【背景及概述】[1][2]
亞甲基藍(lán)(methylene blue,MB)屬于噻嗪類染料,最早用于治療細(xì)菌性痢疾,之后亞甲基藍(lán)也經(jīng)常應(yīng)用于治療癌癥、細(xì)菌和病毒感染以及中樞神經(jīng)疾病等。此外,亞甲基藍(lán)也被用于水產(chǎn)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(lán)在水產(chǎn)品中殘留量制訂了檢測標(biāo)準(zhǔn)。
而國內(nèi)對亞甲基藍(lán)的殘留限量目前尚未有相關(guān)規(guī)定,由于高濃度亞甲基藍(lán)會使動物中毒并導(dǎo)致死亡,并且關(guān)于亞甲基藍(lán)在動物體內(nèi)代謝的研究相對較少,因此需要對亞甲基藍(lán)的檢測及其在動物體內(nèi)代謝問題進(jìn)行深入研究。亞甲基藍(lán)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(zhì)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(lán)。此外,亞甲基藍(lán)具有 3 種代謝物,亞甲基藍(lán)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(yīng)用】[1]
1 亞甲基藍(lán)的應(yīng)用
1.1 工業(yè)領(lǐng)域
亞甲基藍(lán)屬于染料類化合物,工業(yè)級亞甲基藍(lán)經(jīng)常會用于棉、蠶絲、紙張等的染色,也可應(yīng)用在竹木的著色和制造墨水、色淀等。另外,也常被用作細(xì)菌染色劑、指示劑等。
1.2醫(yī)藥領(lǐng)域
亞甲基藍(lán)很早之前就在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。早在19世紀(jì)90年代初,亞甲基藍(lán)就被用于治療細(xì)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(lán)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(dǎo)致的高鐵血紅蛋白癥。近年來,學(xué)者們也對亞甲基藍(lán)及其代謝物在各種細(xì)菌和病毒感染,癌癥和中樞神經(jīng)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(yīng)用進(jìn)行了研究。此外,亞甲基藍(lán)也被用于對其他方面的疾病治療,例如 Dinc 等發(fā)現(xiàn)亞甲基藍(lán)能夠通過減少炎癥細(xì)胞因子和反作用氧化應(yīng)激對乙酸誘導(dǎo)的結(jié)腸炎起到保護(hù)作用。也有研究人員利用亞甲基藍(lán)治療全腦缺血 (global cerebral ischemia,GCI)和修復(fù)百草枯(paraquat,PQ)中毒患者引起的肝損傷。
1.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域
亞甲基藍(lán)在水產(chǎn)品養(yǎng)殖中能被用作消毒藥,其原理是亞甲基藍(lán)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(jìn)而導(dǎo)致微生物喪失生存能力。20世紀(jì)90年代以來,亞甲基藍(lán)代替孔雀石綠、結(jié)晶紫等被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中進(jìn)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(hù)理領(lǐng)域
有研究表明,亞甲基藍(lán)在皮膚護(hù)理方面也存在一定潛力。Xiong 等發(fā)現(xiàn)亞甲基藍(lán)能夠清除自由基、刺激年輕和老年真皮成纖維細(xì)胞中的細(xì)胞增殖,從而對改善皮膚活力、促進(jìn)皮膚彈性和膠原蛋白的合成以及通過基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallo preteinases,MMP)的降解保護(hù)皮膚基質(zhì)等方面具有一定的作用。因此,亞甲基藍(lán)可以成為抗衰老化妝品中有前景的藥劑。
【危害】[1]
亞甲基藍(lán)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(lán)劑量過高,卻會引發(fā)此癥。也有報道稱亞甲基藍(lán)會導(dǎo)致亨氏小體貧血(Heinz-body anemia)、紅細(xì)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(lán)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(xiàn),亞甲基藍(lán)對不同水生動物的毒性具有一定差異,并且達(dá)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(lán)時需要在其安全濃度的范圍內(nèi)使用。
【降解方法】[2]
石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種新型半導(dǎo)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(yīng)半導(dǎo)體材料。納米片狀的g-C3N4可以降解以亞甲基藍(lán)(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(jié)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(jìn)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(yán)敏鳴.亞甲基藍(lán)檢測方法及代謝動力學(xué)研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)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(lán)[J].沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2018,30(04):263-267.