Малахитовый зеленый

Малахитовый зеленый
Имена
	Предпочтительное название ИЮПАК 4-{[4-(Диметиламино)фенил](фенил)метилиден} -N , N -диметилциклогекса-2,5-диен-1-иминий хлорид
	Другие имена Анилиновый зеленый; Базовый зеленый 4; Бриллиантовый зеленый B; Виктория Грин Б
Идентификаторы
Номер CAS	569-64-2 (хлоридная соль) ; 2437-29-8 (оксалатная соль) ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
КЭБ	ЧЕБИ:72449 ;
ХЭМБЛ	ХЕМБЛ186357 ;
ХимическийПаук	10820 ;
Информационная карта ECHA	100.008.476
КЕГГ	C18367 ;
ПабХим CID	11294 ;
НЕКОТОРЫЙ	12058M7ORO ;
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID1025512 ;
	показывать ИнЧИ
	показывать УЛЫБКИ
Характеристики
Химическая формула	C 23 H 25 ClN 2 (хлорид)
Молярная масса	364,911 г/моль (хлорид)
Фармакология
код ATCvet	QP53AX16 ( ВОЗ )
Опасности
	Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH):
Основные опасности	Умеренно токсичен, Сильно раздражающий
	СГС Маркировка :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Заявления об опасности	Х302 , Х318 , Х361д , Х410
Меры предосторожности	P264 , P270 , P280 , P301+P312 , P305+P351+P338 , P310 , P330 , P501
	Летальная доза или концентрация (LD, LC):
ЛД 50 ( средняя доза )	80 мг/кг (перорально, мышь )
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). проверить ( что такое ?) Ссылки на инфобоксы

Малахитовый зеленый – это органическое соединение , которое используется в качестве красителя и, как это ни противоречит, в качестве противомикробного средства в аквакультуре . Малахитовый зеленый традиционно используется в качестве красителя для таких материалов, как шелк , кожа и бумага . Несмотря на свое название, краситель изготовлен не из минерала малахита ; название просто происходит от сходства цвета.

Структуры и свойства

Малахитовый зеленый классифицируется в красочной промышленности как триарилметановый краситель , а также используется в пигментной промышленности. Формально малахитовый зеленый относится к хлоридной соли. [C ₆ H ₅ C(C ₆ H ₄ N(CH ₃ ) ₂ ) ₂ ]Cl , хотя термин малахитовый зеленый используется широко и часто относится просто к окрашенному катиону . Оксалатная . соль также продается Анионы не влияют на цвет. Интенсивный зеленый цвет катиона обусловлен сильной полосой поглощения при 621 нм ( экстинкции коэффициент 10 ⁵ М ⁻¹ см ⁻¹).

Малахитовый зеленый (второй переход) ( индикатор pH )
ниже pH 11,5		выше pH 13,2
11.5	⇌	13.2

Малахитовый зеленый (первый переход) ( индикатор pH )
ниже pH 0,2		выше pH 1,8
0.2	⇌	1.8

Малахитовый зеленый получают конденсацией бензальдегида и диметиланилина с образованием лейкомалахитового зеленого (ЛМГ):

{\ce {C6H5CHO + C6H5N(CH3)2 -> (C6H5N(CH3)2)2C6H5 + H2O}}

Во-вторых, это бесцветное лейкосоединение, родственник трифенилметана , окисляется до катиона MG:

C ₆ H ₅ CH(C ₆ H ₄ N(CH ₃ ) ₂ ) ₂ + HCl + ½ O ₂ → [C ₆ H ₅ C(C ₆ H ₄ N(CH ₃ ) ₂ ) ₂ ]Cl + H ₂ O

Типичным окислителем является диоксид марганца .

Гидролиз МГ дает спирт : ^{[ 2 ]}

[C ₆ H ₅ C(C ₆ H ₄ N(CH ₃ ) ₂ ) ₂ ]Cl + H ₂ O → C ₆ H ₅ C(OH)(C ₆ H ₄ N(CH ₃ ) ₂ ) ₂ + HCl

Этот спирт важен, поскольку именно он, а не МГ, проникает через клеточные мембраны. Попав внутрь клетки, он метаболизируется в LMG. Только катион MG имеет глубокую окраску, тогда как лейко- и спиртовые производные - нет. Эта разница возникает потому, что только катионная форма имеет расширенную пи-делокализацию, которая позволяет молекуле поглощать видимый свет.

