Кристально-фиолетовый - Crystal violet

Не путать с Крезил фиолетовый.
Кристально-фиолетовый
Кекуле, скелетная формула мелкого таутомера кристально-фиолетового
Шаровидная модель кристаллического фиолетового в виде хлоридной соли
Имена
Название ИЮПАК
Трис (4- (диметиламино) фенил) метилий хлорид
Другие имена
  • Анилиновый фиолетовый
  • Базовый фиолетовый 3
  • Baszol Violet 57L
  • Блестящий фиолетовый 58
  • Гексаметил-п-розанилина хлорид
  • Метилрозанилид хлорид
  • Метил-фиолетовый 10B
  • Метил-фиолетовый 10BNS
  • Пёктанин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
3580948
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard100.008.140 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
  • 208-953-6
КЕГГ
MeSHГоречавка + фиалка
Номер RTECS
  • BO9000000
UNII
Номер ООН3077
Характеристики
C25ЧАС30ClN3
Молярная масса407.99 г · моль−1
Температура плавления 205 ° С (401 ° F, 478 К)
Фармакология
D01AE02 (ВОЗ) G01AX09 (ВОЗ)
Опасности
Пиктограммы GHSGHS05: Коррозийный GHS07: Вредно GHS08: Опасность для здоровья GHS09: Опасность для окружающей среды
Сигнальное слово GHSОпасность
H302, H318, H351, H410
P273, P280, P305 + 351 + 338, P501
Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
1,2 г / кг (перорально, мыши)

1,0 г / кг (перорально, крысы)[1]

Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Кристально-фиолетовый или же горечавка фиолетовая, также известный как метиловый фиолетовый 10B или же гексаметил парарозанилин хлорид, это триарилметан краситель, используемый как гистологический пятно и в Метод Грама классификации бактерий. Кристаллический фиолетовый имеет антибактериальный, противогрибковый, и глистогонное средство свойства и ранее была важна как актуальный антисептик. Медицинское использование красителя было в значительной степени вытеснено более современными лекарствами, хотя оно все еще включено в список Всемирная организация здоровья.

Название горечавка фиолетовая первоначально использовался для смеси метила парарозанилин красители (метиловый фиолетовый ), но теперь часто считается синонимом кристально-фиолетовый. Название относится к его цвету, подобному цвету лепестков некоторых горечавка цветы; это не сделано из горечавки или фиалки.

Производство

Для получения кристаллического фиолетового можно использовать ряд возможных путей.[2][3] Оригинальная методика, разработанная немецкими химиками Керном и Каро, включала реакцию диметиланилин с фосген с получением 4,4'-бис (диметиламино) бензофенона (Кетон Михлера ) в качестве промежуточного звена.[4] Затем его подвергли реакции с дополнительным диметиланилином в присутствии оксихлорид фосфора и соляная кислота.[5]

Краситель также можно получить путем конденсации формальдегид и диметиланилин дать лейкокраситель:[2][3][6]

CH2O + 3 C6ЧАС5N (CH3)2 → CH (C6ЧАС4N (CH3)2)3 + H2О

Во-вторых, это бесцветное соединение окисляется до окрашенной катионной формы: (Типичным окислителем является диоксид марганца ).

CH (C6ЧАС4N (CH3)2)3 + HCl +1⁄2 О2 → [C (C6ЧАС4N (CH3)2)3] Cl + H2О

Цвет красителя

Кристально-фиолетовый (индикатор pH )
ниже pH -1,0выше pH 2,0
−1.0⇌2.0
Черные комочки в стеклянном стакане
Твердый кристаллический фиолетовый
Фиолетовая жидкость в пробирке
Кристаллический фиолетовый в водном растворе

При растворении в воде краситель имеет сине-фиолетовый цвет с поглощение максимум на 590 нм и коэффициент экстинкции 87000 м−1 см−1.[7] Цвет красителя зависит от кислотности раствора. На pH +1,0 краситель зеленый с максимумом поглощения при 420 нм и 620 нм, в то время как в сильнокислом растворе (pH -1,0) краситель желтый с максимумом поглощения при 420 нм.

