맨위로가기

메틸렌 블루

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

메틸렌 블루는 다양한 의학적 용도로 사용되는 염료로, 메트헤모글로빈혈증 치료, 사이안화물 중독 해독, 위장관 내시경 검사, 비뇨기 검사 등에 활용된다. 또한 항말라리아 치료, 이포스파미드 신경독성 치료, 패혈성 쇼크 등에 사용되기도 한다. 생물학적 염색 및 기타 염색, 위약, 수산 양식, 분석 화학 등 다양한 분야에서도 활용되며, 1876년 하인리히 카로에 의해 처음 합성되었다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 산화환원 지시약 - 사프라닌
    사프라닌은 붉은색 또는 보라색을 띠는 결정성 염료로, 다양한 합성 방법을 통해 만들어지며 조직학 염료, 감광제, 산화 환원 탐침 등으로 활용되는 대칭형 아조늄 화합물이다.
  • 산화환원 지시약 - 인디고카민
    인디고카민은 물에 녹아 청색을 나타내는 물질로, 산화 환원 및 pH 지시약, 의료용 조영제, 식품 첨가물 등으로 사용되며, 환원 시 노란색으로 변하고 의료 분야에서는 블루디고라는 상품명으로 판매된다.
  • 페노싸이아진 - 아세프로마진
    아세프로마진은 수의학에서 개, 고양이, 말에게 진정, 불안 완화, 마취 전 투약, 구토 억제, 근육 이완, 수술 전 안정화 등의 목적으로 사용되는 진정제이며, D2 도파민 수용체 길항제로서 항정신병 효과, 진정 효과, 혈압 강하 등의 효과를 나타내지만, 진정, 운동 실조, 저혈압, 체온 저하 등의 부작용이 있을 수 있고 특정 유전자 돌연변이 동물에게 과민 반응이 나타날 수 있어 주의해야 한다.
  • 페노싸이아진 - 클로르프로마진
    클로르프로마진은 페노티아진 계열의 항정신병 약물로, 조현병 치료에 혁신을 가져왔으며 조증, 정신 운동성 흥분 등의 정신 질환 치료, 마취 보조제, 진정제, 항구토제로도 사용되었지만, 부작용과 약물 상호작용에 대한 주의가 필요하다.
  • 해독제 - 아세틸시스테인
    아세틸시스테인(NAC)은 점액 용해 작용을 하는 약물로, 파라세타몰 해독, 호흡기 질환 치료, 간 보호, 항균 효과가 있으며, 일부 부작용과 고용량 투여 시 위험이 존재하고, 현재 다양한 질환에 대한 치료 효과 연구가 진행 중이다.
  • 해독제 - 프러시안 블루
    프러시안 블루는 1706년경 독일에서 우연히 합성된 최초의 안정적이고 내광성이 있는 파란색 안료로, 예술, 군복, 의약품, 분석 화학 등 다양한 분야에서 활용되며 최근에는 배터리 재료로도 연구되고 있다.
메틸렌 블루 - [화학 물질]에 관한 문서
일반 정보
메틸렌 블루 분자 구조
분자 구조
메틸렌 블루 용액 플라스크의 반사
메틸렌 블루 용액의 부피 플라스크
국제일반명 (INN)메틸티오니늄 클로라이드
상품명유렐렌 블루, 프로베이블루, 프로베블루, 기타
데일리메드 ID프로베이블루
ATC 코드V03AB17
ATC 코드 (보조)V04CG05
CAS 등록번호61-73-4
켐블 (ChEMBL)405110
펍켐 (PubChem)6099
드러그뱅크 (DrugBank)DB09241
켐스파이더 (ChemSpider) ID5874
UNII8NAP7826UB
KEGGD10537
KEGG (보조)C00220
CHEBI6872
동의어CI 52015, 베이직 블루 9
IUPAC 명칭3,7-비스(다이메틸아미노)-페노티아진-5-ium 클로라이드
화학식C16H18N3SCl
스마일즈 (SMILES)CN(C)c1ccc2c(c1)sc-3cc(=[N+](C)C)ccc3n2.[Cl-]
표준 InChI1S/C16H18N3S.ClH/c1-18(2)11-5-7-13-15(9-11)20-16-10-12(19(3)4)6-8-14(16)17-13;/h5-10H,1-4H3;1H/q+1;/p-1
표준 InChIKeyCXKWCBBOMKCUKX-UHFFFAOYSA-M
외부 MSDS직장의 안전 사이트
약리학
투여 경로경구, 정맥 주사
단백질 결합해당 없음
대사해당 없음
제거 반감기5–24시간
배설해당 없음
법적 규제
호주 임신 카테고리D
미국 법적 지위처방전 필요
유럽 연합 법적 지위처방전 필요
물리화학적 성질
분자량319.85 g/mol
외관어두운 황록색 결정
녹는점100-110 °C (분해)
끓는점분해
관련 화합물
관련 화합물로이코메틸렌 블루
페노티아진
위험성
섭취구토, 복부 통증, 대변 색의 변화, 갈색 소변, 방광 자극
피부투여 부위의 염색 및 괴사
기타투여 시 고혈압, 흉부통증, 두통, 발열, 정신착란, 빈혈 등을 일으킬 수 있음.
독성 정보
LD50 (랫)1180 mg/kg (경구 투여)
LD50 (마우스)3500 mg/kg (경구 투여)

2. 의학적 용도

메틸렌 블루는 비뇨기 진통제로 널리 사용되며, 그 외에도 다양한 의학 분야에서 활용된다.