Слева — лейкомалахитовый зеленый (LMG), а справа — две эквивалентные резонансные структуры катиона MG. Спиртовое производное MG получается из LMG путем замены уникального C–H на C–OH.

Подготовка

Лейкоформа кислоты малахитового зеленого была впервые получена Германом Фишером в 1877 году конденсацией бензальдегида и диметиланилина в молекулярном соотношении 1:2 в присутствии серной . ^{[ 3 ]}

Использование

Малахитовый зеленый традиционно используется в качестве красителя. Для этой цели ежегодно производятся килотонны МГ и родственных ему триарилметановых красителей. ^{[ 4 ]}

MG активен против оомицета Saprolegnia , который заражает икру рыб в коммерческой аквакультуре . MG использовался для лечения Saprolegnia и в качестве антибактериального средства . ^{[ 5 ]} Это очень популярное средство против Ichthyophthirius multifiliis в пресноводных аквариумах . Основной метаболит , лейкомалахитовый зеленый (LMG), обнаруживается в рыбе, обработанной малахитовым зеленым, и этот вывод является основой разногласий и государственного регулирования. См. также «Противомикробные препараты в аквакультуре» .

Пулемет часто использовался для поимки воров и воров. Приманку, обычно деньги, посыпают безводным порошком. Любой, кто имел дело с загрязненными деньгами, обнаружит, что после мытья рук на коже остается зеленое пятно, которое сохраняется в течение нескольких дней. ^{[ нужна ссылка ]}

Нишевое использование

Многочисленные нишевые приложения используют интенсивный цвет MG. Он используется в качестве биологического красителя для микроскопического анализа клеточной биологии и образцов тканей . При окраске по Хименесу основной фуксин окрашивает бактерии в красный или пурпурный цвет, а малахитовый зеленый используется в качестве сине-зеленого контрастного красителя . Малахитовый зеленый также используется для окрашивания эндоспор , поскольку он может напрямую окрашивать эндоспоры внутри бактериальных клеток; здесь сафранином часто используют контрастное окрашивание Александра . Малахитовый зеленый входит в состав пыльцевого пятна . Малахитовый зеленый также можно использовать в качестве насыщающегося поглотителя в лазерах на красителях или в качестве индикатора pH в диапазоне pH 0,2–1,8. Однако такое использование сравнительно редко. Лейкомалахитовый зеленый (ЛМГ) используется в судебной медицине как метод обнаружения скрытой крови . Гемоглобин катализирует реакцию между LMG и перекисью водорода , превращая бесцветный LMG в малахитовый зеленый. Следовательно, появление зеленого цвета указывает на наличие крови . ^{[ 6 ]}

Набор производных малахитового зеленого также является ключевым компонентом инструмента флуоресцентной микроскопии, называемого системой белок/флуороген, активирующий флуороген. Малахитовый зеленый относится к классу молекул, называемых флуорофорами. Когда свобода вращения малахитового зеленого ограничена, он превращается из нефлуоресцентной молекулы в сильно флуоресцентную молекулу. ^{[ 7 ]} В инструменте, активирующем флуороген, созданном группой из Университета Карнеги-Меллона, малахитовый зеленый связывает специфический белок, активирующий флуороген, и становится высокофлуоресцентным. Экспрессия белка, активирующего флуороген, в виде слияния нацеливающих доменов может придавать субклеточную локализацию. Его использование аналогично использованию GFP , но имеет дополнительное преимущество: он находится в «темном состоянии» перед добавлением флуорофора малахитового зеленого. Это особенно полезно для исследований FRET .

