فورمازان

الفورمازان هي مركبات ذات الصيغة العامة [ R−N=N ₋ C(R')=N−NH−R"] ، وهي مشتقات شكلية للفورمازان [ H2NN −CHN=NH] ، غير معروف في صورته الحرة. ^{[ 1 ]}

أصباغ الفورمازان هي منتجات كروموجينية اصطناعية يتم الحصول عليها عن طريق اختزال أملاح التترازوليوم بواسطة إنزيمات نازعة الهيدروجين ومختزلة . وتتنوع ألوانها من الأزرق الداكن إلى الأحمر القاني إلى البرتقالي، وذلك تبعاً لملح التترازوليوم الأصلي المستخدم كركيزة للتفاعل.

الفورمازان مركبات شديدة التلوّن تتميز بالبنية التالية: [ −N=N−C(R)=N−NH−] ، وهي وثيقة الصلة بأصباغ الآزو (−N=N−) . ^{[ 2 ]} تم تحديد بنيتها لأول مرة عام 1892، من قبل فون بيشمان وبامبرغر وويلرايت بشكل مستقل. ^{[ 3 ] [ 4 ]} يستمد لونها العميق وكيمياء الأكسدة والاختزال من هيكلها الغني بالنيتروجين . ^{[ 5 ]}

تتميز الفورمازانات بمرونة عالية في التماثل والتشكيل . ^{[ 5 ]} ونظرًا لوجود رابطتين مزدوجتين متناوبتين في هيكلها الأساسي، يمكن أن توجد الفورمازانات في أربعة أشكال متماثلة محتملة: syn, s-cis (الشكل المغلق)؛ syn, s-trans (الشكل المفتوح)؛ anti, s-cis؛ وanti, s-trans (الشكل الخطي). ^{[ 6 ]}

يمكن أن توجد الفورمازانات ثنائية الاستبدال في الموضعين 1 و5 على شكل متصاوغين (1 و2 في الصورة أدناه). عند فقدان البروتون ، يستقر الأنيون المتكون (3) بفعل الرنين . مع أيونات المعادن الانتقالية (مثل Cu²⁺، Co³⁺، Ni²⁺، ^Zn²⁺ ، إلخ ) ، ^{تُشكل الفورمازانات} معقدات ^شديدة التلوين ( مخلبات ).

نظراً لقدرتها على التفاعل مع كل من الأحماض والقواعد القوية، يمكن اعتبار الفورمازان مواد مذبذبة . ^{[ 7 ]}

تؤدي أكسدة هذه المركبات إلى تحويلها إلى أملاح تترازوليوم عديمة اللون. ومن بين المؤكسدات المختلفة المستخدمة: أكسيد الزئبق، وحمض النيتريك، ونتريت إيزوأميل، وN-برومو سكسينيميد، وبرمنجنات البوتاسيوم، ورباعي أسيتات الرصاص، وهيبوكلوريت ثالثي بوتيل. ^{[ 8 ]} وبحسب الظروف، يمكن اختزال أملاح التترازوليوم لتكوين جذور تترازوليل أو فورمازان.

توجد طرق تركيبية متنوعة لتخليق الفورمازان. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

يُعد تفاعل مركبات الديازونيوم مع هيدرازونات الألدهيد من أكثر الطرق شيوعًا لإنتاج الفورمازان. تتفاعل الهيدرازونات، وهي مركبات غنية بالإلكترونات، مع أملاح الديازونيوم إما عند ذرة النيتروجين أو الكربون لإنتاج الفورمازان. ترتبط أملاح الديازونيوم بذرة نيتروجين الأمين في الهيدرازون مع إزاحة ذرة هيدروجين لتكوين المركب الوسيط، الذي يُعاد ترتيبه لاحقًا إلى الفورمازان. ^{[ 10 ]}

هناك طريقة أخرى لتخليق الفورمازان وهي تفاعل مركبات الميثيلين النشطة مع أملاح الديازونيوم. تتفاعل أملاح الديازونيوم مع مركبات الميثيلين النشطة لتكوين مركب آزو وسيط، ثم يُضاف ملح ديازونيوم ثانٍ (في ظروف قلوية أكثر)، مما ينتج عنه التترازين ، الذي يُكوّن بدوره فورمازانًا مُستبدلًا في الموضع 3.

يمكن أيضًا إنتاج الفورمازان عن طريق أكسدة الهيدرازيدينات المقابلة، والتي تُحضّر عادةً من خلال تفاعل هاليدات الهيدرازونيل مع مشتقات الهيدرازين المناسبة . على سبيل المثال، يتفاعل فورمات الإيثيل أو أورثوفورمات الإيثيل مع مكافئين من فينيل هيدرازين لإنتاج 1،5-ثنائي فينيل فورمازان، في ظروف حمضية . في الظروف القاعدية، يتفاعل نترات الإيثيل عند موضع الميثيلين لإنتاج 3-ميثيل-1،5-ثنائي فينيل فورمازان، والذي يمكن الحصول عليه أيضًا من تفاعل فينيل أزو إيثان مع إيزو أميل نيتريت .

بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على الفورمازان عن طريق تحلل أملاح التترازوليوم المستبدلة إما ضوئيًا أو تحت تأثير حمض الأسكوربيك في وسط قلوي . ^{[ 11 ]}

تُستخدم أملاح التترازوليوم ومنتجات الفورمازان الخاصة بها على نطاق واسع في الطرق النسيجية الكيميائية، وخاصة في فحوصات حيوية الخلايا اللونية . ^{[ 12 ]} تعتمد هذه الإجراءات على اختزال التترازوليوم بواسطة إنزيمات نازعة الهيدروجين الميتوكوندرية، والتي تحدث داخل الخلايا الحية:

ومن الأمثلة البارزة على أملاح التترازوليوم الأكثر استخدامًا ما يلي: ^{[ 13 ]}

• INT أو 2-(4-يودوفينيل)-3-(4-نيتروفينيل)-5-فينيل-2H-كلوريد التترازوليوم، وهو غير قابل للذوبان في الماء.
• MTT أو 3-(4,5-ثنائي ميثيل-2-ثيازوليل)-2، 5-ثنائي فينيل-2H-تترازوليوم بروميد، وهو غير قابل للذوبان في الماء ويستخدم في اختبار MTT .
• XTT أو 2,3-bis-(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide، وهو قابل للذوبان في الماء.
• MTS أو 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium، وهو قابل للذوبان في الماء ويستخدم في فحص MTS .
• TTC أو كلوريد التترازوليوم أو 2,3,5-ثلاثي فينيل-2H-كلوريد التترازوليوم، وهو قابل للذوبان في الماء.
• يُستخدم اختبار NBT في الاختبارات التشخيصية، وخاصةً لمرض الورم الحبيبي المزمن وأمراض أخرى تتعلق بوظيفة الخلايا البلعمية.

عند اختزال ملح التترازوليوم الكلاسيكي، MTT، داخل الخلية، سواءً إنزيميًا أو من خلال تفاعل مباشر مع NADH أو NADPH ، يتحول لونه من الأزرق إلى البنفسجي، وقد يُشكّل راسبًا غير قابل للذوبان. ^{[ 14 ] [ 15 ]} تُستخدم أصباغ الفورمازان هذه بشكل شائع في اختبارات تكاثر الخلايا وسميتها، مثل اختبارات EpiDerm وEpiSkin، لأنها لا تُلوّن إلا الخلايا الحية النشطة أيضيًا. ^{[ 16 ] [ 17 ]}