Methylenblau

Strukturformel
Allgemeines
Name	Methylenblau
Andere Namen	N,N,N′,N′-Tetramethylthioninchlorid Methyl(en)thioniniumchlorid 3,7-Bis(dimethylamino)-phenothiaziniumchlorid C.I. 52015 C.I. Basic Blue 9
Summenformel	C16H18ClN3S
CAS-Nummer	61-73-4 122965-43-9 (Hydrat)
PubChem	6099
ATC-Code	V03AB17
Kurzbeschreibung	dunkelgrüne, glänzende Kristalle[1]
Eigenschaften
Molare Masse	319,86 g·mol-1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	ca. 180 °C (Zersetzung) [2]
Löslichkeit	mäßig löslich in Wasser (50 g·l-1 bei 20 °C) [2] löslich in Ethanol und Chloroform[1] unlöslich in Diethylether[1]
Sicherheitshinweise
Bitte beachten Sie die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3] Achtung H- und P-Sätze H: 302-315-319-335 EUH: keine EUH-Sätze P: 261-​305+351+338 [3] EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gesundheits- schädlich (Xn) R- und S-Sätze R: 22 S: keine S-Sätze
LD50	1180 mg·kg−1 (Ratte, peroral)[4]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Methylenblau ist ein Phenothiazin-Derivat. Der Farbstoff wird in der Chemie, Medizin und Färbetechnik verwendet.

Als reiner Farbstoff erscheint Methylenblau als dunkelgrünes Pulver, beziehungsweise als dunkelgrüne Kristalle. Handelsüblich ist es auch als Doppelsalz mit Zinkchlorid erhältlich, welches ein braunes Pulver ist.

Historisches

Methylenblau wurde erstmals 1876 von dem Chemiker Heinrich Caro bei der BASF synthetisiert. Ein Jahr später erhielt die BASF für Methylenblau das erste Deutsche Reichspatent für einen Teerfarbstoff. Um 1900 wurde Methylenblau auch als ein Medikament gegen psychische Erkrankungen versucht. Erst in den 1950er Jahren wurden andere Phenothiazine (Chlorpromazin) als Psychopharmaka entdeckt^[5].

Eigenschaften

Methylenblau absorbiert Licht im Bereich von ca. 530 bis 700 nm; das Absorptionsmaximum liegt bei 660 nm.

Absorptionsspektrum von Methylenblau

Methylenblau wird als Redoxindikator benutzt. Es ist ein guter Wasserstoff-Akzeptor, der Alkohole in Gegenwart von Platin zu Aldehyden oxidiert. Dabei entfärbt sich die Lösung. Eine analoge Reaktion lässt sich auch mit Glucose und Luftsauerstoff als Blue-Bottle-Experiment durchführen. Eine entsprechende Redoxreaktion läuft ab, wenn man zu einer Methylenblaulösung verdünnte Schwefelsäure und etwas Zinkpulver gibt. Methylenblau wird zur farblosen Leukoform reduziert. Die farblose Lösung wird nach Schütteln an der Luft wieder blau, weil die Leukoform vom Luftsauerstoff wieder zum Methylenblau oxidiert wird.

Herstellung

Methylenblau wird in mehreren Schritten aus N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin unter Zusatz von Dichromat als Oxidationsmittel sowie der Addition von N,N-Dimethylanilin hergestellt. Abschließend muss es zum Indamin oxidiert werden, wobei sich Bindschedlers Grün bildet. Dieses wird in Gegenwart von Kupfersulfat mit Schwefelwasserstoff cyclisiert.

Verwendung

Färbemittel

Es wird zur Blaufärbung von Fasern oder Papier verwendet. In Wasser löst sich Methylenblau gut mit intensiver blauer Farbe (daher der Name), selbst geringe Mengen bewirken eine sichtbare Färbung des Wassers.

In der Histologie wurde es 1885 erstmals durch Paul Ehrlich zur selektiven Färbung bestimmter Gewebearten (besonders der grauen Substanz im peripheren Nervensystem) verwendet. Die Färbung mit Methylenblau ist am lebenden Organismus möglich (Vitalfärbung), daher zählt man es zu den so genannten Vitalfarbstoffen.

In der Molekularbiologie wird Methylenblau zum Färben von DNA und RNA in Gelen und auf Membranen nach dem Blotten verwendet. Zwar ist Methylenblau nicht so sensitiv wie Ethidiumbromid, dafür aber weniger toxisch und es interkaliert nicht in die Nukleinsäure-Ketten.

Medizin

In der Medizin ist es ein wichtiges Antidot bei Nitrit- und Anilinvergiftungen, da es die Rück-Umwandlung von Methämoglobin zu funktionsfähigem Hämoglobin beschleunigt (s. Methämoglobinämie). Weiter wird es noch als Antiseptikum, zur Bekämpfung von Malaria,^[6] Antirheumatikum und zu Diagnosezwecken eingesetzt. In der Tiermedizin findet es, zusammen mit Malachitgrün, als Mittel gegen die bei Fischen auftretende Weißpünktchenkrankheit Verwendung.

Methylenblau wird als mögliche Behandlungsoption für die Alzheimer-Krankheit untersucht. Ermutigende Resultate brachte eine 50-wöchige Studie mit dem Arzneistoff Methylenblau (Rember) an 321 Patienten mit leicht bis moderat fortgeschrittener Erkrankung. Verglichen mit Placebo konnte der beste Effekt durch die Gabe von 60 mg des Wirkstoffes erzielt werden, nämlich eine um 81 % geringere Verschlechterung der kognitiven Leistungsfähigkeit. Größere Studien, die 2009 starten sollen, sind notwendig um das Resultat zu bestätigen. Wenn die weitere Prüfung des Medikaments reibungslos verläuft, könnte es im Jahr 2012 zugelassen werden ^[7].

