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亞甲基藍
來源:互聯網

亞甲基藍(Methylene 藍色),別名亞甲藍、美藍、堿性藍9、堿性湖藍BB等,是一種以3,7-雙(二甲氨基)吩噻嗪-5-鎓為平衡離子的有機氯化鹽。其分子式為C16H18N3S.Cl或C16H18ClN3S,摩爾質量為319.9g/摩爾。暗綠色晶體或帶有金屬光澤的粉末,含三、四或五分子結晶水,在空氣中穩定。有輕微氣味?。溶于水和乙醇,呈天藍色。

亞甲基藍較其他堿性染料更能顯出美麗的藍色,且牢度好,除用于絲、毛的染色和棉織品媒染及紙張的染色外,也用于皮革的染色,還可制成色淀及墨水;它兼具抗氧化、抗瘧、抗抑郁及心臟保護等多重生物活性。它扮演多種酶抑制劑角色,兼具酸堿指示劑熒光染料、組織學染色劑、物理示蹤劑等用途。靜脈注射形式經美國食品藥品監督管理局批準用于成人與兒童獲得性高鐵血紅蛋白血癥治療。

亞甲基藍于1876年由德國化學家海因里希·卡羅(Heinrich Caro)首次合成,最初作為紡織工業合成染料使用。2017年10月27日,世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考,亞甲基藍在3類致癌物清單中。

發現歷史

亞甲基藍于1876年由德國化學家海因里希·卡羅(Heinrich Caro)首次合成,最初作為紡織工業合成染料使用。其早期用途包括為牛仔褲賦予標志性藍色。19世紀末?,科學家羅伯特·科赫(Robert Koch)與保羅·埃爾利希(Paul Ehrlich)發現其抗菌特性,亞甲基藍由此成為首個用于治療瘧疾的合成化合物,被譽為“醫學史上第一種全合成藥物”。1950年代前,廣泛應用于人類治療尿路感染、真菌感染(如第二次世界大戰期間戰壕足)、細菌感染及作為消毒劑。抗菌藥物普及后?,因易導致皮膚及體液藍染等副作用,逐步退出常規醫療(高鐵血紅蛋白血癥等急癥除外)。歷史上曾廣泛用于非洲瘧疾治療,后因氯喹等藥物普及逐步退出市場。后成為診斷與治療魚卵真菌病、硝酸鹽中毒、氨中毒、“天鵝絨病”、白點病等水產疾病的優選抗感染劑,至今仍被廣泛應用。

理化性質

物理性質

亞甲基藍的分子式為C16H18N3S.Cl或C16H18ClN3S,摩爾質量為319.9g/摩爾。暗綠色晶體或帶有金屬光澤的粉末,有輕微氣味?,含三、四或五分子結晶水,在空氣中穩定。溶于水和乙醇,呈天藍色,其水溶液呈堿性且有毒。水溶解性:40 g/L(20 ℃)。還溶于丁醇、戊醇異戊醇,微溶于三氯甲烷,不溶于乙醚和苯。密度(25/4℃):1.00g/mL;熔點:100–110°C(伴隨分解);閃點:14°C;蒸氣壓?:0.00000013mmHg;

化學性質

加熱亞甲基藍會分解釋放劇毒氣體?:氮氧化物、硫氧化物及氯化物。其水溶液遇硫酸退色。但曝露在空氣中及加入氫氧化銨,顏色可以復原。與某些金屬可以形成雙鹽。還原后為無色亞甲基藍(mp159~160℃)。

應用領域

染色

亞甲基藍較其他堿性染料更能顯出美麗的藍色,且牢度好,除用于絲、毛的染色和棉織品媒染及紙張的染色外,也用于皮革的染色。與ZnCl2混合后,可用于棉,亞麻,絲織物,紙,竹和木材的染色。可用于制造墨水和色淀,以及對生物和細菌組織進行染色。而且,可以將其與甲基紫和黃色糊精以78:13:9的比例混合以形成堿性寶藍色