Разные цвета являются результатом разных заряженных состояний молекулы красителя. В желтой форме все три атома азота несут положительный заряд, два из которых протонированы, а зеленый цвет соответствует форме красителя с двумя положительно заряженными атомами азота. При нейтральном pH оба дополнительных протона теряются в растворе, оставляя только один из атомов азота заряженным положительно. В пKа для потери двух протонов примерно 1,15 и 1,8.[7]

В щелочных растворах нуклеофильный гидроксильные ионы атаковать электрофильный центральный углерод для производства бесцветных трифенилметанол или карбинольная форма красителя.[нужна цитата ] Некоторое количество трифенилметанола также образуется в очень кислых условиях, когда положительные заряды на атомах азота приводят к усилению электрофильного характера центрального углерода, что делает возможной нуклеофильную атаку молекулами воды. Этот эффект приводит к легкому выцветанию желтого цвета.

Приложения

Немедицинский

Бактерии окрашены кристально-фиолетовым

Кристаллический фиолетовый используется не только в качестве красителя для ткани, но также для окрашивания бумаги и в качестве компонента темно-синих и черных чернил для печати, шариковых ручек и струйных принтеров. Он также используется для окрашивания различных продуктов, таких как удобрения, антифризы, моющие средства и кожа.

Краситель также используется в качестве гистологического красителя, особенно в Окрашивание по Граму для классификации бактерий.

При проведении ДНК гель-электрофорез кристаллический фиолетовый может использоваться в качестве нетоксичного красителя для ДНК в качестве альтернативы флуоресцентным интеркалирующим красителям, таким как этидиум бромид. При использовании таким образом он может быть либо включен в агарозный гель, либо нанесен после завершения процесса электрофореза. При использовании в концентрации 0,001% и оставлении окрашивания геля после электрофореза в течение 30 минут он может обнаруживать всего 16нг ДНК. За счет использования метиловый апельсин контрастное окрашивание и более сложный метод окрашивания, чувствительность можно дополнительно повысить до 8 нг ДНК.[8] Когда кристаллический фиолетовый используется как альтернатива флуоресцентным пятнам, нет необходимости использовать ультрафиолетовое освещение; это сделало кристаллический фиолетовый популярным как средство предотвращения разрушения ДНК под действием ультрафиолета при выполнении Клонирование ДНК in vitro.

В биомедицинских исследованиях кристаллический фиолетовый может использоваться для окрашивания ядер прикрепившихся клеток.[9] В этом приложении кристаллический фиолетовый работает как интеркалирующий краситель и позволяет количественно определять ДНК, которая пропорциональна количеству клеток.

В криминалистика, кристаллический фиолетовый использовался для проявления отпечатки пальцев. Кристаллический фиолетовый также используется для окрашивания тканей при приготовлении световая микроскопия разделы.[10]В лабораторных условиях растворы, содержащие кристаллический фиолетовый и формалин часто используются одновременно исправить и окрашивают клетки, выросшие в культура ткани чтобы сохранить их и сделать их легко видимыми, поскольку большинство ячеек бесцветны. также иногда используется как дешевый способ нанесения идентификационной маркировки на лабораторные мыши; так как многие линии лабораторных мышей альбинос, фиолетовый цвет остается на их мех в течение нескольких недель.

В пирсинг, генцианвиолет обычно используется для обозначения места для пирсинга, в том числе поверхностный пирсинг.

Медицинское

Генциан фиолетовый имеет антибактериальный, противогрибковый, антигельминтные, антитрипаносомные, антиангиогенные и противоопухолевые свойства.[11][12]

Он используется в медицине для этих свойств, в частности, для стоматология, и также известен как «пиоктанин» (или «пиоктанин»).[13] Обычно он используется для:

В условиях ограниченных ресурсов генцианвиолет используется для лечения ожоговых ран,[14] воспаление пуповина пень (омфалит ) в неонатальный период,[15] устный кандидоз у ВИЧ-инфицированных пациентов[16] и язвы во рту у детей с корь.[17]

