أخضر الملاكيت

الأخضر المالاكيتي مركب عضوي يُستخدم كصبغة ، ويُستخدم أيضاً، وإن كان استخدامه كمضاد للميكروبات في تربية الأحياء المائية مثيراً للجدل. يُستخدم الأخضر المالاكيتي تقليدياً كصبغة لمواد مثل الحرير والجلود والورق . وعلى الرغم من اسمه ، فإن هذه الصبغة لا تُحضّر من معدن المالاكيت ، وإنما يُشتق الاسم من تشابه اللون.

يُصنّف اللون الأخضر المالاكيت في صناعة الأصباغ كصبغة ثلاثي أريل ميثان _، ويُستخدم أيضًا في صناعة الصبغات. يُشير مصطلح الأخضر المالاكيت رسميًا إلى ملح الكلوريد [ _C₆H₅C ( C₆H₄N ( _CH₃ ) _₂ ) _₂ ] _Cl ، _مع أن هذا المصطلح يُستخدم بشكل عام للإشارة إلى الكاتيون الملون . كما يُسوّق ملح الأكسالات ^. لا تؤثر الأنيونات على اللون. ينتج اللون الأخضر القوي للكاتيون عن حزمة امتصاص قوية عند 621  نانومتر ( معامل امتصاص 10⁵ ^{مول⁻¹ سم⁻¹} ) .

يتم تحضير اللون الأخضر المالاكيت عن طريق تكثيف البنزالدهيد وثنائي ميثيل أنيلين للحصول على اللون الأخضر المالاكيت الخالي من الصبغة (LMG):

C ₆ H ₅ C H O + C ₆ H ₅ N (CH ₃ ) ₂ → (C ₆ H ₅ N (CH ₃ ) ₂ ) ₂ C ₆ H ₅ + H ₂ O

ثانيًا، يتأكسد هذا المركب عديم اللون، وهو قريب من ثلاثي فينيل الميثان ، إلى الكاتيون MG:

C₆H₅CH ( _C₆H₄N ( CH₃ _{) ₂} ) _{₂ + HCl +} ½ _O₂ → [ _C₆H₅C ( _C₆H₄N ( CH₃ ) _{₂ ) ₂} ] Cl + _H₂O​​_​​_​​

ثاني أكسيد المنغنيز هو عامل مؤكسد نموذجي .

ينتج عن تحلل MG الكحول : ^{[ 2 ]}

[ C₆H₅C ( _C₆H₄N ( CH₃ _{) ₂} ) _₂ ] Cl _{+ H₂O} → _{C₆H₅C (} OH ) ( _C₆H₄N ( _{CH₃ ) ₂} ) _₂ + _HCl​​_​

يُعدّ هذا الكحول مهمًا لأنه، وليس MG، هو الذي يعبر أغشية الخلايا. وبمجرد دخوله الخلية، يُستقلب إلى LMG. يتميز كاتيون MG فقط بلونه الداكن، بينما لا تتميز مشتقات الليكو والكحول بذلك. ويعود هذا الاختلاف إلى أن الشكل الكاتيوني فقط يتمتع بتوزيع إلكتروني واسع النطاق، مما يسمح للجزيء بامتصاص الضوء المرئي.

تم تحضير الشكل الليوكو من الأخضر المالاكيت لأول مرة بواسطة هيرمان فيشر في عام 1877 عن طريق تكثيف البنزالدهيد وثنائي ميثيل أنيلين بنسبة جزيئية 1:2 في وجود حمض الكبريتيك . ^{[ 3 ]}

يُستخدم اللون الأخضر المالاكيت تقليديًا كصبغة. ويتم إنتاج كيلوطنات من اللون الأخضر المالاكيت والأصباغ ثلاثية أريل الميثان ذات الصلة سنويًا لهذا الغرض. ^{[ 4 ]}

يُعدّ الملاكيت الأخضر (MG) فعالاً ضدّ فطر سابرولينيا البيضي ، الذي يُصيب بيض الأسماك في مزارع الأحياء المائية التجارية . وقد استُخدم لعلاج سابرولينيا، كما يُستخدم كمضادّ للبكتيريا . ^{[ 5 ]} وهو علاج شائع جدًا ضدّ طفيل إكتيوفثيريوس ملتيفيليس في أحواض المياه العذبة . يُوجد المستقلب الرئيسي ، ليوكو-مالاكيت الأخضر (LMG)، في الأسماك المُعالجة بالملاكيت الأخضر، وهذه النتيجة هي أساس الجدل والتنظيم الحكومي. انظر أيضًا: مضادات الميكروبات في تربية الأحياء المائية .