  • 1891년 폴 에를리히는 말라리아 치료에 메틸렌 블루를 사용할 수 있음을 입증했다.[92] 저렴한 가격 덕분에 다른 치료제와 함께 사용하는 방법이 연구되고 있지만, 클로로퀸과의 병용은 실패한 것으로 알려져 있다.[93]
  • 세포병리학에서 Wright-Giemsa 및 Diff-Quik 염색 등에 사용되어 세포 핵을 더 잘 보이게 한다.[14]
  • 감시 림프절 절제술, 정형외과 수술, 외과용 밀봉 필름 등에서 시각적 추적, 뼈와 시멘트 구별, 시각화/방향 지정을 돕는다. 누공과 모소동의 완전 절제 경로를 식별하는 데도 사용된다.
  • 아이소뷰틸 나이트라이트는 포퍼스의 성분 중 하나로, 메트헤모글로빈혈증을 유발할 수 있는데, 이 경우 메틸렌 블루로 치료할 수 있다.[25] [26]
  • 패혈성 쇼크와 아나필락시스에 사용되기도 하며, 혈관이완 증후군 환자의 혈압을 증가시키지만, 조직으로의 산소 공급 개선이나 사망률 감소 효과는 뚜렷하지 않다.[31][32][33][34][35][36]
  • 1차 치료제에 반응하지 않는 분배성 쇼크의 칼슘 채널 차단제 독성에 대한 구제 요법으로 사용되기도 하지만, 증거는 미흡하다.[37][38][39][40][41][42][43][44][45]

2. 1. 메트헤모글로빈혈증 치료

메틸렌 블루는 특정 의약품, 독소 또는 민감한 사람의 잠두 섭취로 인해 발생할 수 있는 메트헤모글로빈혈증 치료제로 사용된다.[10] 정상적으로 메트헤모글로빈은 NADH 또는 NADPH 의존성 메트헤모글로빈 환원 효소를 통해 헤모글로빈으로 환원된다. 독소로 인해 다량의 메트헤모글로빈이 발생하면 메트헤모글로빈 환원 효소가 압도된다. 해독제로 정맥 주사되는 메틸렌 블루는 먼저 류코메틸렌 블루로 환원된 다음, 헴 그룹을 메트헤모글로빈에서 헤모글로빈으로 환원시킨다. 메틸렌 블루는 메트헤모글로빈의 반감기를 수 시간에서 수 분으로 줄일 수 있다.[11] 그러나 고용량에서는 메틸렌 블루가 실제로 메트헤모글로빈혈증을 유발하여 이 경로를 되돌린다.[11]

소의 질산염 중독 치료에도 2% 메틸렌 블루가 유효하다. 소 등 반추동물은 질산태 질소 과다 섭취 시 제1위 세균의 질산 환원 효소에 의해 아질산이 생성되어 메트헤모글로빈혈증의 원인이 된다. 사람과 마찬가지로 치료에는 메틸렌 블루 투여가 유효하다.

메틸렌 블루는 NADPH의 존재 하에 글루타티온계 환원 효소에 의해 류코메틸렌 블루로 환원되고, 류코메틸렌 블루는 메트헤모글로빈을 헤모글로빈으로 환원시키며, 류코메틸렌 블루는 메틸렌 블루로 산화되어 이 반응의 반복으로 촉매적인 역할을 한다.[71] 다만, 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증 환자의 경우, 메틸렌 블루가 작용하는 데 필요한 NADPH를 생체가 충분히 준비할 수 없으므로, 메틸렌 블루를 사용할 수 없다.

2. 2. 사이안화물 중독 해독

메틸렌 블루는 사이안화 칼륨 등의 중독에 해독제로 사용될 수 있다. 환원 기작이 산소와 유사하여 전자 전달계에 작용하기 때문이다. 1926년에 최초로 입증되었다.[89][90]

메틸렌 블루의 환원 전위는 산소와 유사하며, 전자 전달계의 구성 요소에 의해 환원될 수 있다. 이러한 성질을 이용하여, 많은 양의 메틸렌 블루가 때때로 시안화 칼륨 중독의 해독제로 사용된다. 이 방법은 1933년 샌프란시스코에서 마틸다 몰덴하우어 브룩스에 의해 처음 성공적으로 시험되었지만,[4] 1926년 룬드 대학교의 보 사린에 의해 처음 시연되었다.[12][13]

2. 3. 위장관 내시경 검사

내시경 폴립 절제술에서 생리식염수 또는 에피네프린과 함께 투여되며, 제거할 폴립 주변의 점막하층에 주사하는 데 사용된다. 이렇게 하면 폴립 제거 후 점막하 조직 층을 식별할 수 있어 더 많은 조직을 제거해야 하는지, 또는 천공 위험이 높았는지 여부를 결정하는 데 유용하다. 메틸렌 블루는 또한 내시경 색소 내시경 검사에서 염료로 사용되며, 위장관의 점막에 살포되어 이형성증 또는 암 전구 병변을 식별한다.

2. 4. 비뇨기 검사

정맥 내 주사된 메틸렌 블루는 소변으로 쉽게 배출되므로, 누출 또는 누공을 검사하기 위해 요로를 테스트하는 데 사용할 수 있다.

2. 5. 기타 의학적 용도

메틸렌 블루는 비뇨기 진통제 외에도 다양한 의학적 용도로 사용된다.