Ветеринарная

Из-за своей антимикробной активности он используется для лечения ich в рыбе. Однако обычно использование в рыбе, предназначенной для употребления в пищу, является незаконным.[18]

История

Основание кристаллического фиолетового (метилрозанилид, трис [4- (диметиламино) фенил] метанол, C25ЧАС31N3O)

Синтез

Кристаллический фиолетовый - одна из составляющих метиловый фиолетовый, краситель, впервые синтезированный Чарльз Лот в 1861 г.[19] С 1866 г. метил фиолетовый производился Сен-Дени -основанная фирма Poirrier et Chappat и продаваемая под названием "Violet de Paris". Это была смесь тетра-, пента- и гексаметилированных парарозанилины.[20]

Сам кристаллический фиолетовый был впервые синтезирован в 1883 году Альфредом Керном (1850–1893), работавшим в Базель в фирме Биндшедлер и Буш.[5] Чтобы оптимизировать сложный синтез, в котором использовались высокотоксичные фосген, Керн вступил в сотрудничество с немецким химиком Генрих Каро в BASF.[4] Керн также обнаружил, что, начиная с диэтиланилин скорее, чем диметиланилин, он смог синтезировать тесно связанный фиолетовый краситель, теперь известный как C.I. 42600 или C.I. Базовый фиолетовый 4.[21]

Генциановый фиолетовый

Название «горечавка фиолетовая» (или Gentianaviolett на немецком языке), как полагают, был введен немецким фармацевтом Георгом Грюблером, который в 1880 году основал компанию в Лейпциг которая специализировалась на продаже окрашивающих реагентов для гистология.[22][23] Окраска генцианвиолета, продаваемая Grübler, вероятно, содержала смесь метилированных парарозанилиновых красителей.[24] Пятно оказалось популярным, и в 1884 году его использовали Ганс Кристиан Грам для окрашивания бактерий. Он зачислил Пол Эрлих для смеси анилина и генцианвиолета.[25] Генциановый фиолетовый Грюблера, вероятно, был очень похож, если не идентичен, с метиловым фиолетовым Лаута, который использовался в качестве красителя. Виктор Андре Корнил в 1875 г.[26]

Хотя название генцианвиолет продолжало использоваться для гистологического окрашивания, это название не использовалось в красильной и текстильной промышленности.[27] Состав пятна не был определен, и разные поставщики использовали разные смеси. В 1922 г. Комиссия по биологическим пятнам назначил комитет под председательством Гарольда Конна для изучения пригодности различных коммерческих продуктов.[22] В его книге Биологические пятнаКонн описывает генцианвиолет как «плохо определенную смесь фиолетовых розанилинов».[27]

Немец офтальмолог Якоб Стиллинг приписывают открытие антисептических свойств генцианвиолета.[28] В 1890 году он опубликовал монографию о бактерицидном действии раствора, который он назвал «пиоктанином», который, вероятно, представлял собой смесь анилиновых красителей, похожих на генцианвиолет.[29] Он наладил сотрудничество с E. Merck & Co. продавать «Пиоктанин caeruleum» как антисептик.

В 1902 году Дригальский и Конради обнаружили, что хотя кристаллический фиолетовый подавляет рост многих бактерий, он мало влияет на Кишечная палочка (кишечная палочка ) и Bacillus typhi (Сальмонелла тиф ), которые оба Грамотрицательные бактерии.[30] Гораздо более подробное исследование воздействия горечавки Грюблера на различные штаммы бактерий было опубликовано Джоном Черчманом в 1912 году.[31] Он обнаружил, что большинство Грамположительные бактерии были чувствительны к красителю, в то время как большинство грамотрицательных бактерий - нет, и наблюдали, что краситель имел тенденцию действовать как бактериостатический агент а не бактерицид.