Регулирование

В 1992 году канадские власти установили, что употребление в пищу рыбы, зараженной малахитовым зеленым, представляет значительный риск для здоровья. ^{[ 8 ]} Малахитовый зеленый был отнесен ко II классу опасности для здоровья. Из-за низкой себестоимости производства малахитовый зеленый до сих пор используется в некоторых странах с менее строгими законами для целей, не связанных с аквакультурой . В 2005 году аналитики в Гонконге обнаружили следы малахитового зеленого в угрях и рыбе, импортированной из Китая . США В 2006 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) обнаружило малахитовый зеленый в морепродуктах из Китая , где это вещество также запрещено к использованию в аквакультуре. ^{[ 9 ]} В июне 2007 года FDA заблокировало импорт нескольких сортов морепродуктов из-за продолжающегося загрязнения малахитовым зеленым. ^{[ 10 ]}

Малахитовый зеленый запрещен в Соединенных Штатах с 1983 года в пищевой промышленности. Вещество также запрещено в Великобритании. ^{[ 11 ]} В Макао запрещено употребление в пищу. ^{[ 12 ]}

Животные метаболизируют малахитовый зеленый до его лейкоформы . Будучи липофильным (лейкоформа имеет log P 5,70), метаболит удерживается в сома мышцах дольше ( HL = 10 дней), чем исходная молекула (HL = 2,8 дня).

Токсичность

LD (перорально, у мышей ₅₀ ) составляет 80 мг/кг. ^{[ нужна ссылка ]} У крыс, которых кормили малахитовым зеленым, наблюдалось «зависимое от дозы увеличение количества аддуктов ДНК в печени » наряду с аденомами легких . Лейкомалахитовый зеленый вызывает «увеличение количества и выраженности изменений». Поскольку лейкомалахитовый зеленый является основным метаболитом малахитового зеленого и сохраняется в мышцах рыбы гораздо дольше, большая часть малахитового зеленого, поступающего с пищей человеком при употреблении в пищу рыбы, будет в лейкоформе. Во время эксперимента крысам давали до 543 частей на миллион лейкомалахитового зеленого, что является экстремальным количеством по сравнению со средними 5 частями на миллиард, обнаруженными в рыбе. Через два года было обнаружено увеличение количества аденом легких у самцов крыс, но не было случаев опухолей печени. Таким образом, можно было сделать вывод, что малахитовый зеленый вызывает канцерогенные симптомы, но прямая связь между малахитовым зеленым и опухолью печени не установлена. ^{[ 13 ]}

Обнаружение

Хотя малахитовый зеленый практически не имеет флуоресценции в водном растворе ( квантовый выход 7,9х10 ⁻⁵), ^{[ 14 ]} несколько исследовательских групп разработали технологии обнаружения малахитового зеленого. Например, Чжао и др. продемонстрировали использование аптамера малахитового зеленого в датчиках на основе микрокантилевера для обнаружения низкой концентрации малахитового зеленого. ^{[ 15 ]}