1891년 폴 에를리히는 메틸렌 블루가 말라리아 치료에 사용될 수 있음을 입증했다.[92] 현재는 널리 쓰이지 않지만, 저렴한 가격 덕분에 다른 치료제와 함께 사용하는 방법이 연구되고 있다. 클로로퀸과의 병용은 실패한 것으로 알려져 있다.[93]

일부 연구에서는 심장 수술 후 발생하는 혈관 마비 증후군 치료에 메틸렌 블루를 사용했다.[95][96][97]

메틸렌 블루는 페노티아진기가 결합된 염료로, 빛에 노출되면 페노티아진기가 반응하여 바이러스를 죽이는 효과를 낸다. 이 특성은 1940년대부터 알려져 에이즈 환자의 카포시 육종,[79] 플라크 건선,[80] 웨스트 나일 바이러스 감염,[81] 황색 포도상구균,[82] B형 간염 바이러스 변종,[83] 아데노 바이러스,[84] HIV-1,[85] C형 간염 치료[86]에 이용된다. 그러나 빛과 결합된 메틸렌 블루는 DNA를 손상시켜 암을 유발할 수 있다.[87][88]

메트헤모글로빈혈증 치료에도 사용된다.[10] 정상적인 경우 메트헤모글로빈은 NADH 또는 NADPH 의존성 메트헤모글로빈 환원 효소에 의해 헤모글로빈으로 환원된다. 독소로 인해 다량의 메트헤모글로빈이 생성되면 메트헤모글로빈 환원 효소가 제 기능을 하지 못한다. 이때 해독제로 정맥 주사되는 메틸렌 블루는 먼저 류코메틸렌 블루로 환원된 후, 헴 그룹을 메트헤모글로빈에서 헤모글로빈으로 환원시킨다. 메틸렌 블루는 메트헤모글로빈의 반감기를 수 시간에서 수 분으로 줄일 수 있다.[11] 그러나 고용량에서는 메틸렌 블루가 오히려 메트헤모글로빈혈증을 유발할 수 있다.[11]

메틸렌 블루는 시안화 칼륨 중독의 해독제로도 사용될 수 있다. 이 방법은 1933년 마틸다 몰덴하우어 브룩스에 의해 처음 성공적으로 시험되었지만,[4] 1926년 룬드 대학교의 보 사린에 의해 처음 시연되었다.[12][13]

대장 내시경 폴립 절제술에서 생리식염수 또는 에피네프린의 보조제로 사용되어, 제거할 폴립 주변 점막하층에 주사된다. 이를 통해 폴립 제거 후 점막하 조직 층을 식별하여 추가 조직 제거 필요 여부나 천공 위험성을 판단한다. 또한 내시경 색소 내시경 검사에서 염료로 사용되어 위장관 점막에 살포, 이형성증 또는 암전구 병변을 식별한다. 정맥 내 주사된 메틸렌 블루는 소변으로 쉽게 배출되므로 요로의 누출 또는 누공 검사에 사용될 수 있다.

감시 림프절 절제술과 같은 수술에서 메틸렌 블루는 조직의 림프 배액을 시각적으로 추적하는 데 사용된다. 정형외과 수술에서는 뼈 시멘트에 첨가하여 뼈와 시멘트를 쉽게 구별하고, 뼈 시멘트 경화를 가속화한다. 외과용 밀봉 필름을 포함한 여러 의료 기기에서 시각화/방향 지정을 돕고, 누공과 모소동에서 완전 절제를 위한 경로를 식별하는 데 사용된다. 장 절제술 또는 위 우회술과 같은 위장 수술 중 누출 검사에도 사용된다.

세포병리학에서 Wright-Giemsa 및 Diff-Quik을 포함한 혼합물에 사용되어 핵과 세포질에 파란색을 부여하고 핵을 더 잘 보이게 한다.[14]

이포스파미드 신경독성 치료에도 사용된다. 메틸렌 블루는 이포스파미드의 독성 대사산물인 클로로아세트알데히드 (CAA)가 미토콘드리아 호흡 사슬을 방해하여 니코틴아마이드 아데닌 디뉴클레오티드 수소 (NADH) 축적을 유발하는 것을 막는다. 메틸렌 블루는 대체 전자 수용체 역할을 하여 NADH가 간 포도당 신생성을 억제하는 것을 역전시키고, 클로로에틸아민이 클로로아세트알데히드로 변환되는 것을 억제하며, 여러 아민 산화 효소 활성을 억제하여 CAA 형성을 막는다.[27]

패혈성 쇼크와 아나필락시스에도 사용되어 왔다.[31][32] 혈관이완 증후군(재분배성 쇼크) 환자에서 혈압을 증가시키지만, 조직으로의 산소 공급 개선이나 사망률 감소 효과는 나타나지 않았다.[33][34][35][36]

메틸렌 블루는 1차 치료제에 반응하지 않는 분배성 쇼크에 대한 구제 요법으로 칼슘 채널 차단제 독성에 사용되어 왔으나, 사용 증거는 매우 미흡하다.[37][38][39][40][41][42][43][44][45]

3. 염색 및 착색

메틸렌 블루는 다양한 분야에서 염색 및 착색제로 사용된다.

메틸렌 블루 결정


메틸렌 블루는 대장 내시경에서 폴립 절제술 시 생리식염수 또는 에피네프린과 함께 사용되어 제거할 폴립 주변의 점막하층에 주사된다. 이를 통해 폴립 제거 후 점막하 조직 층을 식별하여, 더 많은 조직을 제거해야 하는지 또는 천공 위험이 높은지 판단할 수 있다. 또한 내시경 색소 내시경 검사에서 염료로 사용되며, 이형성증 또는 암전구 병변을 식별하기 위해 위장관의 점막에 살포된다. 정맥 내 주사된 메틸렌 블루는 소변으로 쉽게 배출되므로 요로의 누출 또는 누공을 검사하는 데 사용될 수 있다.