醫療

亞甲基藍對由亞硝酸鹽、硝酸鹽、苯胺、1-溴-2-硝基苯三硝基甲苯苯醌苯肼等化學物和含有或產生芳香胺的藥物(乙酰苯胺對乙酰氨基酚、非那西丁、對氨基苯甲酸乙酯等)引起的高鐵血紅蛋白血癥有效;對先天性還原型二磷酸吡啶核苷高鐵血紅蛋白還原酶缺乏引起的高鐵血紅蛋白血癥效果較差;對異常血紅蛋白伴有高鐵血紅蛋白血癥無效;對急性氰化物中毒,能暫時延遲其毒性。可治療異環磷酰胺誘導的神經毒性。亦可外用于口腔潰瘍的涂布。臨床還試用于治療尿道結石、閉塞性血管炎神經性皮炎等。可用于多種臨床疾病(如肝硬化、嚴重肝肺綜合征)伴隨的低氧血癥、高動力循環及低血壓的輔助治療。可作為結腸鏡檢查(篩查或監測)中的診斷顯影劑,用于成人結直腸病灶識別。可扮演多種酶抑制劑角色:包括單胺氧化酶(EC 1.4.3.4)、膽堿酯酶(EC 3.1.1.8)及鳥苷酸環化酶(EC 4.6.1.2)。作為合成堿性染料,可特異性結合核酸等帶負電細胞組分,用于腫瘤手術中前哨淋巴結顯影定位。低劑量靜脈注射時,能將高鐵血色素還原為正常血紅蛋白。在阿爾茲海默癥治療領域顯示出抑制Tau蛋白聚集的特性(藥物代號Rember)。

漁業生產

亞甲基藍在水溶液中形成的離子型化合物可以與微生物酶系統競爭氫離子,使酶失活,進而導致微生物喪失生存能力,可作診斷與治療魚卵真菌病、硝酸鹽中毒、氨中毒、“天鵝絨病”、白點病等水產疾病的優選抗感染劑,至今仍被廣泛應用。在魚卵魚巢消毒方面,亞甲基藍以其附著性強、使用次數少、防治效果好,并且沒有食鹽、甲醛水溶液使用中的缺點,因此易于在生產中推廣使用。

分析鑒定

在化學實驗中,分析純的亞甲基藍可用作化學試劑中的吸附指示劑。還可用于沉淀高氯酸鹽和鋨酸鹽,并催化測定硒和鉬。同時,亞甲基藍還具有氧化作用,能氧化一些高還原性物質,如葡萄糖或鋅,其本身被還原成無色的還原亞甲基藍(有些人稱其為亞甲白)。還原后的亞甲基藍具有一定的還原能力,能被空氣中的氧等一些氧化性物質氧化,在氧化數下生成藍色亞甲基藍。因此,亞甲基藍可用于氧化還原滴定,也可用于演示氧化還原振蕩反應。最典型的是藍瓶實驗。

合成過程

①以N,N-N,N-二甲基苯胺為原料,與亞硝酸作用,生成對亞硝基化合物N,N-二甲基苯胺,再在鐵粉存在下還原,生成對N,N-二甲基氨基苯胺,再在重鉻酪鈉存在下,在硫酸介質中氧化,同時在硫代硫酸鈉硫酸鋁的作用下,進行磺化,生成對氨基間磺基甲苯胺,進一步在硫酸銅重鉻酸鈉存在下與N,N-二甲基苯胺反應后,在鹽酸中,在重鉻酸鈉作用下氧化,可制得。②以對氨基-N,N-二甲基苯胺為原料,在三氯化鐵的存在下,與硫化氫反應,也可制得。

鑒別

鑒別

(1)取亞甲基藍約10mg,加?50ml溶解后,顯深藍?;分取溶液10ml,加稀硫酸1ml與0.1g,藍?即消失,濾過1滴,復顯藍?;另取溶液10ml,加碘化鉀試液數滴,即?成深藍?的絨?狀沉淀,沉淀后,上層溶液顯淡藍?;再數滴,即顯深棕?;加0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液復顯藍?。(2)亞甲基藍的紅外光吸收圖譜應與對照的圖譜(光譜集143圖)?致。

