Gentian violet GRAM stain 25g

Gentian violet GRAM stain 25g

Το Crystal violet ή gentian violet, επίσης γνωστό ως methyl violet 10B ή hexamethyl pararosaniline chloride, είναι μια βαφή τριαρυλομεθανίου που χρησιμοποιείται ως ιστολογική χρώση και στη μέθοδο ταξινόμησης βακτηρίων του Gram. Το Crystal violet έχει αντιβακτηριδιακές, αντιμυκητιακές και ανθελμινθικές (βερμικτόνο) ιδιότητες και ήταν παλαιότερα σημαντικό ως τοπικό αντισηπτικό.

Η ιατρική χρήση της χρωστικής έχει σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί από πιο σύγχρονα φάρμακα, αν και εξακολουθεί να αναφέρεται στον κατάλογο του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας. Το όνομα βιολέτα της γεντιανής χρησιμοποιήθηκε αρχικά για ένα μείγμα χρωστικών μεθυλικής παραροσανιλίνης (methyl violet), αλλά τώρα θεωρείται συχνά συνώνυμο του crystal violet. Το όνομα αναφέρεται στο χρώμα του, καθώς μοιάζει με αυτό των πετάλων ορισμένων λουλουδιών γεντιανής, δεν είναι φτιαγμένο από γεντιανές ή βιολέτες.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας αριθμός πιθανών διαδρομών για την παρασκευή της κρυσταλλικής βιολέτας. Η αρχική διαδικασία που αναπτύχθηκε από τους Γερμανούς χημικούς Kern και Caro περιελάμβανε την αντίδραση διμεθυλανιλίνης με φωσγένιο για να δώσει 4,4′-δις(διμεθυλαμινο)βενζοφαινόνη (κετόνη του Michler) ως ενδιάμεσο. Αυτό στη συνέχεια αντέδρασε με επιπλέον διμεθυλανιλίνη παρουσία οξυχλωριούχου φωσφόρου και υδροχλωρικού οξέος.

Η βαφή μπορεί επίσης να παρασκευαστεί με συμπύκνωση φορμαλδεΰδης και διμεθυλανιλίνης για να δώσει μια λευκοχρωστική:

CH₂O + 3 C₆H₅N(CH₃)₂ → CH(C₆H₄N(CH₃)₂)₃ + H₂O

Δεύτερον, αυτή η άχρωμη ένωση οξειδώνεται στην έγχρωμη κατιονική μορφή (εφεξής με οξυγόνο, αλλά ένας τυπικός οξειδωτικός παράγοντας είναι το διοξείδιο του μαγγανίου, MnO2):

CH(C₆H₄N(CH₃)₂)₃ + HCl + 1⁄2 O₂ → [C(C₆H₄N(CH₃)₂)₃]Cl + H₂O

Όταν διαλύεται στο νερό, η βαφή έχει μπλε-ιώδες χρώμα με μέγιστη απορρόφηση στα 590 nm και συντελεστή απόσβεσης 87.000 M−1 cm−1. Το χρώμα της βαφής εξαρτάται από την οξύτητα του διαλύματος. Σε pH +1,0, η βαφή είναι πράσινη με μέγιστη απορρόφηση στα 420 nm και 620 nm, ενώ σε ένα έντονα όξινο διάλυμα (pH −1,0), η βαφή είναι κίτρινη με μέγιστη απορρόφηση στα 420 nm.

Τα διαφορετικά χρώματα είναι αποτέλεσμα των διαφορετικών φορτισμένων καταστάσεων του μορίου της βαφής. Στην κίτρινη μορφή και τα τρία άτομα αζώτου φέρουν θετικό φορτίο, εκ των οποίων τα δύο είναι πρωτονιωμένα, ενώ το πράσινο χρώμα αντιστοιχεί σε μια μορφή της βαφής με δύο από τα άτομα αζώτου θετικά φορτισμένα. Σε ουδέτερο pH, και τα δύο επιπλέον πρωτόνια χάνονται στο διάλυμα, αφήνοντας μόνο ένα από τα άτομα αζώτου θετικό φορτισμένο. Το pKa για την απώλεια των δύο πρωτονίων είναι περίπου 1,15 και 1,8.

Σε αλκαλικά διαλύματα, τα πυρηνόφιλα ιόντα υδροξυλίου επιτίθενται στον ηλεκτροφιλικό κεντρικό άνθρακα για να παράγουν την άχρωμη μορφή τριφαινυλομεθανόλης ή καρβινόλης της χρωστικής. Κάποια ποσότητα τριφαινυλομεθανόλης σχηματίζεται επίσης σε πολύ όξινες συνθήκες όταν τα θετικά φορτία στα άτομα αζώτου οδηγούν σε ενίσχυση του ηλεκτροφιλικού χαρακτήρα του κεντρικού άνθρακα, που επιτρέπει την πυρηνόφιλη επίθεση από τα μόρια του νερού. Αυτό το εφέ προκαλεί ένα ελαφρύ ξεθώριασμα του κίτρινου χρώματος.

Χρησιμοποιείται:

• ως βαφή υφασμάτων, χαρτιού, λίπασμα, αντιψυκτικό, απορρυπαντικό και δέρμα.
• ως ιστολογική χρώση, ιδιαίτερα στη χρώση κατά Gram για την ταξινόμηση βακτηρίων.
• για τη χρώση των πυρήνων των προσκολλημένων κυττάρων. Σε αυτήν την εφαρμογή, το crystal violet λειτουργεί ως παρεμβαλλόμενη βαφή και επιτρέπει τον ποσοτικό προσδιορισμό του DNA που είναι ανάλογος με τον αριθμό των κυττάρων.
• για την ανάπτυξη δακτυλικών αποτυπωμάτων.
• στο τρύπημα σώματος.