감시 림프절 절제술과 같은 수술에서 메틸렌 블루는 테스트된 조직의 림프 배액을 시각적으로 추적하는 데 사용된다. 정형외과 수술에서는 뼈 시멘트에 첨가하여 자연 뼈와 시멘트를 쉽게 구별하고, 뼈 시멘트의 경화를 가속화하여 뼈 시멘트를 효과적으로 적용할 수 있게 한다.

1887년 파울 에를리히는 신경 섬유의 생체 내 또는 생체 외 염색에 메틸렌 블루를 사용했다.[18] 염료의 희석액을 조직에 주사하거나 작고 신선하게 제거된 조각에 적용하면 공기(산소) 노출 시 선택적인 파란색 발색이 나타나며, 염색된 표본은 몰리브덴산 암모늄 수용액에 담가 고정할 수 있다.

3. 1. 생물학적 염색

메틸렌 블루는 세포병리학에서 Wright-Giemsa 염색 및 Jenner 염색과 같은 다양한 염색 과정에 염료로 사용된다. 핵과 세포질 모두에 파란색을 부여하여 핵을 더 잘 보이게 한다.[14] 메틸렌 블루가 산화되거나 곰팡이 대사로 "숙성"되면, Azure B, Azure A, Azure C, 티오닌을 형성한다.[16] 이는 Romanowski-Giemsa 효과의 염기성 부분의 기초이다. 합성 Azure B와 Eosin Y만 사용하면 표준화된 Giemsa 염색 역할을 할 수 있지만, 메틸렌 블루가 없으면 중성 과립이 과도하게 염색되어 독성 과립처럼 보인다. 메틸렌 블루를 사용하면 중성 과립의 정상적인 모양을 유지하고, 인핵 및 다염성 적혈구(망상 적혈구)의 염색을 향상시킬 수 있다.[17]

메틸렌 블루로 염색된 인간 뺨 세포


메틸렌 블루는 일시적인 염색 기술이므로 현미경이나 젤에서 RNA 또는 DNA를 검사하는 데에도 사용될 수 있다. 예를 들어, 노던 블롯에서 하이브리드화 막의 RNA를 염색하여 존재하는 핵산의 양을 확인할 수 있다. 메틸렌 블루는 에티듐 브로마이드만큼 민감하지는 않지만 독성이 적고 핵산 사슬에 삽입되지 않아 핵산 유지나 하이브리드화 과정을 방해하지 않는다.

또한, 메틸렌 블루는 효모와 같은 진핵 세포의 생사 여부를 판별하는 지표로 사용될 수 있다. 살아있는 세포에서는 메틸렌 블루가 환원되어 염색되지 않지만, 죽은 세포는 산화된 메틸렌 블루를 환원할 수 없어 파란색으로 염색된다. 메틸렌 블루는 효모의 호흡 과정에서 만들어진 수소 이온을 포착하여 호흡을 방해한다.

3. 2. 기타 염색

내시경 용종 제거술 시 생리식염수 및 에피네프린과 함께 투여되어 용종 주위 점막을 염색시킨다. 이는 용종 제거 시 주위 조직이 함께 제거되는 경우, 용종 제거의 이득과 조직 손상으로 인한 위험을 비교 판단하는 데 도움을 준다. 또한 색소내시경(chromoendoscopy) 시 염료로 사용되어 소화관의 구분과 이형성 세포 혹은 암 발병 가능 세포를 분별하는 데 사용된다.[94]

대장 내시경 폴립 절제술에서 생리식염수 또는 에피네프린의 보조제로 사용되며, 제거할 폴립 주변의 점막하층에 주사된다. 이를 통해 폴립 제거 후 점막하 조직 층을 식별하여, 더 많은 조직을 제거해야 하는지 또는 천공 위험이 높은지 판단할 수 있다.

정형외과 수술에서 뼈 시멘트에 첨가되어 자연 뼈와 시멘트를 쉽게 구별할 수 있게 한다. 또한 뼈 시멘트의 경화를 가속화하여 뼈 시멘트를 효과적으로 적용하는 속도를 높인다. 메틸렌 블루는 외과용 밀봉 필름인 TissuePatch를 포함한 여러 의료 기기에서 시각화/방향 지정을 돕는 데 사용된다.

1887년 파울 에를리히가 처음 기술한 신경 섬유의 생체 내 또는 생체 외 염색에도 사용된다.[18] 염료의 희석액을 조직에 주사하거나 작고 신선하게 제거된 조각에 적용한다. 선택적인 파란색 발색은 공기(산소)에 노출되면 나타나며, 염색된 표본은 몰리브덴산 암모늄 수용액에 담가 고정할 수 있다.

4. 화학적 특성

메틸렌 블루는 페노티아진의 공식 유도체로, 어두운 녹색 가루 형태이며 물에 녹으면 파란색 용액이 된다. 수화 형태는 메틸렌 블루 단위당 3개의 물 분자를 갖는다. 1876년 독일의 화학자이자 실업가인 하인리히 카로가 아닐린에서 추출하였다.[69] 시판되는 메틸렌 블루는 불순물로 인해 동적색 결정성 분말인 경우도 있다.

메틸렌 블루는 다이에틸 에테르에는 녹지 않지만, 물, 에탄올 등의 알코올류, 클로로포름에는 녹는다. 수용액은 아름다운 청색을 띠며, 다양한 무기염과 복염을 만들기 쉽다. 대표적인 티아진 유도체이자 페노티아진계 화합물에 속하며, 염기성 염료의 일종이자 잘 알려진 산화 환원 지시약이기도 하다.

무명을 염색할 때는 탄닌 매염을 사용하고, 견과 양모를 염색할 때는 중성욕을 사용하지만, 햇빛에 약해 실용적인 가치는 낮다. 광학 현미경으로 세포의 핵을 관찰할 때 염색액으로 자주 사용되며, 김자 염색은 메틸렌 블루와 에오신을 혼합한 염색액을 사용한다.