Меры предосторожности

Одно исследование на мышах продемонстрировало дозозависимый канцерогенный потенциал в нескольких различных участках органов.[32][33] Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) определило, что адекватными научными данными не подтверждено, что генцианвиолет безопасен для использования в кормах для животных. Использование генцианвиолета в кормах для животных приводит к фальсификации корма и является нарушением Федерального закона США о пищевых продуктах, лекарствах и косметике. 28 июня 2007 года FDA выпустило «предупреждение об импорте» морепродуктов, выращиваемых на фермах из Китая, потому что в этих продуктах постоянно обнаруживались несанкционированные противомикробные препараты, включая генциановый фиолетовый. В отчете FDA говорится:

"Как MG [малахитовый зеленый] CV [кристаллический фиолетовый] легко всасывается в ткани рыб под воздействием воды и метаболически восстанавливается рыбой до лейкозависимой части лейкокристаллического фиолетового (LCV). Несколько исследований Национальной токсикологической программы сообщили о канцерогенных и мутагенных эффектах кристаллического фиолетового на грызунах. Лейкоформа вызывает опухоль почек, печени и легких у мышей ».[34][35]

Министерство здравоохранения Канады недавно обнаружило, что медицинские устройства, в которых используется генцианвиолет, безопасны для использования, но рекомендовало прекратить использование всех лекарственных препаратов, содержащих генцианвиолет, в том числе на животных, из-за чего канадские инженерные школы пересмотрели использование этого красителя во время ориентации.[36][37]

В популярной культуре

В Словить 22 медики изображаются использующими генцианвиолет на ступнях и деснах как панацея. Это может быть вдохновлено практикой орошения мочевого пузыря и уретры американских солдат перманганатом калия, другим ярко-пурпурным соединением, во время Первой мировой войны для предотвращения распространения заболеваний, передающихся половым путем.[38]

В Пикник у Висячей скалы Сирота Сара рассказывает, как однажды ее наказала воспитательница детского дома, которая «нарисовала мне голову горечавкой фиолетовой».