Ссылки

^ «Инвентаризация C&L» . echa.europa.eu . Проверено 27 декабря 2021 г.
^ Радукан, Адина; Олтяну, Александра; Пуйу, Михаэла; Оанча, Думитру (01 марта 2008 г.). «Влияние ПАВ на выцветание малахитового зеленого» . Открытая химия . 6 (1): 89–92. два : 10.2478/s11532-007-0066-0 . ISSN 2391-5420 .
^ Доктор М. Вишванатан. Основы органической химии . Публикации Джай Сай. стр. 2/37.
^ Томас Гесснер и Удо Майер «Триарилметановые и диарилметановые красители» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. дои : 10.1002/14356007.a27_179
^ Шривастава, С; Синха, Р; Рой, Д. (2004). «Токсикологическое действие малахитового зеленого». Водная токсикология . 66 (3): 319–29. Бибкод : 2004AqTox..66..319S . дои : 10.1016/j.aquatox.2003.09.008 . ПМИД 15129773 .
^ «Руководство по обучению лабораторных специалистов по ДНК-аналитику, Протокол 2.18. Предполагаемый анализ крови на лейкомалахитовый зеленый» (PDF) . Национальный центр судебно-медицинских технологий . Проверено 8 января 2018 г.
^ Сент-Дьёрдьи, Кристофер (2007). «Одноцепочечные антитела, активирующие флуороген, для визуализации белков клеточной поверхности» . Природная биотехнология . 26 (2): 235–240. дои : 10.1038/nbt1368 . ПМИД 18157118 . S2CID 21815631 .
^ Венди К. Андерсен, Шерри Б. Тернипсид и Хосе Э. Ройбал «Количественный и подтверждающий анализ остатков малахитового зеленого и лейкомалахитового зеленого в рыбе и креветках» J. Agric. Пищевая хим. 2006, том 54, стр. 4517–4523. doi : 10.1021/jf0532258 и ссылки в нем.
^ Пупал, Рама-Кришнан; Ашвини, Раджан; Рамеш, Матан; Ли, Бин; Жэнь, Цзунмин (01 марта 2023 г.). «Трифенилметановый краситель (C52H54N4O12) является потенциально опасным веществом в съедобной пресноводной рыбе на следовом уровне: токсичность, гематология, биохимия, антиоксиданты и исследование по оценке молекулярного стыковки» . Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 30 (11): 28759–28779. дои : 10.1007/s11356-022-24206-y . ISSN 1614-7499 . ПМИД 36401692 . S2CID 253671609 .
↑ Китайский рыбный кризис показывает проблемы с безопасностью морепродуктов , USA Today , 1 июля 2007 г.
^ Комитет по ветеринарным остаткам. Годовой отчет по надзору за остатками ветеринарных препаратов в пищевых продуктах в Великобритании за 2001, 2002 и 2003 годы. Архивировано 11 февраля 2012 г. в Wayback Machine .
^ «Информация о безопасности пищевых продуктов – Запрещенные вещества в пищевых продуктах» .
^ Калп, С.Дж.; Беланд, ФА; Хефлих, Р.Х.; и др. (2002). «Мутагенность и канцерогенность в отношении образования аддукта ДНК у крыс, которых кормили лейкомалахитовым зеленым» . Мутационные исследования . 506–507: 55–63. дои : 10.1016/S0027-5107(02)00152-5 . ПМИД 12351145 .
^ Бабендуре, Джереми Р.; Адамс, Стивен Р.; Цянь, Роджер Ю. (2003). «Аптамеры включают флуоресценцию трифенилметановых красителей». Журнал Американского химического общества . 125 (48). Американское химическое общество (ACS): 14716–14717. дои : 10.1021/ja037994o . ISSN 0002-7863 . ПМИД 14640641 .
^ Влияние прикрепления рецептора на чувствительность биосенсора на основе микрокантилевера без метки с использованием аптамера малахитового зеленого https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.126963

Дальнейшее чтение

Чо, Бонгсуп П.; Ян, Тианле; Бланкеншип, Лонни Р.; и др. (2003). «Синтез и характеристика N-деметилированных метаболитов малахитового зеленого и лейкомалахитового зеленого». хим. Рез. Токсикол . 16 (3): 285–294. дои : 10.1021/tx0256679 . ПМИД 12641428 .
Плакас, С.М.; Эль-Саид, КР; Стели, Г. Р.; и др. (1996). «Поглощение, распределение в тканях и метаболизм малахитового зеленого у канального сома ( Ictalurus punctatus )». Может. Дж. Фиш. Акват. Наука . 53 (6): 1427–1433. дои : 10.1139/cjfas-53-6-1427 .
Шеттгер, 1970; Смит и Хит, 1979 г.; Глут и Ханке, 1983. Биллс и др. (1977)
ДеФина, Стивен С.; Дикманн, Торстен (2002). «Синтез выборочного ¹⁵Ни ¹³Малахитовый зеленый, меченный C». Журнал меченых соединений и радиофармацевтических препаратов . 45 (3): 241–248. doi : 10.1002/jlcr.554 .
Дхамгайе, С; Дево, Ф; Манохарлал, Р; и др. (январь 2012 г.). «Эффект малахитового зеленого in vitro на Candida albicans включает в себя множество путей и регуляторов транскрипции UPC2 и STP2» . Противомикробные средства Химиотер . 56 (1): 495–506. дои : 10.1128/AAC.00574-11 . ПМК 3256066 . ПМИД 22006003 .