활성탄의 흡착력 및 광촉매의 성능을 평가하는 데 사용되며, 광반응에 의해 일중항 산소를 발생시키는 광증감 작용을 가지므로 광증감제로도 사용된다. 또한, 광증감 작용과 환원 작용을 통해 활성 산소를 발생시켜 살균 소독 작용을 한다. 이러한 작용 기전은 산화 환원 작용에 의한 것으로, 항생물질이나 합성 항균제와는 근본적으로 다르다. 의학 생물학적으로는 과산화수소액, 포비돈 요오드액 등과 같은 소독제 및 소독 살균제로 분류된다.

산염기 지시약으로서의 용도도 있다.

4. 1. 합성

디메틸-4-페닐렌디아민과 황화수소를 염산에 녹인 후, 염화 철로 산화시켜 메틸렌 블루를 제조한다.[98]

메틸렌 블루 합성 과정


메틸렌 블루는 페노티아진의 공식 유도체이다. 이 화합물은 4-아미노디메틸아닐린을 티오황산나트륨의 존재 하에 산화시켜 퀴논디이민티오설폰산을 생성하고, 이어서 디메틸아닐린과의 반응, 인다민으로의 산화, 그리고 고리화 반응을 통해 티아진을 얻는 방식으로 제조된다.[51]

메틸렌 블루 합성 과정


디메틸-4-페닐렌디아민과 황화물 이온만을 사용하는 녹색 전기화학적 절차가 제안되었다.[52]

4. 2. 빛 흡수

메틸렌 블루는 강력한 양이온성 광촉매로, 670nm 파장 부근의 빛을 가장 잘 흡수한다.[99] 흡수량과 최대 흡수점은 메틸렌 블루의 고차 응집체, 물질 흡착 여부, 농도 등에 따라 달라진다.[99]

몰 흡광 계수 (밑이 10인 로그)로 표시한 메틸렌 블루의 흡수 스펙트럼. 이 데이터 세트에서 10 마이크로몰 메틸렌 블루 용액 1 cm를 통과하는 665 nm 빛으로 1.7(즉, 투과된 빛의 98% 흡수)의 피크 흡광도가 관찰되었다.


빛의 최대 흡수는 약 670 nm 부근에서 일어난다. 흡수의 구체적인 내용은 양성자화, 다른 물질에 대한 흡착, 그리고 농도 및 기타 상호 작용에 따른 메타크로마지 - 이합체 및 고차 집합체의 형성과 같은 여러 요인에 따라 달라진다.[53]

종흡수 피크소멸 계수 (dm3/mol·cm)
MB+ (용액)66495000
MBH2+ (용액)74176000
(MB+)2 (용액)605132000
(MB+)3 (용액)580110000
MB+ (점토에 흡착)673116000
MBH2+ (점토에 흡착)76386000
(MB+)2 (점토에 흡착)59680000
(MB+)3 (점토에 흡착)570114000


4. 3. 산화 환원 지시약

메틸렌 블루는 분석 화학에서 산화 환원 지시약으로 널리 사용된다.[54][55][56] 이 물질의 용액은 산화 환경에 있을 때는 파란색이지만, 환원제에 노출되면 무색으로 변한다.[57][55] 산화 환원 특성은 일반 화학의 고전적인 시연인 "파란 병" 실험에서 볼 수 있다.

일반적으로 용액은 포도당 (덱스트로스), 메틸렌 블루 및 수산화 나트륨으로 만들어진다. 병을 흔들면 산소가 메틸렌 블루를 산화시키고 용액은 파란색으로 변한다. 덱스트로스는 점차적으로 메틸렌 블루를 무색의 환원 형태로 환원시킨다. 따라서 용해된 덱스트로스가 완전히 소모되면 용액은 다시 파란색으로 변한다. 산화 환원 중간점 전위 E'는 +0.01 V이다.[58]

메틸렌 블루는 산화 환원 지시약으로 작용하는 염료로, 식품 산업에서 우유 및 유제품의 신선도를 테스트하는 데에도 사용된다.[7][61] 메틸렌 블루 용액 몇 방울을 우유 샘플에 첨가하면 파란색을 유지해야 한다(충분한 용존 산소가 있는 산화 형태). 그렇지 않고 무색의 환원된 형태로 메틸렌 블루가 환원되어 변색되면, 우유 샘플의 용존 산소 농도가 낮아 우유가 신선하지 않거나(이미 용액 내 농도가 감소한 산소에 의해 비생물적으로 산화됨) 세균에 의해 오염되었음을 나타낸다. 이때 세균은 우유에 용해된 대기 중의 산소를 소비한다.[4] 즉, 신선한 우유에서는 호기성 조건이 우세해야 하며, 메틸렌 블루는 우유에 남아있는 용존 산소의 지표로 사용된다.[57]

수용액 중에서는 환원제의 작용에 의해 무색의 류코메틸렌 블루 (환원체)가 생겨, 산화에 의해 원래의 산화체로 돌아가 재발색한다. 이러한 성질 때문에 산화 환원 지시약으로서, 환원제 (티타늄(III) 이온, 바나듐(III) 이온 등)나 산화제 (크롬산염, 이크롬산염, 산소 등)의 검출, 정량 등에도 사용된다.

5. 기타 용도

메틸렌 블루는 다양한 분야에서 활용된다.

탄닌 매염으로 무명, 중성욕으로 견과 양모를 염색할 수 있지만, 햇빛에 약해 실용적 가치는 낮다.[69] 활성탄의 흡착력 평가 및 광촉매의 성능 평가 물질로 사용되기도 한다.