Студенты инженерных специальностей в Канаде использовать генциановый фиолетовый для окраски кожи и курток - традиция, начатая в честь военно-морских инженеров, чьи фиолетовые нарукавные повязки окрашивали кожу после бесчисленных дней, проведенных в котельных. Другая история заключалась в том, что фиолетовый был цветом инженеров Титаника, которые остались, чтобы задержать затопление корабля.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Hodge, H.C .; Indra, J .; Drobeck, H.P .; Duprey, L.P .; Тейнтер, М. Л. (1972). «Острая пероральная токсичность метилрозанилина хлорида». Токсикология и прикладная фармакология. 22 (1): 1–5. Дои:10.1016 / 0041-008X (72) 90219-0. PMID  5034986.
  2. ^ а б Индекс цвета, 3-е издание, том 4 (PDF), Брэдфорд: Общество красильщиков и колористов, 1971, стр. 4391, заархивировано оригинал (PDF) на 2011-07-19
  3. ^ а б Гесснер, Т .; Майер, У. (2002), «Триарилметановые и диарилметановые красители», Энциклопедия промышленной химии Ульмана, 6-е издание, Weinheim: Wiley-VCH, Дои:10.1002 / 14356007.a27_179
  4. ^ а б Reinhardt, C .; Трэвис, А. (2000), Генрих Каро и создание современной химической промышленности, Дордрехт, Нидерланды: Kluwer Academic, стр. 208–209, ISBN  0-7923-6602-6
  5. ^ а б США 290856, Каро, Х. и А. Керн, «Производство красителей», выпущено в 1883 г. 
    США 290891, Керн, А., "Производство красителей или красящих веществ", выпущенный в 1883 г. 
    США 290892, Керн, А., "Производство пурпурных красителей", выпущено 1883 г. 
  6. ^ Тетнер, Д. (2000), «Трифенилметан и родственные красители», Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, Wiley. Также доступно от Scribd В архиве 2012-11-04 в Wayback Machine.
  7. ^ а б Adams, E. Q .; Розенштейн, Л. (1914). «Цвет и ионизация кристально-фиолетового». Варенье. Chem. Soc. 36 (7): 1452–1473. Дои:10.1021 / ja02184a014. HDL:2027 / uc1.b3762873.
  8. ^ Ян, Й .; Jung, D. W .; Bai, D.G .; Yoo, G. S .; Чой, Дж. К. (2001), "Метод окрашивания ДНК в агарозных гелях противоионным красителем с использованием кристаллического фиолетового и метилового оранжевого", Электрофорез, 22 (5): 855–859, Дои:10.1002 / 1522-2683 () 22: 5 <855 :: AID-ELPS855> 3.0.CO; 2-Y, PMID  11332752
  9. ^ Клингенберг, Марсель; Беккер, Юрген; Эберт, Соня; Кубе, Дитер; Уилтинг, Йорг (2014-04-06). «Ингибитор NADPH-оксидазы имипрамин-синий в лечении лимфомы Беркитта». Молекулярная терапия рака. 13 (4): 833–841. Дои:10.1158 / 1535-7163.mct-13-0688. PMID  24482381.
  10. ^ Henneman, Sheila A .; Кон, Франк С. (1975), "Окрашивание монослоев тканевых культур метиленовым синим", Методы клеточной науки, 1 (2), стр. 103–104, Дои:10.1007 / BF01352624
  11. ^ Docampo, R .; Морено, С. Н. (1990), "Метаболизм и механизм действия генцианвиолета", Drug Metab. Ред., 22 (2–3), стр. 161–178, Дои:10.3109/03602539009041083, PMID  2272286
  12. ^ Малей, Александр М .; Арбисер, Джек Л. (декабрь 2013 г.). «Горечавка-фиалка: наркотик 19 века возрождается в 21 веке». Экспериментальная дерматология. 22 (12): 775–780. Дои:10.1111 / exd.12257. ЧВК  4396813. PMID  24118276.
  13. ^ Горгас, Фердинанд Дж. С. (1901), «Пиоктанин - Метил-фиолетовый - Пиоктанин», Стоматологическая медицина. Руководство по Dental Materia Medica And Therapeutics, 7-е издание, Chestofbooks.com, в архиве из оригинала 2011-03-15, получено 2011-03-15.
  14. ^ Choudhary, KN; Soni, PP; Сао, Дания; Мурти, Р. Дешкар AM; Нанда, BR (апрель 2013 г.). «Роль краски генцианового фиолетового в лечении ожоговых ран: проспективное рандомизированное контрольное исследование». J Indian Med Assoc. 111 (4): 248–50. PMID  24475556.
  15. ^ Камар, ФН; Тикмани, СС; Мир, Ф; Заиди, АК (ноябрь 2013 г.). «Ведение и исходы омфалита у новорожденных на уровне общины в Карачи, Пакистан». JPMA. Журнал Пакистанской медицинской ассоциации. 63 (11): 1364–9. PMID  24392520.
  16. ^ Юревич, Р.Дж.; Traboulsi, RS; Мукерджи, ПК; Салата, РА; Ghannoum, MA; Фокус микологии Альянса исследований орального ВИЧ / СПИДа, группа (май 2011 г.). «Определение концентрации генцианвиолета, которая не окрашивает слизистую оболочку полости рта, обладает противокандидозной активностью и хорошо переносится». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний. 30 (5): 629–33. Дои:10.1007 / s10096-010-1131-8. ЧВК  3076549. PMID  21210170.