Внешние ссылки

[1] «Инвентаризация C&L» . echa.europa.eu . Проверено 27 декабря 2021 г.

[2] Радукан, Адина; Олтяну, Александра; Пуйу, Михаэла; Оанча, Думитру (01 марта 2008 г.). «Влияние ПАВ на выцветание малахитового зеленого» . Открытая химия . 6 (1): 89–92. два : 10.2478/s11532-007-0066-0 . ISSN 2391-5420 .

[3] Доктор М. Вишванатан. Основы органической химии . Публикации Джай Сай. стр. 2/37.

[4] Томас Гесснер и Удо Майер «Триарилметановые и диарилметановые красители» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2002, Wiley-VCH, Вайнхайм. дои : 10.1002/14356007.a27_179

[5] Шривастава, С; Синха, Р; Рой, Д. (2004). «Токсикологическое действие малахитового зеленого». Водная токсикология . 66 (3): 319–29. Бибкод : 2004AqTox..66..319S . дои : 10.1016/j.aquatox.2003.09.008 . ПМИД 15129773 .

[6] «Руководство по обучению лабораторных специалистов по ДНК-аналитику, Протокол 2.18. Предполагаемый анализ крови на лейкомалахитовый зеленый» (PDF) . Национальный центр судебно-медицинских технологий . Проверено 8 января 2018 г.

[7] Сент-Дьёрдьи, Кристофер (2007). «Одноцепочечные антитела, активирующие флуороген, для визуализации белков клеточной поверхности» . Природная биотехнология . 26 (2): 235–240. дои : 10.1038/nbt1368 . ПМИД 18157118 . S2CID 21815631 .

[8] Венди К. Андерсен, Шерри Б. Тернипсид и Хосе Э. Ройбал «Количественный и подтверждающий анализ остатков малахитового зеленого и лейкомалахитового зеленого в рыбе и креветках» J. Agric. Пищевая хим. 2006, том 54, стр. 4517–4523. doi : 10.1021/jf0532258 и ссылки в нем.

[9] Пупал, Рама-Кришнан; Ашвини, Раджан; Рамеш, Матан; Ли, Бин; Жэнь, Цзунмин (01 марта 2023 г.). «Трифенилметановый краситель (C52H54N4O12) является потенциально опасным веществом в съедобной пресноводной рыбе на следовом уровне: токсичность, гематология, биохимия, антиоксиданты и исследование по оценке молекулярного стыковки» . Наука об окружающей среде и исследования загрязнения . 30 (11): 28759–28779. дои : 10.1007/s11356-022-24206-y . ISSN 1614-7499 . ПМИД 36401692 . S2CID 253671609 .

[10] Китайский рыбный кризис показывает проблемы с безопасностью морепродуктов , USA Today , 1 июля 2007 г.

[11] Комитет по ветеринарным остаткам. Годовой отчет по надзору за остатками ветеринарных препаратов в пищевых продуктах в Великобритании за 2001, 2002 и 2003 годы. Архивировано 11 февраля 2012 г. в Wayback Machine .

[12] «Информация о безопасности пищевых продуктов – Запрещенные вещества в пищевых продуктах» .

[13] Калп, С.Дж.; Беланд, ФА; Хефлих, Р.Х.; и др. (2002). «Мутагенность и канцерогенность в отношении образования аддукта ДНК у крыс, которых кормили лейкомалахитовым зеленым» . Мутационные исследования . 506–507: 55–63. дои : 10.1016/S0027-5107(02)00152-5 . ПМИД 12351145 .

[Babendure_Adams_Tsien_2003_pp._14716–14717-14] Бабендуре, Джереми Р.; Адамс, Стивен Р.; Цянь, Роджер Ю. (2003). «Аптамеры включают флуоресценцию трифенилметановых красителей». Журнал Американского химического общества . 125 (48). Американское химическое общество (ACS): 14716–14717. дои : 10.1021/ja037994o . ISSN 0002-7863 . ПМИД 14640641 .

[15] Влияние прикрепления рецептора на чувствительность биосенсора на основе микрокантилевера без метки с использованием аптамера малахитового зеленого https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.126963

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]