광반응에 의해 통상의 산소(삼중항 산소)로부터 활성 산소의 일종인 일중항 산소를 발생시키는 광증감 작용을 가지기 때문에, 광증감제로도 사용된다.[69] 광증감 작용과 환원 작용으로 활성 산소를 발생시켜 살균 소독 작용을 한다고 여겨진다. 이는 산화 환원 작용에 의한 것으로, 항생물질이나 합성 항균제와는 달리 세균 세포벽의 특이적인 합성 저해 작용 등을 일으키지 않는다.

환원제 작용에 의해 수용액에서는 무색의 류코메틸렌 블루(환원체)가 생성되고, 산화되면 다시 원래의 산화체로 돌아가 재발색한다. 이러한 성질을 이용하여 산화 환원 지시약으로 환원제(티타늄(III) 이온, 바나듐(III) 이온 등)나 산화제(크롬산염, 이크롬산염, 산소 등)의 검출 및 정량에 사용된다.[69] 산염기 지시약으로도 সামান্য ব্যবহার করা হয়।

메스 플라스크 내 메틸렌 블루 수용액

5. 1. 위약

메틸렌 블루는 부작용이 거의 없고 소변 색깔을 변화시키는 특성 때문에 위약으로 사용되어 왔다.[91] 의사들은 환자들에게 소변 색깔이 변할 것이라고 말하고, 이를 상태가 호전된 징후로 간주하게 했다.[23] 이러한 부작용 때문에 메틸렌 블루는 치료 효과를 시험하는 임상 시험을 포함하여 기존의 위약 대조 임상 시험에서 사용하기 어렵게 만든다.[24]

5. 2. 수산 양식

메틸렌 블루는 수산 양식과 열대어 애호가들이 곰팡이 감염 치료제로 사용한다. 또한 백점충(`Ichthyophthirius multifiliis`)에 감염된 물고기 치료에도 효과적일 수 있지만, 기생 원생동물 ''백점충''에 대해서는 말라카이트 그린과 포름알데히드의 조합이 훨씬 더 효과적이다.[65] 일반적으로 새로 낳은 물고기 알이 곰팡이 또는 세균에 감염되는 것을 보호하는 데 사용된다. 이는 애호가가 물고기 알을 인공적으로 부화시키고 싶을 때 유용하다.

5. 3. 분석 화학

황화 수소와 디메틸-p-페닐렌디아민, 그리고 pH 0.4~0.7에서 철(III)의 반응 후 메틸렌 블루가 형성된다. 이 반응을 이용하여 0.020~1.50 mg/L (20 ppb~1.5 ppm) 범위의 황화물 농도를 광도 측정으로 측정할 수 있다.[59] 이 검사는 매우 민감하며, 시약이 용해된 H2S와 접촉하면 나타나는 파란색은 60분 동안 안정적으로 유지된다. ''Spectroquant'' 황화물 테스트[60]와 같은 바로 사용할 수 있는 키트는 일상적인 분석을 용이하게 한다. 메틸렌 블루 황화물 검사는 황산염 환원 세균 (SRB)의 대사 활동을 물에서 신속하게 감지하기 위해 토양 미생물학에서 자주 사용되는 편리한 방법이다. (이 비색 검사에서 메틸렌 블루는 반응에 의해 형성된 생성물이며, 시스템에 첨가된 시약이 아니다.)[59]

메틸렌 블루는 산화 환원 지시약으로 작용하는 염료로, 식품 산업에서 우유 및 유제품의 신선도를 테스트하는 데 사용된다.[7][61] 메틸렌 블루 용액 몇 방울을 우유 샘플에 첨가했을 때 파란색을 유지하면(충분한 용존 O2가 있는 산화 형태) 우유가 신선하다는 것을 의미한다. 그렇지 않고 (무색의 환원된 형태로 메틸렌 블루가 환원되어) 변색되면 우유 샘플의 용존 O2 농도가 낮아 우유가 신선하지 않거나 세균에 의해 오염되었음을 나타낸다. 이때 세균은 우유에 용해된 대기 중의 O2를 소비한다.[4] 즉, 신선한 우유에서는 호기성 조건이 우세해야 하며, 메틸렌 블루는 우유에 남아있는 용존 산소의 지표로 사용된다.[57]

메틸렌 블루의 흡착은 활성탄 입상체의 흡착 능력을 정의하는 지표로 사용된다. 메틸렌 블루의 흡착은 물 속의 살충제 흡착과 매우 유사하며, 이러한 특성으로 인해 메틸렌 블루는 탄소의 여과 품질을 예측하는 좋은 지표가 된다. 또한 동일한 품질의 서로 다른 활성탄 배치를 비교하는 빠른 방법이기도 하다.

색 반응은 클로로포름을 함유한 산성화된 수성 메틸렌 블루 용액에서 수질 시료 내 음이온 계면활성제를 감지할 수 있다. 이러한 검사는 MBAS 검사(메틸렌 블루 활성 물질 검사)로 알려져 있다.