  17. ^ Берман, Стивен; Найквист, Кристина; Линч, Джулия А .; Джентиле, Анхела. Модуль 5. Лечение распространенных инфекций у детей после стихийных бедствий. (PDF). Американская ассоциация педиатрии. п. 22. Получено 24 июля 2014.
  18. ^ Эрдели, Холли; Сандерс, Паскаль. "5. Генциановый фиолетовый - Продовольственная и сельскохозяйственная организация" (PDF). Продовольственная и сельскохозяйственная организация. Получено 2017-08-30. Остатки в продуктах питания и их оценка - Условия использования
  19. ^ Лаут, К. (1867 г.), "О новом анилиновом красителе" Violet de Paris "'", Лаборатория, 1, стр. 138–139
  20. ^ Гарднер, У. М., изд. (1915), Британская каменноугольная промышленность: ее происхождение, развитие и упадок, Филадельфия: Липпинкотт, стр. 173
  21. ^ США 290893, Керн, А., "Производство красителей или красящих веществ", выпущенный в 1883 г. ; Также доступно от Google.
  22. ^ а б Конн, HJ (1922), "Исследование американских генцианвиолетов: отчет Комитета по бактериологической технике" (PDF), J. Bacteriol., 7 (5), стр. 529–536, Дои:10.1128 / JB.7.5.529-536.1922
  23. ^ Титфорд, М. (1993), «Джордж Грюблер и Карл Холлборн: два основателя индустрии биологических красителей», J. Histotechnol., 16 (2), стр. 155–158, Дои:10.1179 / his.1993.16.2.155, PMID  11615369
  24. ^ Титфорд, М. (2007), «Сравнение исторических красителей Грюблера с современными аналогами с использованием тонкослойной хроматографии», Биотехнология. Histochem., 82 (4–5), стр. 227–234, Дои:10.1080/10520290701714005, PMID  18074269, S2CID  29539186
  25. ^ Clark, G .; Kasten, F.H. (1983), История окрашивания (3-е изд.), Балтимор: Уильямс и Уилкинс, стр. 95–97, ISBN  0-683-01705-5 (Предыдущие издания были автором Х. Дж. Конна)
  26. ^ Корнил, В. (1875), "Sur la диссоциация фиолетового метиланилина и выделение в двух цветах sous l'influence определенных тканей нормального и патологического характера, в частности par les fabric en dégénérescence amyloïde", Comptes Rendus de l'Académie des Sciences (На французском), 80, стр. 1288–1291
  27. ^ а б Конн, HJ (1925), Биологические пятна: справочник по природе и использованию красителей, используемых в биологической лаборатории, Женева, Нью-Йорк: Комиссия по стандартизации биологических пятен, стр. 68–69.
  28. ^ Совет по фармации и химии (1937 г.), Новые и неофициальные средства правовой защиты, Чикаго: Американская медицинская ассоциация, стр. 210–211.
  29. ^ Стиллинг, Дж. (1890), Anilin Farbstoffe als Antiseptica und ihre Anwendung in der Praxis (на немецком языке), Страсбург: Mittheilung
  30. ^ Дригальский, В .; Конради, Х. (1902), "Ueber ein Verfahren zum Nachweis der Typhusbacillen", Zeitschrift für Hygiene, 39 (1), стр. 283–300, Дои:10.1007 / BF02140310, S2CID  22908909
  31. ^ Черчман, Дж. (1912), «Избирательное бактерицидное действие генцианвиолета», Журнал экспериментальной медицины, 16 (2): 221–247, пластины 21–31, Дои:10.1084 / jem.16.2.221, ЧВК  2125249, PMID  19867569
  32. ^ Литтлфилд, Северная Америка; Blackwell, B.N .; Hewitt, C.C .; Гейлор, Д. (1985), «Исследования хронической токсичности и канцерогенности генцианвиолета на мышах», Fundam. Appl. Toxicol., 5 (5), стр. 902–912, Дои:10.1016/0272-0590(85)90172-1, PMID  4065463
  33. ^ База данных канцерогенной активности (CPDB)
  34. ^ Вопросы и ответы на предупреждение FDA об импорте морепродуктов, выращиваемых на фермах из Китая: Какие есть доказательства того, что малахитовый зеленый, генцианвиолет и нитрофуран вызывают рак?, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 2009 г., получено 2010-08-18
  35. ^ Как FDA регулирует морепродукты (PDF), Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 2007 г., получено 2014-10-27
  36. ^ «Министерство здравоохранения Канады предупреждает канадцев о потенциальном риске рака, связанном с генцианвиолетом». Правительство Канады. 2019-06-11. Получено 12 июля 2019.
  37. ^ Шклярски, Кассандра (10 июля 2019 г.). «Популярная практика« пурпурного »кампуса пересматривается после предупреждения Министерства здравоохранения Канады». CityNews. Канадская пресса. Получено 12 июля 2019.
  38. ^ Фредерик Холмс. "Венерическое заболевание". Школа медицины Канзасского университета. Получено 17 октября, 2019.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка