፍ ምንቕናቕ ድማ ብዓይኒ ዝርአ ምዕሪት ነርንስት እዩ፦ ንንጥፈት ኦክሲዳንት ምስ እተዕቢ፣ እቲ ሚዛን ናብ ሰማያዊ ይሰጋገር።

እቲ ኣብ መንጎ ዘሎ ራዲካል

እቲ ጠቕላላ ምላሽ ክልተ ኤሌክትሮናት የንቀሳቕስ፣ እቶም መሰረታዊ ስጉምታት ግን ኣብ ሓደ ግዜ ሓደ ጥራይ የንቀሳቕሱ። ኣብ መንጎ እቲ ሰማያዊ ካትዮንን እቲ ሕብሪ ዘይብሉ ሉኮ ቅርጽን፣ ማእከላይ ራዲካል ሰሚኩዊኖን ኣሎ። እዚ፣ ኣብ ክንዲ ዝእከብ፣ መብዛሕትኡ ብምላሽ ዲስፕሮፖርሽነሽን ናብቶም ክልተ ቅርጽታት ይምለስ። እቲ ናይ ሓደ ኤሌክትሮን ፖተንሻሉ ኣብ pH 7 ኣብ ከባቢ ኣሉታዊ 0.23 V ኮይኑ፣ ካብቲ ጠቕላላ ናይ ክልተ ኤሌክትሮናት ማእከላይ ነጥቢ ኣዝዩ ታሕቲ ይርከብ። በዚ ምኽንያት እቲ ራዲካል ኣብ ቀዋሚ ኩነታት ብንእሽቶ መጠን ዝርከብ ዓይነት ኮይኑ ይቕጽል። ንክልተ ምኽንያታት ኣገዳሲ እዩ። ኣብ ትሕቲ ብርሃን፣ እቲ መሕበሪ መንገድታት ራዲካል ዝኸፍቱ ዝተነቓቕሑ ኩነታት ይበጽሕ። ሕላታት ሜቲሊን ብሉ ንብርሃን ተኣፈፍቲ ዝኾኑሉን፣ ፎቶኬሚስትሪ ኣብ ዝኾነ ፕሮቶኮል ርግኣት ክካተት ዘለዎን ምኽንያት እዚ እዩ። ኣብ ልዑል ጽዑቕነት ድማ፣ እቲ ብኦክሲዴሽን ዝተቐየረ ቅርጺ ዳይመራት ይፈጥር፣ እዚ ድማ ነቲ መሰረታዊ ጽምዲ ከይቀየረ ነቲ ስፔክትረምን ነቲ ብግልጺ ዝርአ ኪነቲክስን ይቕይር። ካብዞም ክልተ ሓቅታት ሓዲኡ እውን ነቲ ናብ ክልቲኡ ኣንፈት ናይ ምምላስ ባህርይ ኣየፍርሶን። ክልቲኦም፣ ብዘይ እዚ መብርሂ ክምለሱ ዘይክእሉ ለውጥታት ዝመስሉ ትዕዝብታት ይገልጹ።

ሜቲል ዝተኣልየሎም ተዛመድቲ ነቲ መለክዒ ይቕይርዎ

ካብቶም ክልተ ቅርንጫፋት ዳይሜቲልኣሚኖ ጉጅለታት ሜቲል እንተ ተኣልዮም፣ እቲ ጽምዲ ብዝተቐየሩ ባህርያት ይቕጽል። ብነፍሲ ወከፍ ምእላይ ሜቲል፣ እቲ ዝለዓለ ምምጣጥ ብቐጻሊ ናብ ሰማያዊ ሸነኽ ይሰጋገር፦ ሜቲሊን ብሉ ኣብ ከባቢ 664 nm፣ Azure B ኣብ ከባቢ 654፣ Azure A ኣብ ከባቢ 630፣ Azure C ኣብ ከባቢ 615፣ ታዮኒን ድማ ኣብ ከባቢ 600 nm። ሓደ ጉጅለ ሜቲል ዝጎደሎ Azure B፣ እቲ ዝቐረበ ተዛማዲ እዩ፦ ቀንዲ ሜታቦላይት ሜቲሊን ብሉን፣ ኣብ ንጥረ ነገር ሜቲሊን ብሉ ብሰነድ ዝተረጋገጸ ዘይንጹህ ባእታን እዩ። Azure Aን Azure Cን ብተመሳሳሊ ንሪዶክስ ንጡፍ ዝኾነ መሰረታዊ ኣቃውማ ነቲ ተኸታታሊ ይቕጽልዎ። ክልቲኦም ጉጅለታት ኣሚኖ ምሉእ ብምሉእ ሜቲል ዝተኣልየሎም ታዮኒን፣ ኣብ መወዳእታ ይርከብ፤ ኣብ pH 7 ኣብ ከባቢ +0.06 V ፎርማል ፖተንሻል ኣለዎ፣ ሜቲሊን ብሉ ድማ +0.011 V ኣለዎ። ስለዚ ታዮኒን ብሪዳክሽን ንምቕያር ብግልጺ ዝቐለለ እዩ። ኣብ ምሉእ እቲ ተኸታታሊ ዘለዉ ፖተንሻላት ሪዶክስ ኣብ ማእከልን ኤሌክትሮድን ይምርኮሱ፤ ስለዚ ክብርታት ኣብ ውሽጢ ሓደ ስብስብ ኩነታት ጥራይ ኣነጻጽር። እዚ ድማ መግለጺ ዘይንጹሃት ባእታታት ምድላው፣ ጉዳይ ሪዶክስ እምበር ናይ ንጽህና ዝርዝር ምምላእ ጥራይ ዘይኮነሉ ምኽንያት እዩ። ገለ ሚእታዊት Azure B ምህላው፣ ኣብቲ ጥርሙዝ ገለ ሚእታዊት ካልእ ጽምዲ ሪዶክስ ኣሎ ማለት እዩ። Azure B ከም ዘይንጹህ ባእታን ሜታቦላይትን እቲ ክፋል ብኸመይ ከም ዝቆጻጸር ብሰነድ ይገልጽ።