6. 역사

1876년 독일의 화학자이자 실업가인 하인리히 카로(Heinrich Caro)에 의해 아닐린에서 추출되어 처음으로 제조되었다.[66][69]

1891년 파울 구트만(Paul Guttmann)과 파울 에를리히(Paul Ehrlich)에 의해 말라리아 치료제로 사용될 수 있음이 입증되었다.[67]

1933년 마틸다 몰덴하워 브룩스(Matilda Brooks)에 의해 일산화 탄소 중독과 청산 중독의 해독제로 밝혀졌다.[68]

참조

[1] 서적 Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2015 Deluxe Lab-Coat Edition Jones & Bartlett Learning 2015
[2] 웹사이트 Provayblue- methylene blue injection https://dailymed.nlm[...] 2022-06-29
[3] 웹사이트 Lumeblue EPAR https://www.ema.euro[...] 2020-06-19
[4] 웹사이트 Lumeblue Product information https://ec.europa.eu[...]
[5] 서적 H. J. Conn's Biological stains Williams & Wilkins 1977
[6] 서적 British national formulary : BNF 69 British Medical Association 2015
[7] 웹사이트 Methylene Blue https://www.drugs.co[...] The American Society of Health-System Pharmacists 2017-01-08
[8] 서적 New Strategies Combating Bacterial Infection https://books.google[...] John Wiley & Sons 2008
[9] 서적 World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019 World Health Organization 2019
[10] 서적 Manual of Clinical Hematology Lippincott Williams & Wilkins 2002
[11] 서적 Critical care toxicology: diagnosis and management of the critically poisoned patient. Elsevier Health Sciences
[12] 간행물 Methylene blue as an antidote for cyanide and carbon monoxide poisoning
[13] 간행물 Methylene Blue As Antidote for Cyanide Poisoning 1933-02-04
[14] 간행물 A Simple and Efficient Method for Preparing Cell Slides and Staining without Using Cytocentrifuge and Cytoclips
[15] 서적 Special Stains and H & E Dako North America, Inc. 2010
[16] 간행물 On the Chemistry and Staining Properties of Certain Derivatives of the Methylene Blue Group When Combined With Eosin 1907-11
[17] 서적 Dacie and Lewis practical haematology Churchill Livingstone/Elsevier 2006
[18] 간행물 Ueber die Methylenblau Reaktion der lebenden Nerven Substanz. https://www.pei.de/S[...] 1887
[19] 간행물 Intra vitam staining with methylene blue. https://zenodo.org/r[...] 1910-07
[20] 간행물 Untersuchungen zur Methodik der Methylenblaufärbung des vegetativen Nervensystems. 1930-01
[21] 서적 The Motor Endplate Krieger 1973
[22] 간행물 Effects of metabolic inhibitors on vital staining with methylene blue 1974-06
[23] 웹사이트 The ethics of deception in medicine http://www.scienceba[...] 2008-01-23
[24] ClinicalTrialsGov Methylene blue for cognitive dysfunction in bipolar disorder
[25] 간행물 Severe methemoglobinemia secondary to isobutyl nitrite toxicity: the case of the 'Gold Rush' 2021-02
[26] 간행물 Methylene blue: a treatment for severe methaemoglobinaemia secondary to misuse of amyl nitrite 2002-05
[27] 간행물 Ifosfamide neuropsychiatric toxicity in patients with cancer 2007-10
[28] 간행물 Methylene blue for management of Ifosfamide-induced encephalopathy 2006-02
[29] 간행물 "[Ifosfamide induced encephalopathy: 15 observations]" 2006-02
[30] 간행물 Inhibition of (mono)amine oxidase activity and prevention of ifosfamide encephalopathy by methylene blue 1996-12
[31] 간행물 Methylene blue for distributive shock: a potential new use of an old antidote 2013-09
[32] 간행물 Methylene blue for the treatment of septic shock 2010-07
[33] 간행물 Methylene Blue: Magic Bullet for Vasoplegia? 2016-01
[34] 간행물 Methylene blue reduces mortality and morbidity in vasoplegic patients after cardiac surgery 2004-02
[35] 간행물 Is methylene blue of benefit in treating adult patients who develop catecholamine-resistant vasoplegic syndrome during cardiac surgery? http://www.bestbets.[...] 2006-12
[36] 논문 Methylene blue and vasoplegia: who, when, and how? http://www.bentham-d[...] 2020-04-01
[37] 논문 Pharmacological and mechanical management of calcium channel blocker toxicity 2018-08
[38] 논문 Rapid reversal of vasoplegia with methylene blue in calcium channel blocker poisoning 2020-12
[39] 논문 Methylene blue reverses recalcitrant shock in β-blocker and calcium channel blocker overdose 2013-01
[40] 논문 "Feeling the Blues": A Case of Calcium Channel Blocker Overdose Managed With Methylene Blue 2021-10
[41] 논문 Hemodynamic improvement using methylene blue after calcium channel blocker overdose 2019
[42] 논문 A multifaceted approach to calcium channel blocker overdose: a case report and literature review 2015-07
[43] 논문 A Case of Severe, Refractory Hypotension After Amlodipine Overdose 2018-04
[44] 논문 Methylene blue in the treatment of refractory shock from an amlodipine overdose 2011-12
[45] 논문 Improvement in Hemodynamics After Methylene Blue Administration in Drug-Induced Vasodilatory Shock: A Case Report 2015-12
[46] 논문 Adult toxicology in critical care: Part II: specific poisonings https://journal.ches[...] 2003-03
[47] 논문 Studies of the efficacy and potential hazards of methylene blue therapy in aniline-induced methaemoglobinaemia https://onlinelibrar[...] 1983-05
[48] 논문 Methylene blue and serotonin toxicity: inhibition of monoamine oxidase A (MAO A) confirms a theoretical prediction 2007-11
[49] 논문 Methylene blue implicated in potentially fatal serotonin toxicity 2006-10
[50] 논문 Failure of methylene blue treatment in toxic methemoglobinemia. Association with glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency 1971-07
[51] 간행물 Wiley-VCH
[52] 논문 An efficient electrochemical method for the synthesis of methylene blue https://linkinghub.e[...] 2009-12
[53] 논문 Visible spectroscopy of methylene blue on hectorite, laponite B, and barasym in aqueous suspension
[54] 논문 The Blue Bottle experiment revisited: How Blue? How Sweet? 1994-02
[55] 논문 What is happening when the Blue Bottle bleaches: An Investigation of the methylene blue-catalyzed air oxidation of glucose 2012-10-09
[56] 논문 Rapid Blue Bottle experiment: Autoxidation of benzoin catalyzed by redox indicators 2016-08-09
[57] 논문 The relation between the oxygen concentration and rate of reduction of methylene blue by milk 1919-03
[58] 서적 Biochemistry Online 2016
[59] 논문 A direct microdetermination for sulfide https://dx.doi.org/1[...] 1965-04-01
[60] 웹사이트 Analytik und Probenvorbereitung http://photometry.me[...] Merck KGaA
[61] 논문 Studies on Oxidation-Reduction in Milk: The Methylene Blue Reduction Test Elsevier Inc. 1930-05
[62] 웹사이트 Test Methods for Activated Carbon https://activatedcar[...] 1986-04
[63] 간행물 Standard Test Method for Rapid Determination of the Methylene Blue Value for Fine Aggregate or Mineral Filler Using a Colorimeter http://www.astm.org/[...] ASTM (American Society for Testing and Material) International 2020-07-07
[64] 웹사이트 Construction Standard CS3:2013 – Aggregates for Concrete https://www.cedd.gov[...] The Government of the Hong Kong Special Administrative Region 2013-05
[65] 웹사이트 Methylene Blue https://www.3lfish.c[...] 2021-09-10
[66] 서적 Fortschritte der Theerfarbenfabrikation und verwandter Industriezweige https://books.google[...] Julius Springer 2016-10-12
[67] 논문 Strong gametocytocidal effect of methylene blue-based combination therapy against falciparum malaria: a randomised controlled trial
[68] 논문 Methylene Blue As Antidote for Cyanide and Carbon Monoxide Poisoning 1933-01
[69] 서적 New Strategies Combating Bacterial Infection https://www.google.c[...] John Wiley & Sons 2008
[70] 문서 米国特許 US-A1-4212971 (1980年）
[71] 웹사이트 メチレンブルー - 中毒情報センター http://www.j-poison-[...]
[72] 서적 Tarascon Pocket Pharmacopoeia 2015 Deluxe Lab-Coat Edition Jones & Bartlett Learning 2015
[73] 웹인용 Methylene Blue https://www.drugs.co[...] The American Society of Health-System Pharmacists 2017-01-08
[74] 저널 Adult toxicology in critical care: Part II: specific poisonings https://archive.org/[...] 2003-03
[75] 저널 Studies of the efficacy and potential hazards of methylene blue therapy in aniline-induced methaemoglobinaemia 1983-05
[76] 웹인용 PROVEPHARM - Methylene Blue - Drug Substance http://www.methylene[...] 2015-05-09
[77] 간행물 Verfahren zur Darstellung blauer Farbstoffe aus Dimethylanilin und anderen tertiaren aromatischen Monaminen http://books.google.[...] Badische Anilin- und Sodafabrik [BASF]
[78] 저널 The use of dimethylmethylene blue for virus photoinactivation of red cell suspensions
[79] 저널 New photodynamic therapy protocol to treat AIDS-related Kaposi's sarcoma 2006-08
[80] 저널 Methylene blue mediated photodynamic therapy for resistant plaque psoriasis 2009-01
[81] 저널 Methylene blue photoinactivation abolishes West Nile virus infectivity in vivo 2005-11
[82] 저널 In vivo killing of Staphylococcus aureus using a light-activated antimicrobial agent
[83] 저널 Duck hepatitis B photoinactivation bydimethylmethylene blue in RBC suspensions https://archive.org/[...] 2001-09
[84] 저널 Photodynamic treatment of adenoviral vectors with visible light: an easy and convenient method for viral inactivation 1999-05
[85] 저널 Methylene blue photoinactivation of RNA viruses 2004-03
[86] 저널 Hepatitis C and human immunodeficiency virus RNA degradation by methylene blue/light treatment of human plasma 1998-11
[87] 저널 Removal of red light minimizes methylene blue-stimulated DNA damage in oesophageal cells: implications for chromoendoscopy 2009-05
[88] 저널 Chromoendoscopy with methylene blue and associated DNA damage in Barrett's oesophagus 2003-08
[89] 저널 Methylene blue as an antidote for cyanide and carbon monoxide poisoning https://archive.org/[...]
[90] 웹사이트 http://jama.jamanetw[...]
[91] 웹인용 The ethics of deception in medicine http://www.scienceba[...] 2008-01-24
[92] 간행물 "Über die Wirkung des Methylenblau bei Malaria" http://books.google.[...] 1891
[93] 저널 Methylene blue as an antimalarial agent—past and future
[94] 웹인용 메틸렌블루 https://terms.naver.[...] 2022-03-27
[95] 저널 Methylene blue reduces mortality and morbidity in vasoplegic patients after cardiac surgery. http://www.annalstho[...] 2004-02
[96] 웹인용 BestBets: Is Methylene Blue of benefit in treating adult patients who develop vasoplegic syndrome during Cardiac Surgery http://www.bestbets.[...]
[97] 저널 Methylene blue and vasoplegia: who, when, and how? http://www.bentham-d[...] 2018-11-14
[98] 저널 Semiquinone Radicals of the Thiazines
[99] 저널 VISIBLE SPECTROSCOPY OF METHYLENE BLUE ON HECTORITE, LAPONITE B, AND BARASYM IN AQUEOUS SUSPENSION http://www.clays.org[...] 2015-07-11


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com