檢查

(1)?燥失重:取亞甲基藍,在105℃?燥?恒重,減失重量不得過18.0%(通則0831)。(2)熾灼殘渣:不得過1.2%(通則0841)。(2)鋅鹽:取0.10g,加硫酸數滴濕潤后,熾灼,殘渣中加稀鹽酸5ml與?5ml,煮沸,加氨試液5ml,濾過,濾液中加硫化銨試液2滴,不得發?沉淀或渾濁。(4)砷鹽:取亞甲基藍0.20g,加氫氧化鈣0.5g,混合,加?少量,攪拌均勻,?燥后,先???燒灼使炭化,再在600?700℃熾灼使完全灰化,放冷,加鹽酸5ml與?23ml使溶解,依法檢查(通則0822第?法),應符合規定(0.001%)。

含量測定

取亞甲基藍約0.2g,精密稱定,置燒杯中,加?40ml溶解后,置?浴上加熱?75℃,精密加重鉻酸鉀滴定液(0.01667mol/L)25ml,搖勻,在75℃保溫20分鐘,放冷,?垂熔玻璃漏?濾過,燒杯與漏???洗滌4次,每次2.5ml,濾過,合并濾液與洗液,移置具塞錐形瓶中,加?250ml、硫酸溶液(0→5)25ml與碘化鉀試液10ml,搖勻,?硫代硫酸鈉滴定液(0.1mol/L)滴定,?近終點時,加淀粉指?液2ml,繼續滴定?藍?消失,并將滴定的結果?空?試驗校正。每1ml重鉻酸鉀滴定液(0.01667mol/L)相當于10.66mg的C16H18N3ClS。

安全事宜

作用機制

(1)基礎藥理學作用:亞甲基藍通過抑制一氧化氮合酶(NOS)與鳥苷酸環化酶(GC)活性,調控一氧化氮(NO)-cGMP(cGMP)信號軸。(2)?阿爾茲海默癥相關機制:亞甲基藍可通過氧化tau蛋白的半胱氨酸巰基(-SH)以維持其單體狀態,抑制病理性聚集;可激活Nrf2/抗氧化反應元件(ARE)通路,發揮抗炎藥與抗氧化效應(動物模型研究);早期干預可減少不溶性tau沉積并提升學習記憶能力(臨床前研究)。(3)?高鐵血紅蛋白血癥的還原機制:亞甲基藍在紅細胞(RBC)內轉化為?無色亞甲基藍(leukomethylene 藍色)?,作為還原劑將高鐵血紅蛋白的三價鐵(Fe3?)還原為可攜氧的二價鐵(Fe2?)狀態。(4)?抗瘧作用雙重靶點:亞甲基藍的特異性可抑制惡性瘧原蟲谷胱甘肽還原酶,恢復氯喹(CQ)敏感性;阻斷血紅素(haem)聚合成瘧原蟲色素(haemozoin),作用類似4-氨基喹啉類抗瘧藥。(5)異環磷酰胺神經毒性拮抗機制:亞甲基藍作為替代電子受體,解除肝臟糖異生導致的NADH抑制;阻斷氯乙胺轉化為神經毒性代謝物氯乙醛(chloroacetaldehyde);抑制多種胺氧化酶活性,進一步減少氯乙醛生成。

毒理

亞甲基藍常規用于治療藥物誘發的高鐵血紅蛋白血癥,但在葡糖-6-磷酸脫氫酶(G6PD)缺乏癥患者中可能誘發高鐵血紅蛋白血癥;新生兒腸道給藥后可能引發高鐵血紅蛋白血癥與溶血性貧血。低劑量可增強腦線粒體細胞色素氧化酶活性,改善學習任務后的記憶保留(臨床前研究);1%濃度前房注射對角膜內皮和虹膜上皮細胞具有細胞毒性。流行病學證據顯示其具有致畸性,妊娠期使用可導致胎兒溶血性貧血、高膽紅素血癥及腸閉鎖等畸形;羊膜腔內注射可能與新生兒空腸回腸閉鎖、腸梗阻相關。與5-羥色胺活性藥物聯用可能誘發5-羥色胺綜合征(個案報道);≥5mg/kg劑量可能觸發5-羥色胺毒性(單胺氧化酶抑制特性)。亞甲基藍尚無特異性解毒劑,嚴重過敏反應需立即停藥并采取支持治療;與5-羥色胺藥物聯用可能致死(罕見但高危)。

