Метилен зәңгәре ничек эшли: электрон күчеше һәм электроннар кая барып эләгә

Өстәлдә бөкеле колба — метилен зәңгәренең ничек эшләвен намуслы итеп аңлатуның иң кыска юлы. Су, глюкоза, бер чеметем натрий гидроксиды һәм сыеклыкны тирән, һичшиксез танырлык зәңгәр төскә кертерлек күләмдә буяу. Берничә минут көтегез — зәңгәр төс югала барып, колба гади су салынган колбага охшап кала. Аны селкетегез — төс шунда ук кире кайта. Аннары ул тагын сүрелә, һәм электроннарын бирергә әзер глюкоза белән аларны кабул итәргә әзер кислород булган чакта бу процесс кабатланачак.

Буяуда үзгәргән бердәнбер нәрсә — аның үзендә йөрткән электроннар саны. Оксидлашкан хәлдә ул зәңгәр. Кайтарылган хәлдә — юк. Бу молекула турында терапевтик һәм тикшеренү әдәбиятындагы калганнарның диярлек барысы да шушы бер кире кайтарылучан адымнан килеп чыга, чөнки бер партнердан электрон алып, аны икенчесенә бирә алган молекула — арадаш ташучы, ә арадаш ташучы үзе генә берни дә эшләми. Аның нәрсә эшләве ике очында нәрсә торуына тулысынча бәйле.

Ике форма һәм ни өчен бу пар мөһим

Оксидлашкан форма — яссы, уңай корылган боҗра системасы. Нәкъ шушы яссы һәм корылмалы форма аның нуклеин кислоталары өстенә өелеп урнашуын, күзәнәк мембраналарындагы сиалиллашкан структураларга бәйләнүен һәм якынча 600 һәм 700 нанометр арасындагы күренмә яктылыкны көчле йотуын аңлата; кеше күзе спектрның бу өлешен зәңгәр дип кабул итә.

Кайтарылган форма бөтенләй башкача үз-үзен тота. Аның корылмасы юк, ул суда түгел, майда эри һәм төссез. Организм эчендәге pH шартларында аның ионлашуы бик түбән, берничә процент чамасы гына. Шуңа күрә кайтарылган молекула күзәнәк мембранасын диффузия аша җиңел үтә, ә эчкә кергәч, анда мохит күбрәк оксидлаштыручы булганга, ул яңадан оксидлашып, нәтиҗәдә күзәнәк эчендә тотылып калырга мөмкин. Оксидлашкан боҗра системасы яссы; кайтарылган форма исә борыла ала. Бу структур нәтиҗәләр һәм төснең үзгәрүе ике форманың үз тарихына карый, һәм алар метилен зәңгәре белән лейкометилен зәңгәрен чагыштыруда җентекләбрәк карала.

Электроннарны кабул итү

Оксидлашкан буяу күптөрле донорлардан электроннар кабул итә ала. Күрсәтмә колбасындагы глюкоза — шуларның берсе. Күзәнәк эчендә кайтарылган пиридин нуклеотидлары һәм митохондрия электрон транспорт чылбыры компонентлары — башкалары. Метилен зәңгәре кислород булган тукымада кайтарылганда, ул тудырган цикл кайтаручы агентны да, кислородны да сарыф итә һәм реактив кислород төрләрен, беренче чиратта водород пероксидын, барлыкка китерә. Буяу циклдан үзгәрмичә чыга һәм аны яңадан башларга әзер була.

Соңгы фикер, башкача караганда, игътибарсызлык булып күренгән каршылыкны аңлата. Әдәбиятта метилен зәңгәре бер үк вакытта прооксидант та, антиоксидант та итеп тасвирлана, һәм ике тасвирлама да нигезле булырга мөмкин. Ул ясалма электрон кабул итүче булып эшләп, электрон агымын кислород гадәттә супероксид радикалларына әверелә торган фермент урыннарыннан читкә юнәлтеп, супероксид барлыкка килүен киметә ала. Бавыр күзәнәкләре культураларында аның 2-нче фаза антиоксидант саклану ферментларын, шул исәптән тиоредоксин редуктаза 1 һәм NADPH хинон оксидоредуктазаны, индукцияләве күрсәтелгән. Бу ике якның кайсын күрүегез шул мизгелдә арадаш чылбырның кайсы очында электроннар җитмәвенә бәйле. «Метилен зәңгәре антиоксидантмы?» дигән сорау кайсы системада, нинди концентрациядә һәм янәшә тагын нәрсәләр булуын күрсәтмичә тулы мәгънәле түгел.