ባዮሎጂ ኣበይ ከም ዝተሓሓዝ

ኣብ ውሽጢ ቀይሕ ዋህዮ ደም፣ NADPH ንሜቲሊን ብሉ ብሪዳክሽን ናብ ሉኮሜቲሊን ብሉ ይቕይሮ፣ እቲ ሉኮ ቅርጺ ድማ ኤሌክትሮናት ናብ ፈሪክ ሓጺን ሂም የመሓላልፍ፣ በዚ ድማ ነቲ ፈረስ ኩነታት ሄሞግሎቢን ይመልሶ። እቲ ሓደ ሰንሰለታዊ ምትሕልላፍ ኤሌክትሮን፣ ኣብ ድሒሩ ዝተኸስተ ሜትሄሞግሎቢኒሚያ ንዘሎ ኣጠቓቕማ ሜቲሊን ብሉ ኬሚካላዊ መሰረቱ እዩ። ድሕሪ እቲ ምትሕልላፍ ዝመጽእ ኩሉ፣ ሜታቦሊዝም ጸዓት፣ ዋሕዚ ኤሌክትሮናት ማይቶኮንድርያን ዝኾነ ባዮሎጂያዊ ውጽኢትን፣ ናይ ምጉዕዓዝ ኤሌክትሮናት ማይቶኮንድርያ ጉዳይ እዩ፣ ኮነ ኢልካ ድማ ኣብኡ ተሓዲጉ ኣሎ።

ሕብሪ ጥራይ ዘይኮነስ፣ ነቲ ጽምዲ ግዛእ

ጽሬት መሕበሪ ሪዶክስ ብደረጃ ዝርዝር መስፈርታቱ ይውሰን። ልዑል ንጽህና ኣገዳሲ እዩ፣ ምኽንያቱ USP ዘይኮነ ሜቲሊን ብሉ መብዛሕትኡ ግዜ ናይ ጨርቂ ደረጃ እዩ። Azure B፣ ከበድቲ ብረታት ወይ ተረፍ መሟሟታት ክሕዝ ይኽእል፤ እዚኦም ንንባባት ሪዶክስ ይቕይሩ፣ ነቶም ዝኾነ ናይ ምሕባር ፕሮቶኮል ዘይምርምሮም ናይ መወዳእታ ነጥብታት ድማ የደብዝዙ። USP ከም ዘማልኡ ዝገልጹ መብዛሕትኦም ሸየጥቲ፣ ከበድቲ ብረታት ጥራይ ይምርምሩ እሞ ከም ዝተዓወቱ ይእውጁ። ምሉእ ምምላእ መስፈርታት ግን መለለዪ፣ መጠናዊ ትንተና፣ ኦርጋኒክ ዘይንጹሃት ባእታታት፣ ተረፍ መሟሟታት፣ ባእታዊ ዘይንጹሃት ንጥረ ነገራት፣ ድሕሪ ምቅጻል ዝተርፍ ንጥረ ነገር፣ ማይክሮባዊ ገደባትን ባክተርያዊ ኤንዶቶክሲናትን ይሽፍን። ብኸመይ ናይ ፋርማሲ ደረጃ ሜቲሊን ብሉ ከም እትመርጽ ነቲ ሰነድ ብኸመይ ከም እተንብቦ ይመርሓካ። Blupreme ምስ ፋርማሲያዊ ኣፍራዪ ሜቲሊን ብሉ ይሰርሕ፣ ነቲ ምሉእ ዝርዝር መስፈርታት USP ይምርምር፣ ነቲ ምሉእ COA ድማ የሕትሞ። ሕብሪ እቲ መለክዒ ክኸውን ከሎ፣ እቲ ሰነድ ክፋል እቲ መሳርሒ እዩ።