動物研究:亞甲基藍治療導致高鐵血紅蛋白形成和紅細胞氧化損傷,引發再生性貧血,并伴隨多種組織和生化變化,這些變化是紅細胞損傷的繼發性反應。早期變化表現為高鐵血紅蛋白水平的劑量相關性增加,其中大鼠和小鼠的反應在幅度上相似。與大鼠相比,小鼠似乎對海因茲小體的形成以及貧血的發展更為敏感,貧血特征為血色素、紅細胞壓積和紅細胞計數的下降。在所有接受治療的小鼠以及100mg/kg(僅雄性)和200mg/kg劑量的大鼠中,脾臟腫大在解剖時明顯可見。亞甲基藍對大鼠具有胚胎毒性。亞甲基藍導致小鼠在妊娠第18天(足月妊娠)前分娩。這一反應分別在50、60或85mg/kg劑量的亞甲基藍處理的動物中觀察到45%、50%和83%的發生率。在無細胞條件下,亞甲基藍誘導脫氧核糖核酸損傷。它以高數量的堿基為特征,這些修飾對修復性內切酶FPG蛋白(甲酰嘧啶DNA糖苷酶)敏感。亞甲基藍在培養的哺乳動物細胞中具有誘變性。然而,來自小鼠微核試驗的結果表明,其基因毒性在體內并未表現出來。在獸醫學應用中,亞甲基藍治療的最大擔憂是海因茨體貧血或其他紅細胞形態變化、高鐵血紅蛋白血癥以及紅細胞壽命縮短。貓對這些效應非常敏感,一些人認為在貓患者中使用是禁忌的,但狗和馬在相對較低的劑量下也可能出現血液學不良反應。神仙魚神仙魚 scalare)暴露后顯示致畸效應。

急性毒性:大鼠口徑LD50:1180 mg/kg;小鼠口徑LD50:3500 mg/kg。

接觸限值

亞甲基藍應符合良好生產規范(GMP)作為抗菌農藥配方成分使用;施用于半永久性或永久性食品接觸表面(非食品包裝);與食品接觸前需充分瀝干。公共餐飲場所食品接觸表面、乳制品加工設備、食品加工設備及器具,包括亞甲基藍(限用終濃度≤0.4ppm)。

健康危害

亞甲基藍最常見的不良反應之一是尿液呈藍綠色。另一種常見的不良反應是靜脈注射后出現四肢疼痛。亞甲基藍可能與其他血清素類藥物(如SSRIs、SNRIs、MAOIs和TCAs)結合,由于亞甲基藍具有MAOI活性,可能導致血清素綜合征。血清素綜合征會增加交感神經和神經肌肉活動;因此,癥狀包括出汗、肌肉抽搐和震顫。在成年人中,亞甲基藍可能導致頭暈、混亂和頭痛等中樞神經系統相關癥狀。對新生兒使用亞甲基藍可能導致高膽紅素血癥、呼吸抑制、肺水腫、光毒性反應和溶血性貧血。2016年,亞甲基藍被列入3類致癌物清單。

防治方法

存儲

應將容器密封,置于干燥、通風良好的地方。儲存類別(TRGS 510):不燃液體。市售的10mg/mL甲基藍注射液應儲存于20-25°C,但可暴露于15-30°C的溫度范圍內。

