【背景及概述】[1][2]
亞甲基藍(methylene blue,MB)屬于噻嗪類染料,最早用于治療細菌性痢疾,之后亞甲基藍也經常應用于治療癌癥、細菌和病毒感染以及中樞神經疾病等。此外,亞甲基藍也被用于水產品養(yǎng)殖中,用來治療某些魚病或者作為消毒劑使用。目前美國食品監(jiān)督管理局(FDA)、歐盟6/23/EC指令和日本《肯定列表》都對亞甲基藍在水產品中殘留量制訂了檢測標準。
而國內對亞甲基藍的殘留限量目前尚未有相關規(guī)定,由于高濃度亞甲基藍會使動物中毒并導致死亡,并且關于亞甲基藍在動物體內代謝的研究相對較少,因此需要對亞甲基藍的檢測及其在動物體內代謝問題進行深入研究。亞甲基藍是陽離子型化合物,在空氣中比較穩(wěn)定,可溶于水、乙醇、氯仿,不溶于醚類。它最重要的性質是氧化還原性,在好氧菌的作用下能將其氧化成無色亞甲基藍。此外,亞甲基藍具有 3 種代謝物,亞甲基藍的去二甲基代謝物(天青A (Azure A,AZA))、去一甲基代謝物(天青B(Azure B,AZB))與去三甲基代謝物(天青C (Azure C,AZC))。
【應用】[1]
1 亞甲基藍的應用
1.1 工業(yè)領域
亞甲基藍屬于染料類化合物,工業(yè)級亞甲基藍經常會用于棉、蠶絲、紙張等的染色,也可應用在竹木的著色和制造墨水、色淀等。另外,也常被用作細菌染色劑、指示劑等。
1.2醫(yī)藥領域
亞甲基藍很早之前就在醫(yī)學領域得到了應用。早在19世紀90年代初,亞甲基藍就被用于治療細菌性瘧疾,并獲得了成功,這是利用人工合成的染料化合物對疾病治療的首次案例,從此人們對染料治療疾病的研究就一直延續(xù)至今。由于亞甲基藍的氧化還原特性,可用于解除氰化物、亞硝酸鹽、苯胺、乙酰苯胺中毒,或因磺胺類等藥物而導致的高鐵血紅蛋白癥。近年來,學者們也對亞甲基藍及其代謝物在各種細菌和病毒感染,癌癥和中樞神經系統(tǒng)疾病如抑郁癥、精神分裂癥、阿爾茨海默病等疾病中的應用進行了研究。此外,亞甲基藍也被用于對其他方面的疾病治療,例如 Dinc 等發(fā)現亞甲基藍能夠通過減少炎癥細胞因子和反作用氧化應激對乙酸誘導的結腸炎起到保護作用。也有研究人員利用亞甲基藍治療全腦缺血 (global cerebral ischemia,GCI)和修復百草枯(paraquat,PQ)中毒患者引起的肝損傷。
1.3 水產養(yǎng)殖領域
亞甲基藍在水產品養(yǎng)殖中能被用作消毒藥,其原理是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(tǒng)競爭氫離子,使酶失活,進而導致微生物喪失生存能力。20世紀90年代以來,亞甲基藍代替孔雀石綠、結晶紫等被用于水產養(yǎng)殖中進行防治水霉病、賽霉病和小瓜蟲等魚類疾病,也用于活魚運輸、環(huán)境消毒等。其在治療小瓜蟲病、斜管蟲病、紅嘴病、水霉病和凡納濱對蝦幼體粘臟病等魚病也具有一定的療效,也可用作抗真菌藥物,降低魚類運輸中的死亡率。
1.4 皮膚護理領域
有研究表明,亞甲基藍在皮膚護理方面也存在一定潛力。Xiong 等發(fā)現亞甲基藍能夠清除自由基、刺激年輕和老年真皮成纖維細胞中的細胞增殖,從而對改善皮膚活力、促進皮膚彈性和膠原蛋白的合成以及通過基質金屬蛋白酶(matrix metallo preteinases,MMP)的降解保護皮膚基質等方面具有一定的作用。因此,亞甲基藍可以成為抗衰老化妝品中有前景的藥劑。
【危害】[1]
亞甲基藍雖然在治療高鐵血紅蛋白方面具有很好的療效,但若使用的亞甲基藍劑量過高,卻會引發(fā)此癥。也有報道稱亞甲基藍會導致亨氏小體貧血(Heinz-body anemia)、紅細胞形態(tài)改變以及壞死性濃腫等癥狀。
Chung 等報道了亞甲基藍具有致突變性,向人體靜脈注射劑量高于 500 mg/kg 的亞甲基藍后,會使人感到惡心、眩暈、胸口疼痛等。劉建勇等[19]通過實驗得出亞甲基藍對糠蝦幼體和南美白對蝦幼體的安全濃度分別為 0.029、0.025 mg/L。陳萬光等研究表明亞甲基藍對高體鰟鲏等魚類的安全濃度為 0.96 mg/L。殷華等研究得出亞甲基藍對水絲蚓的安全濃度為2.64 mg/L。通過比較對不同魚蝦等水生動物的急性毒性實驗發(fā)現,亞甲基藍對不同水生動物的毒性具有一定差異,并且達到一定濃度時,稍有增加就會引發(fā)動物大量死亡。因此,使用亞甲基藍時需要在其安全濃度的范圍內使用。
【降解方法】[2]
石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種新型半導體光催化劑,其禁帶寬度約為2.7eV,具有可見光吸收能力,是一種典型的可見光響應半導體材料。納米片狀的g-C3N4可以降解以亞甲基藍(MB)為模擬降解物。
g-C3N4納米片在可見光照射下對MB的催化降解能力, 結果如圖8所示. 從圖可見,5mg g-C3N4 納米片催化劑加入到100ml(10mg·L-1)的MB溶液中, 可見光照射120min,降解率為47%;降解體系中加入H2O2助催化劑后,促進作用納米片光催化降解MB分子。
【主要參考資料】
[1]楊衛(wèi)軍,張靜余,嚴敏鳴.亞甲基藍檢測方法及代謝動力學研究進展[J].食品安全質量檢測學報,2018,9(10):2419-2425.
[2]李鋒,李長鳴,呂暢,楊在興,李洪仁.g-C_3N_4納米片的合成及可見光催化降解亞甲基藍[J].沈陽大學學報(自然科學版),2018,30(04):263-267.