كثيراً ما يُستخدم مسحوق الميثيل الأخضر (MG) للإيقاع باللصوص والسارقين. يُرش الطعم، وهو عادةً نقود، بمسحوق الميثيل الأخضر اللامائي. أي شخص يلمس النقود الملوثة سيلاحظ عند غسل يديه ظهور بقعة خضراء على الجلد تدوم لعدة أيام.

استخدامات متخصصة

تستغل العديد من التطبيقات المتخصصة اللونَ القويّ لصبغة المالاكيت الأخضر. فهي تُستخدم كصبغة بيولوجية للتحليل المجهري لعينات بيولوجيا الخلايا والأنسجة . في طريقة تلوين جيمينيز ، يُلوّن الفوشين القاعدي البكتيريا باللون الأحمر أو الأرجواني، بينما يُستخدم المالاكيت الأخضر كصبغة مضادة زرقاء مخضرة . كما يُستخدم المالاكيت الأخضر في تلوين الأبواغ الداخلية ، لقدرته على تلوينها مباشرةً داخل الخلايا البكتيرية؛ وفي هذه الحالة، تُستخدم صبغة السافرانين المضادة غالبًا. يُعدّ المالاكيت الأخضر جزءًا من صبغة حبوب اللقاح لألكسندر . ويمكن استخدامه أيضًا كممتصّ قابل للإشباع في ليزرات الصبغة ، أو كمؤشر لدرجة الحموضة بين 0.2 و1.8. مع ذلك، يُعدّ هذا الاستخدام نادرًا نسبيًا. يُستخدم المالاكيت الأخضر الفارغ (LMG) كطريقة للكشف عن الدم الكامن في علم الطب الشرعي . يحفز الهيموجلوبين التفاعل بين LMG وبيروكسيد الهيدروجين ، محولاً LMG عديم اللون إلى الأخضر الملاكيتي. لذلك، يشير ظهور اللون الأخضر إلى وجود الدم . ^{[ 6 ]}

تُعدّ مجموعة من مشتقات المالاكيت الأخضر عنصرًا أساسيًا في أداة مجهرية فلورية تُسمى نظام البروتين المُنشِّط للفلوروجين/الفلوروجين. ينتمي المالاكيت الأخضر إلى فئة من الجزيئات تُسمى الفلوروفورات. عند تقييد حرية دوران المالاكيت الأخضر، يتحول من جزيء غير فلوري إلى جزيء شديد الفلورة. ^{[ 7 ]} في أداة البروتين المُنشِّط للفلوروجين، التي طوّرها فريق بحثي في ​​جامعة كارنيجي ميلون، يرتبط المالاكيت الأخضر ببروتين مُنشِّط للفلوروجين مُحدد ليصبح شديد الفلورة. يُمكن التعبير عن البروتين المُنشِّط للفلوروجين على شكل اندماجات لمجالات الاستهداف لتحديد موقعه داخل الخلية. يُشابه استخدامه استخدام البروتين الفلوري الأخضر (GFP) ، ولكنه يتميز بوجود "حالة مُظلمة" قبل إضافة فلوروفور المالاكيت الأخضر. يُعدّ هذا مفيدًا بشكل خاص لدراسات نقل طاقة الرنين الفلوري (FRET) .

في عام ١٩٩٢، قررت السلطات الكندية أن تناول الأسماك الملوثة بالمالاكيت الأخضر يشكل خطراً صحياً كبيراً. ^{[ ٨ ]} صُنِّف المالاكيت الأخضر ضمن الفئة الثانية من المواد الخطرة على الصحة. ونظراً لانخفاض تكلفة تصنيعه، لا يزال المالاكيت الأخضر يُستخدم في بعض الدول ذات القوانين الأقل تقييداً لأغراض غير تربية الأحياء المائية . في عام ٢٠٠٥، عثر محللون في هونغ كونغ على آثار للمالاكيت الأخضر في ثعابين وأسماك مستوردة من الصين . وفي عام ٢٠٠٦، رصدت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) وجود المالاكيت الأخضر في المأكولات البحرية القادمة من الصين، من بين مصادر أخرى ، حيث يُحظر استخدام هذه المادة أيضاً في تربية الأحياء المائية. ^{[ ٩ ]} وفي يونيو ٢٠٠٧، منعت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية استيراد أنواع عديدة من المأكولات البحرية بسبب استمرار تلوثها بالمالاكيت الأخضر. ^{[ ١٠ ]}

تم حظر استخدام اللون الأخضر المالاكيت في الولايات المتحدة منذ عام 1983 في التطبيقات المتعلقة بالأغذية. كما تم حظر هذه المادة في المملكة المتحدة. ^{[ 11 ]} ويُحظر استخدامها في الأغذية في ماكاو. ^{[ 12 ]}

تقوم الحيوانات باستقلاب الأخضر المالاكيت إلى شكله المحب للدهون (الشكل المحب للدهون له قيمة log P تبلغ 5.70)، ويبقى المستقلب في عضلات سمك السلور لفترة أطول ( HL = 10 أيام) من الجزيء الأصلي (HL = 2.8 أيام). 