Электроннарны алга тапшыру

Буяу өстәмә электрон тоткач, аннан соң өч бөтенләй төрле хәл булырга мөмкин, һәм аларны еш кына бер үк баш астында тасвирлыйлар. Болай эшләргә кирәк түгел.

Ул электронны металл үзәгенә тапшыра ала. Иң ачык мисал — тимернең ferrous халәтеннән ferric халәтенә оксидлашкан haemoglobin. Бу халәттә ул кислород ташый алмый. Кызыл кан күзәнәкләрендә фермент буяуны кайтара, ә кайтарылган буяу аннары электроннарны оксидлашкан haem тимеренә фермент катнашыннан башка тапшыра, эшли торган haemoglobinны торгыза һәм буяуны кабат оксидлашкан формасына кайтара. Бу процесста буяу сарыф ителми; ул циклда әйләнә. Бу реакциягә нигезләнгән клиник хәл — хастаханә практикасына караган тема, ә метгемоглобинемиядә метилен зәңгәре турында аңлатма аның ничек кулланылуын һәм ни өчен шулкадәр нык күзәтү астында тотылуын аңлата.

Чыганакларны уку турында ачык искәрмә: бу мәкалә нигезләнгән ике күзәтү фермент адымы өчен бер үк кайтаручы кофакторны атамый; берсе NADH, икенчесе NADPH ди. Бу каршылык чыннан да бар һәм монда кулланылган чыганакларда хәл ителмәгән, шуңа күрә куркынычсыз тасвирлама — бер генә кофактор исемен сайлау түгел, ә һәр өлешнең ролен аңлату.

Яктылык булса, ул энергияне яки электронны кислородка тапшыра ала. Бу юл бары тик яктыртылганда гына бар. Кузгатылган буяу триплет халәтенә күчә, аннан соң ике механизм мөмкин. Беренчесендә кузгатылган буяу янәшәдәге молекула белән турыдан-туры тәэсирләшә, водород ала яки электрон күчерә, шуның нәтиҗәсендә радикаллар барлыкка килә; су белән шушы юл буенча реакция гидроксил радикалларын тудыра. Икенчесендә кузгалу энергиясе кислородның үзенә тапшырыла, нәтиҗәдә синглет кислород барлыкка килә — ул югары электрофильле төр, микросекундлар эчендә таркала һәм, гомумән алганда, яктыртылган метилен зәңгәренең микроб күзәнәкләренә зыян китерүенең төп юлы дип кабул ителә. Күзәнәк тышчасы липидлары һәм пептидлары, шулай ук DNAдагы гуанин нигезләре белән реакцияләр — документлаштырылган нәтиҗәләр арасында.

Бу юлның практик нәтиҗәсе шунда: яктырту саннарны берничә тәртипкә үзгәртә. Wainwright һәм Crossley туплаган мәгълүматларда метилен зәңгәренең Pseudomonas aeruginosaга каршы минималь бактерицид концентрациясе караңгыда якынча 500 микромоляр, ә квадрат сантиметрга 12 joules яктылык дозасы астында якынча 25 микромоляр. Staphylococcus aureusның бер штаммына каршы караңгыдагы һәм яктыртылган шартлардагы күрсәткечләр икесе дә 5 микромоляр. Башкача әйткәндә, молекуланы гомумән антимикроб дип санап буламы-юкмы — молекуланың үзенә генә хас үзлек түгел; ул молекула белән яктылыкның бергә булуына бәйле.

Ул арадаш ташу циклыннан башка, турыдан-туры фермент урынында тәэсир итә ала. Метилен зәңгәре nitric oxide synthase белән бәйләнгән ferrous тимерен оксидлаштыра, шуның белән ферментны эшсезләндерә. Ул soluble guanylate cyclaseны блоклый, һәм моның өчен лабораториядә гадәттә 1 һәм 10 микромоляр арасындагы концентрация кулланыла. Ул monoamine oxidase type Aны 27 һәм 180 наномоляр арасындагы IC50 белән ингибицияли; нәкъ шушы механизм serotonin reuptake inhibitors белән яхшы документлаштырылган үзара тәэсир артында тора һәм метилен зәңгәренең дарулар белән үзара тәэсирләре ни өчен аерым категория булуын аңлата.

Бу өч юл химик яктан бер-берсеннән аерыла. Аларның барысын «метилен зәңгәре редокс-цикл аша эшли» дигән бер җөмләгә кысу — бу тема турында күп язмаларның бер үк вакытта ышанычлы да, төгәлсез дә яңгыравының төп сәбәбе.