Weiterhin wird der vielseitige Farbstoff auf seine Eignung zur Behandlung von chronischen Schmerzen des unteren Rückens untersucht. Hierbei wird das neurotoxisch wirkende Methylenblau zwischen die Wirbel direkt in die beschädigten Bandscheiben (lat. Discus intervertebralis) injiziert, was zu einer Zerstörung der Schmerzrezeptoren und somit zur Beseitigung bzw. Linderung des Schmerzes führt. Vorläufige Ergebnisse der im Rahmen einer Placebo-kontrollierten klinischen Studie durchgeführten Untersuchung sind sehr ermutigend: Diese simple, minimal-invasive und preiswerte Behandlungsmethode führt bei einem Großteil der Patienten zu einer nachhaltigen, für mindestens zwei Jahre anhaltenden Schmerzlinderung, wobei bei keinem der Patienten Komplikationen auftraten.^[8]

Die Anwendung von Methylenblau kann zum Serotonin-Syndrom führen, wenn MAO-Hemmer wie z.B. Methylenblau und Antidepressiva der Gruppe Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI), wie beispielsweise Fluoxetin, Fluvoxamin, Paroxetin, Sertralin und Citalopram kombiniert werden.^{[9][10][11][12]}

In der experimentellen Pharmakologie wird Methylenblau als Enzymhemmer der löslichen Guanylatcyclase eingesetzt.^[13]

Sonstige

In der Geologie dient die Methylenblau-Methode zur Bestimmung des Smektitgehalts in Tonmineralien. Es stellt damit ein wichtiges Verfahren zur Qualitätskontrolle in vielen Industriezweigen dar.

In der Analytischen Chemie wird es in der Bestimmung von Aniontensiden nach der Longwell-Manience-Methode und bei der Epton-Titration verwendet.

In der Abwasseranalytik wird eine Methylenblauprobe zur Bestimmung der Fäulnisfähigkeit herangezogen. Mit Hilfe der Methylenblauprobe kann der Nachweis geführt werden, ob bzw. in welchem Maße der Ablauf einer Kläranlage noch fäulnisfähige Stoffe enthält. Methylenblau ist ein Redoxindikator und entfärbt sich bei absolutem Luftabschluss in dem Maße, in dem anaerobe Verhältnisse (H₂S-Bildung) überhand nehmen. Es wird die Zeit bis zur Entfärbung des der Probe zugesetzten Farbstoffes bestimmt. Man gibt 0,6 ml einer Methylenblaulösung (0,05 %ig) in eine 100 ml Schliffstopfenflasche, füllt randvoll mit Probe, setzt den Stopfen blasenfrei auf und bewahrt sie im Dunkeln bei 20 °C (Brutschrank) auf. Die Probe wird täglich beobachtet (am ersten Tag mehrmals) und stellt die Zeit bis zur Entfärbung fest; erfolgt diese bereits am ersten Tag (Angaben in Stunden) oder innerhalb vier Tagen (Angabe in Tagen), ist die Ablaufqualität unzulässig; tritt innerhalb von fünf Tagen keine Entfärbung ein, wird die Probe als "n. e." (nicht entfärbt) bezeichnet und der Test abgebrochen (s. DEV [1], H 22,"Prüfung auf Fäulnisfähigkeit" und ÖNORM M 6276).

• 

  Methylenblau-Pulver

• 

  wässrige Methylenblau-Lösung

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online - Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.
2. ↑ ^{a b c} Eintrag zu Methylenblau in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 29. November 2007 (JavaScript erforderlich).
3. ↑ ^{a b} Datenblatt Methylene blue bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 11. April 2011.
4. ↑ Methylenblau bei ChemIDplus.
5. ↑ Bangen, Hans: Geschichte der medikamentösen Therapie der Schizophrenie. Berlin 1992.
6. ↑ Brigitte M. Gensthaler (2004): Ehrlichs Methylenblau – Blauer Farbstoff gegen Malaria. In: Pharmazeutische Zeitung. Nr. 39. HTML
7. ↑ http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/7525115.stm Mitteilung bei BBC-online
8. ↑ Peng, B et al.: A randomized placebo-controlled trial of intradiscal methylene blue injection for the treatment of chronic discogenic low back pain. In: Pain. 149, Nr. 1, 2010, S. 124–129. PMID 20167430.
9. ↑ http://www.medicalforum.ch/pdf/pdf_d/2008/2008-06/2008-06-259.PDF
10. ↑ http://www.psychotropical.com/methblue_toxicity.shtml
11. ↑ PMID 17721552.
12. ↑ http://www.pharmawiki.ch/wiki/index.php?wiki=Serotonin-Toxizität
13. ↑ Tiboni GM, Giampietro F, Lamonaca D. The soluble guanylate cyclase inhibitor methylene blue evokes preterm delivery and fetal growth restriction in a mouse model. In: In Vivo. 2001 Jul-Aug;15(4) S.333–337. PMID 11695226.

Literatur

• Ulrich L. Bohne & Richard P. Kreher (1999): Methylenblau. Geschichte eines Farbstoffs – ein Farbstoff mit Geschichte. In: NiU-Chemie. Nr. 52, S. 36-37. PDF

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