الجرعة _{المميتة} الوسطية ( LD50 ) (عن طريق الفم، في الفئران) هي 80  ملغم/كغم. أظهرت الفئران التي تغذت على الأخضر المالاكيت زيادةً مرتبطةً بالجرعة في نواتج إضافة الحمض النووي في الكبد، بالإضافة إلى أورام غدية رئوية . يُسبب الأخضر الليوكومالاكيت زيادةً في عدد وشدة التغيرات. وبما أن الأخضر الليوكومالاكيت هو المستقلب الرئيسي للأخضر المالاكيت، ويبقى في عضلات الأسماك لفترة أطول، فإن معظم ما يتناوله الإنسان من الأخضر المالاكيت عبر تناول الأسماك يكون في صورته الليوكو. خلال التجربة، أُطعمت الفئران ما يصل إلى 543 جزءًا في المليون من الأخضر الليوكومالاكيت، وهي كمية كبيرة جدًا مقارنةً بالمتوسط ​​البالغ 5 أجزاء في البليون الموجود في الأسماك. بعد عامين، لوحظت زيادة في الأورام الغدية الرئوية لدى ذكور الفئران، ولكن لم تُسجل أي حالات أورام كبدية. لذلك، يمكن الاستنتاج أن الأخضر المالاكيت يُسبب أعراضًا مسرطنة، ولكن لم يتم إثبات وجود صلة مباشرة بين الأخضر المالاكيت وأورام الكبد . ^{[ 13 ]}  

على الرغم من أن صبغة المالاكيت الخضراء تكاد تخلو من التألق في المحلول المائي ( مردود كمي 7.9 × 10⁻⁵ ⁾ ، ^{[ 14 ]} فقد طورت العديد من المجموعات البحثية تقنيات للكشف عنها. فعلى سبيل المثال، أوضح تشاو وزملاؤه استخدام الأبتامر الخاص بالمالاكيت الأخضر في أجهزة استشعار تعتمد على الناتئات الدقيقة للكشف عن تركيزات منخفضة من المالاكيت الأخضر. ^{[ 15 ]}

• تشو، بونغسوب ب.؛ يانغ، تيانلي؛ بلانكنشيب، لوني ر.؛ وآخرون  . (2003). "تخليق وتوصيف نواتج أيضية منزوعة الميثيل من المالاكيت الأخضر واللوكومالاكيت الأخضر". مجلة أبحاث الكيمياء وعلم السموم . 16 (3): 285-294 . doi : 10.1021/tx0256679 . PMID 12641428 . 
• بلاكاس، إس إم؛ السعيد، كيه آر؛ ستيهلي، جي آر؛ وآخرون  (1996). "امتصاص وتوزيع واستقلاب المالاكيت الأخضر في سمك السلور القنواتي ( Ictalurus punctatus )". المجلة الكندية لعلوم الأسماك والأحياء المائية، 53 (6): 1427-1433 . doi : 10.1139/cjfas-53-6-1427 .
• شويتجر، 1970؛ سميث وهيث، 1979؛ جلوث وهانكي، 1983. بيلز وآخرون (1977)
• ديفينا، ستيفن سي؛ ديكمان، ثورستن (2002). "تخليق الأخضر الملاكيتي الموسوم بشكل انتقائي بالنظير ^15N أو ^{13C ".} مجلة المركبات الموسومة والمستحضرات الصيدلانية المشعة . 45 (3): 241-248 . doi : 10.1002/jlcr.554 .
• دامغاي، إس؛ ديفو، إف؛ مانوهارلال، آر؛ وآخرون  . (يناير 2012). "تأثير المالاكيت الأخضر في المختبر على المبيضات البيضاء يشمل مسارات متعددة ومنظمات النسخ UPC2 وSTP2" . مضادات الميكروبات والعلاج الكيميائي . 56 (1): 495-506 . doi : 10.1128/AAC.00574-11 . PMC 3256066. PMID 22006003 .  

• المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة
• إدارة الغذاء والدواء الأمريكية
• وزارة الصحة البريطانية
• الأخضر المالاكيت - تقنية تلوين الأبواغ الداخلية (فيديو)
• أصباغ الأخضر الملاكيتي