Methylenblau

Methylenblau (Syn. Methylthioniniumchlorid) 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.<ref name="roempp" /> 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.<ref>Hans Bangen: Geschichte der medikamentösen Therapie der Schizophrenie. Berlin 1992.</ref>

Eigenschaften

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

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.<ref name="roempp" /> 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,<ref>Brigitte M. Gensthaler: Ehrlichs Methylenblau – Blauer Farbstoff gegen Malaria. In: Pharmazeutische Zeitung. Nr. 39, 2004. HTML</ref> Antirheumatikum und zu Diagnosezwecken eingesetzt. In der Tiermedizin findet es, zusammen mit Malachitgrün, als Mittel gegen die bei Fischen auftretende Weißpünktchenkrankheit Verwendung.

Weiterhin wird der vielseitige Farbstoff auf seine Eignung zur Behandlung von chronischen Schmerzen des unteren Rückens untersucht. Hierbei wird das 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.<ref name="PMID_20167430"> B. Peng u. a.: 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.</ref>

Methylenblau wirkt in bestimmten Konzentrationen neurotoxisch.<ref>H. P. Patel, D. R. Chadwick, B. J. Harrison, S. P. Balasubramanian: Systematic review of intravenous methylene blue in parathyroid surgery. In: The British journal of surgery. Band 99, Nummer 10, Oktober 2012, ISSN 1365-2168, S. 1345–1351, doi:10.1002/bjs.8814, PMID 22961511.</ref><ref>G. Sweet, S. B. Standiford: Methylene-blue-associated encephalopathy. In: Journal of the American College of Surgeons. Band 204, Nummer 3, März 2007, ISSN 1072-7515, S. 454–458, doi:10.1016/j.jamcollsurg.2006.12.030, PMID 17324781.</ref> 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.<ref>Klonus, Hyperreflexie und Agitation bei einer Patientin mit hohem Fluvoxamin-Serumspiegel: Symptome der Serotonin-Toxizität. (PDF; 170 kB) In: Schweiz Med Forum. 8, 2008, S. 100–103.</ref><ref>psychotropical.com: Methylene Blue and Serotonin Toxicity: Introduction.</ref><ref>R. R. Ramsay, C. Dunford, P. K. Gillman: Methylene blue and serotonin toxicity: inhibition of monoamine oxidase A (MAO A) confirms a theoretical prediction. In: Br J Pharmacol. 152(6), 2007 Nov, S. 946–951. PMID 17721552.</ref><ref>pharmawiki.ch: Serotonin-Toxizität</ref>

In der experimentellen Pharmakologie und auch schon in der klinischen Medizin wird Methylenblau als Enzymhemmer der löslichen Guanylylcyclase und damit beim katecholaminrefraktären septischen Schock eingesetzt.<ref>G. M. Tiboni, F. Giampietro, D. Lamonaca: 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.</ref><ref>Hans-Anton Adams: Zur Diagnostik und Therapie der Schockformen. Empfehlungen der Interdisziplinären Arbeitsgruppe Schock der DIVI – Teil V Septischer Schock. In: Anästh Intensivmed. 46, 2005, S. 290.</ref><ref>M. Y. Kirov, O. V. Evgenov, N. V. Evgenov, E. M. Egorina, M. A. Sovershaev, B. Sveinbjørnsson, E. V. Nedashkovsky, L. J. Bjertnaes: Infusion of methylene blue in human spetic shock: A pilot, randomized, controlled study. Crit Care Med 29, 2001, S. 1860–1867.</ref>

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) überhandnehmen. 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.jpg

  Methylenblau-Pulver

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  wässrige Methylenblau-Lösung

Weblinks

• Arzneimittel-Kompendium der Schweiz: Methylenblau-Präparate

Literatur

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

Einzelnachweise

<references />