Механизм турында әйтелгән фикернең мәгънәсе бармы-юкмы икәнен билгеләүче дүрт аерма

Кайсы форма. Кайтарылган буяуны оксидлашкан буяу урынына кулланып булмый. Acetylcholinesterase ингибициясе моның тозагын яхшы күрсәтә: озак дәвам иткән in vitro инкубациядә метилен зәңгәре акрынлап төссез формасына кайтарыла, һәм ингибиция кими, чөнки кайтарылган молекула бу ферментны ингибицияләми. Форманы үзгәртергә җитәрлек озак барган анализ көчсезрәк эффект күрсәтәчәк һәм ялгыш аңлатмага этәрәчәк.

Кайсы концентрация. Soluble guanylate cyclase ингибициясе өчен лаборатория диапазоны 1 to 10 микромоляр. Күселәрнең hippocampal кисемнәрендә glutamate аша бара торган тапшыруны тулысынча бетерү өчен 5 to 50 микромоляр кирәк булган. Күзәнәк культурасында агулы эффектлар 100 микромолярдан югарырак дәрәҗәдә хәбәр ителә. Болар бер үк эксперимент түгел, һәм 50 микромолярда расланган механизм плазма концентрациясе аның бер өлеше генә булган пациентта автоматик рәвештә эшли дигән сүз түгел.

Кайсы юл. Авыз аша кулланганда абсолют биокулланылыш якынча 72 per cent, ә плазмадагы терминаль ярымтаркалу вакыты 5 to 7 hours. Авыз аша куллану эчәклектә һәм бавырда югарырак концентрацияләр тудыра; вена эченә кертү баш миендә югарырак концентрацияләр тудыра. Куллану юлы электроннарның кайсы тукымага барып җитүен билгели.

Кайсы модель, һәм утлар кабызылган булганмы. Механизмнар турындагы әдәбиятның зур өлеше күзәнәк культураларына һәм кимерүчеләргә нигезләнгән, ә бу молекулага кагылышлы in vitro нәтиҗәләр яктылык тәэсиренә, мембрана потенциалына һәм күзәнәкләрнең редокс-халәтенә бәйле, чөнки хәтта микроскоп лампасы да аны фотосенсибилизацияләү өчен җитә. Кертелгән дозаның 65 һәм 85 per cent арасы кызыл кан күзәнәкләрендә һәм периферик тукымаларда төссез формага кайтарыла. Бу үзгәрүчәннәрнең һәркайсы савыттагы төгәл механизм белән кеше турында әйтелгән фикер арасында тора.

Ни өчен чисталык мәсьәләсе — химия мәсьәләсе

Яктыртканда метилен зәңгәре деметиллаша. Беренче продукт — Azure B, аннары Azure A, шуннан соң thionin; югарырак яктылык интенсивлыгы түбәнрәк интенсивлыкка караганда күбрәк таркалу китереп чыгара. Файдалы булуы электроннарны кабул итү һәм бирү сәләтенә нигезләнгән молекуланың ихтимал таркалу продуктлары да шуңа күрә шул ук эремәдә кала торган якын химик тугандашлар була. Савыт эчендәге матдәләрнең составы — косметик деталь түгел.

Шуңа күрә сатып алучы өчен мәгънәле сынау — USP спецификациясенә туры килү. Аңа туры килмәгән продукт — буяу, ә буяуда Azure B, авыр металллар һәм калдык эреткечләр кебек, аны йоткан кешегә кирәк булмаган кушылмалар була. Өстәмә тозак — авыр металлларга гына тест үткәреп, нәтиҗәне тулысынча туры килү дип тәкъдим иткән сатучы. Blupreme метилен зәңгәре җитештерүче фармацевтика компаниясе белән хезмәттәшлек итә һәм тулы спецификацияне тикшерә: идентификация, чисталык, органик кушылмалар, калдык эреткечләр, элемент кушылмалары, яндырганнан соң калдык, микробиологик чикләр һәм бактерия эндотоксиннары. Һәр партия артындагы лаборатория тесты документы бастырыла, ә тәэмин итүчене сайлау күбесенчә шушы документның барлыгын һәм анда нәрсә тикшерелүен ачыклауга кайтып кала.

Бер кире кайтарылучан пар. Аннан чыга торган берничә юл. Нинди фикер әйтеп булуын юлның үзе билгели.