個人防護裝備

使用經NIOSH(美國)或EN 166(歐盟)等政府標準測試認證的護目鏡或面罩;防護設備需覆蓋眼睛及面部暴露區域,阻擋飛濺物、化學品或輻射危害。操作時必須佩戴防護手套,優先選用耐化學腐蝕材質(如丁腈橡膠、氟橡膠等);根據危險物質濃度調整手套厚度及密封性設計。穿著密閉型防護服(如連體式或分體式設計),確保材質對危險物質具有不滲透性;根據作業場所危險物質濃度及暴露量動態調整防護等級。防護裝備類型需與危險物質濃度嚴格匹配;眼/面部、皮膚及身體防護需協同作用,阻斷暴露途徑。

處置規程

個人應避免吸入蒸氣、氣霧或氣體;按泄漏物毒性等級穿戴相應呼吸與皮膚防護裝置;將泄漏物收集至專用密閉容器中,標識清晰后移交專業處置;過期或廢棄藥品處置須嚴格遵守相關部門監管要求;嚴禁通過馬桶沖排或生活垃圾渠道丟棄藥品;須將過期或廢棄藥品原包裝完整密封后退回生產商;由持有資質的醫療廢物處理承包商進行專業封裝,通過以下方式最終處置:埋葬于許可的有毒有害廢物填埋場;在許可設施中進行高溫焚燒。

消防

適用滅火劑?有水霧、抗乙醇泡沫、干粉或二氧化碳;必要時需佩戴自給式呼吸器(SCBA)進行滅火作業。

急救

(1)立即確認已完成充分去污處理(如皮膚/黏膜污染清除)。?(2)無自主呼吸者?須優先使用需求閥復蘇器、球囊面罩裝置或便攜式面罩進行人工通氣(需經專業培訓操作);心跳驟停者?須立即實施標準心肺復蘇術(CPR)。(3)眼部污染處理?:以溫和流動水持續沖洗受污染眼部至少15分鐘,避免水流壓力損傷角膜。(4)嘔吐管理?:禁止誘導嘔吐?,以避免加重消化道或呼吸道損傷;?嘔吐發生時?,將患者置于前傾位或左側臥位(頭部低于身體),確保氣道開放并防止誤吸。(4)保持患者安靜,維持正常體溫以減少代謝應激;持續監測意識狀態及呼吸/循環功能。(5)完成初步處理后,立即聯系專業醫療團隊進行后續干預。

安全標志

H302(91.6%):吞咽有害(急性口服毒性,警告級別);

H318(25.6%):造成嚴重眼損傷(危險性:嚴重眼損傷/眼刺激);

H412(10.3%):對水生生物有害且具有長期持續影響(危害水生環境,長期危害);

?P264:操作后需徹底清洗雙手;

?P265:避免接觸眼睛;

?P270:使用本產品時禁止飲食或吸煙;

?P273:防止泄漏至環境中。

法規限制

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》,防治生態環境污染,改善生態環境質量,規范水中硫化物的測定方法,制定標準《水質 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法》(HJ 1226—2021),2022年3月1日實施。該標準規定了測定水中硫化物的亞甲基藍分光光度法。該標準與《水質 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法》(GB/T 16489—1996)相比,主要差異如下:——修訂了適用范圍;——修訂了方法檢出限;——刪除沉淀分離法;——增加了“酸化-蒸餾吸收”前處理方法;——增加了“質量保證和質量控制”;——增加了“廢物處置”。

2024年12月25日,為貫徹《中華人民共和國環境保護法》,規范生態環境監測工作,批準《固定污染源廢氣 硫化氫的測定 亞甲基藍分光光度法》標準為中國國家生態環境標準,并予發布,2025年7月1日起實施。

參考資料 >

Methylene Blue.pubchem.2025-05-21

亞甲基藍.物競數據庫.2025-05-21

亞甲基藍的制備及用途.百家號.2025-05-21

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水質 硫化物的測定 亞甲基藍分光光度法.中華人民共和國生態環境部.2025-05-21

關于發布《固定污染源廢氣 硫化氫的測定 亞甲基藍分光光度法》等23項國家生態環境標準的公告.中華人民共和國生態環境部.2025-05-21

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