Ιατρικός

Το Gentian violet έχει αντιβακτηριακές, αντιμυκητιακές, αντιελμινθικές, αντιτριπανοσωματικές, αντιαγγειογενετικές και αντικαρκινικές ιδιότητες. Χρησιμοποιείται ιατρικά για αυτές τις ιδιότητες, ιδιαίτερα για την οδοντιατρική, και είναι επίσης γνωστό ως «πυοκτανίνη» (ή «πυοκτανίνη»). Χρησιμοποιείται συνήθως για:

Σήμανση του δέρματος για προετοιμασία χειρουργικής επέμβασης και τεστ αλλεργίας.

Θεραπεία Candida albicans και σχετικών μυκητιασικών λοιμώξεων, όπως τσίχλα, λοιμώξεις από ζυμομύκητες, διάφοροι τύποι κνημιδοειδούς (δακτυλίτιδα, πόδι του αθλητή, φαγούρα από τσίχλα).

Θεραπεία του κηρίου. Χρησιμοποιήθηκε κυρίως πριν από την εμφάνιση των αντιβιοτικών, αλλά εξακολουθεί να είναι χρήσιμο σε άτομα που μπορεί να είναι αλλεργικά στην πενικιλίνη.

Σε περιβάλλον με περιορισμένους πόρους, η βιολετί γεντιανής χρησιμοποιείται για τη διαχείριση τραυμάτων εγκαυμάτων, φλεγμονής του κολοβώματος του ομφάλιου λώρου (ομφαλίτιδα) στη νεογνική περίοδο, στοματική καντιντίαση σε ασθενείς με HIV και στοματικά έλκη σε παιδιά με ιλαρά.

Σύνθεση

Το Gentian violet είναι ένα από τα συστατικά του μεθυλοιώδους, μιας χρωστικής που συντέθηκε για πρώτη φορά από τον Charles Lauth το 1861. Από το 1866, η βιολέτα μεθυλίου κατασκευαζόταν από την εταιρεία Poirrier et Chappat με έδρα το Saint-Denis και κυκλοφόρησε στην αγορά με το όνομα “Violet de Paris”. Ήταν ένα μείγμα από τις τετρα-, πεντα- και εξαμεθυλιωμένες παραροσανιλίνες.

Η ίδια η κρυσταλλική βιολέτα συντέθηκε για πρώτη φορά το 1883 από τον Alfred Kern (1850–1893) που εργαζόταν στη Βασιλεία στην εταιρεία Bindschedler and Busch. Για να βελτιστοποιήσει τη δύσκολη σύνθεση που χρησιμοποιούσε το εξαιρετικά τοξικό φωσγένιο, ο Kern συνεργάστηκε με τον Γερμανό χημικό Heinrich Caro στη BASF. Ο Kern διαπίστωσε επίσης ότι ξεκινώντας με διαιθυλανιλίνη αντί για διμεθυλανιλίνη, μπορούσε να συνθέσει τη στενά συγγενή βιολετί χρωστική που τώρα είναι γνωστή ως C.I. 42600 ή C.I. Βασικό βιολετί 4.

Προφυλάξεις

Μια μελέτη σε ποντίκια έδειξε δοσοεξαρτώμενη καρκινογόνο δράση σε πολλές διαφορετικές θέσεις οργάνων. Ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) διαπίστωσε ότι η βιολετί γεντιανής δεν έχει αποδειχθεί από επαρκή επιστημονικά δεδομένα ότι είναι ασφαλής για χρήση σε ζωοτροφές. Η χρήση της βιολέτας γεντιανής στις ζωοτροφές προκαλεί νοθεία των ζωοτροφών και αποτελεί παραβίαση του Ομοσπονδιακού νόμου για τα τρόφιμα, τα φάρμακα και τα καλλυντικά στις ΗΠΑ. Στις 28 Ιουνίου 2007, η FDA εξέδωσε μια «ειδοποίηση εισαγωγής» για θαλασσινά που εκτρέφονται από την Κίνα, επειδή μη εγκεκριμένα αντιμικροβιακά, συμπεριλαμβανομένης της βιολέτας γεντιανής, βρίσκονταν σταθερά στα προϊόντα. Η έκθεση του FDA αναφέρει: “Όπως το MG (πράσινο μαλαχίτη), το CV (κρυσταλλικό ιώδες) απορροφάται εύκολα στον ιστό των ψαριών από την έκθεση στο νερό και μειώνεται μεταβολικά από τα ψάρια στο λευκοκρυσταλλικό ιώδες (LCV). Αρκετές μελέτες από το Εθνικό Πρόγραμμα Τοξικολογίας ανέφεραν την καρκινογόνο και μεταλλαξιογόνες επιδράσεις της κρυσταλλικής βιολέτας σε τρωκτικά. Η λευκομορφή προκαλεί νεφρικό, ηπατικό και πνευμονικό όγκο σε ποντίκια.”

Η Health Canada βρήκε πρόσφατα ιατρικές συσκευές που χρησιμοποιούν βιολέτα γεντιανής ως ασφαλή για χρήση, αλλά συνέστησε να σταματήσει η χρήση όλων των φαρμακευτικών προϊόντων που περιέχουν Gentian violet, συμπεριλαμβανομένων των ζώων, με αποτέλεσμα οι καναδικές σχολές μηχανικής να επανεξετάσουν τη χρήση αυτής της βαφής κατά τον προσανατολισμό.

Φυσικοχημικές Ιδιότητες

CAS Number: 81029-05-2

IUPAC name : [4-[bis[4-(dimethylamino)phenyl]methylidene]cyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]-dimethylazanium;chloride

https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/gentian-violet