Violetto di genziana

Violetto di genziana
Nome IUPAC
[4-[bis[4-(dimetilamino)fenil]metilidene]cicloesa-2,5-dien-1-ilidene]-dimetilazanium cloruro
Nomi alternativi
cristalvioletto
violetto cristallo
violetto metile 10B
violetto basico 3
cloruro di esametilpararosanilina
metilrosanilinio cloruro
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC25H28N3Cl
Numero CAS548-62-9
Numero EINECS208-953-6
PubChem11057
SMILES
CN(C)C1=CC=C(C=C1)C(=C2C=CC(=[N+](C)C)C=C2)C3=CC=C(C=C3)N(C)C.[Cl-]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.)220 - 400
Indice di rifrazione1,6010
Costante di dissociazione acida (pKa) a 298,15 K9,4
Solubilità in acqua16 g/L a 25 ºC
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua0,51
Temperatura di fusione215°C[1]
Temperatura di ebollizione560,86°C
Proprietà tossicologiche
DL50 (mg/kg)Ratto: 420 mg/kg (orale)[2], 17 mg/kg (IP)[3]
Topo: 96 mg/kg (orale), 5100 ug/kg (IP)[2]
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma40 °C
Simboli di rischio chimico
tossico a lungo termine corrosivo irritante pericoloso per l'ambiente
pericolo
Frasi H302 - 318 - 350 - 351 - 400 - 410
Consigli P203 - 264 - 264+265 - 270 - 273 - 280 - 301+317 - 305+354+338 - 317 - 318 - 330 - 391 - 405 - 501

Il violetto di genziana è un composto chimico di formula che in condizioni standard si presenta come una polvere cristallina di colore verde o blu-viola.[4][5]

Storia ed etimologia

Il suo utilizzo clinico è stato approvato per la prima volta nel 1982,[6] ma il composto è stato utilizzato in medicina per quasi 100 anni.[7]

Caratteristiche strutturali e fisiche

Si tratta di un sale organico di cloruro e risulta:

Quando viene scaldato fino alla decomposizione (>215 °C) emette fumi tossici contenenti ossidi di azoto e cloruri.[5][11]

Caratteristiche strutturali[12][13]
N. di atomi pesanti 29
N. di accettori di legami a idrogeno 3
N. di legami ruotabili 4
Massa monoisotopica 407,2128257 u
Superficie polare 9,5 Ų
Sezione d'urto 204,6 Ų [M]+

Sintesi

La sintesi del composto può essere effettuata come reazione in un solo passaggio, condensando la dimetilanilina con la formaldeide per ottenere la 4,4'-metilenbis(N,N-dimetilanilina). Questo composto viene quindi fatto reagire con dimetilanilina e ossidato simultaneamente al colorante dall'ossigeno atmosferico in presenza di ferro-diidrodibenzotetraaza(14)annulene e cloranile. Inoltre, si possono utilizzare composti di vanadio e molibdeno, oltre a gas nitrosi, come catalizzatori di ossidazione, insieme al cloranile.[14]

Reattività e caratteristiche chimiche

Il composto è sensibile alla luce e può reagire vigorosamente con agenti ossidanti forti. Inoltre, può reagire esotermicamente con agenti riducenti, rilasciando idrogeno gassoso.[4] Si dissocia in ioni positivi (GV⁺) e ioni negativi (Cl⁻), che penetrano nelle cellule batteriche sia Gram-positive che Gram-negative.[15]

Cambia colore da giallo (pH 0) a blu violetto (pH 2).[14] La durezza dei cristalli diminuisce quando il composto viene cristallizzato in presenza di polietilenglicole (PEG).[16]

Spettri analitici

Farmacologia e tossicologia

Farmacocinetica

È stato dimostrato che il composto subisce una riduzione a un elettrone attraverso il sistema dellemonoossigenasi del citocromo P450, producendo un radicale libero a centro carbonioso.[22]

Farmacodinamica

Il composto è un inibitore dell'acetilcolinesterasi (AChE).[23] Gli ioni GV⁺ interagiscono con i componenti caricati negativamente della parete cellulare batterica, inclusi i lipopolisaccaridi, i peptidoglicani e il DNA. Questo agente è anche un mutageno e un veleno mitotico.[15]

Il composto provoca un'azione fotodinamica mediata da un meccanismo a radicali liberi. Inoltre, dissipa il potenziale d'azione sulle membrane procariotiche o eucariotiche, inducendo permeabilità, il che porta all'inibizione respiratoria e alla conseguente apoptosi.[15]

Effetti del composto e usi clinici

In passato, il composto era utilizzato in creme per il trattamento topico di infezioni batteriche e fungine, risultando efficace contro alcuni batteri Gram positivi, in particolare specie di Staphylococcus, e alcuni funghi patogeni, inclusa le candide. Tuttavia il suo utilizzo è diminuito dopo segnalazioni di cancerogenicità negli animali.[24] È stato anche utilizzato come antielmintico (nematodi) per somministrazione orale e più recentemente come additivo ematico per prevenire la trasmissione della malattia d Chagas.[7][8]

Controindicazioni ed effetti collaterali

Il composto può causare una pigmentazione permanente della pelle se entra in contatto con il tessuto di granulazione. Per questo motivo, il colorante non dovrebbe essere applicato su lesioni ulcerative del viso.[25]

Tossicologia

Gli inibitori dell'acetilcolinesterasi sono potenti neurotossine perché impediscono la degradazione dell'acetilcolina, un neurotrasmettitore essenziale per la comunicazione tra i nervi e i muscoli. I sintomi di un'esposizione a basse dosi includono salivazione eccessiva e lacrimazione.[23]

I sintomi di un'esposizione acuta comprendono nausea/vomito grave, salivazione, sudorazione, bradicardia, ipotensione, collasso e convulsioni. Un'eventuale debolezza muscolare progressiva può verificarsi e, se coinvolge i muscoli respiratori, può risultare fatale. Possono anche manifestarsi ipertensione, ipoglicemia, ansia, mal di testa, tremori e atassia.[23]

Il composto è inoltre classificato come irritante per la pelle[5] e potenziale interferente endocrino.[26] Secondo il California Office of Environmental Health Hazard Assessment (OEHHA), il composto è stato classificato come cancerogeno.[27]

Applicazioni

Il composto viene utilizzato anche come:

Il composto aggiunto al terreno di coltura funziona come fattore selettivo per i mutanti auxotrofi di E. coli, consentendo la crescita degli auxotrofi, ma inibendo quella dei ceppi parentali non mutati. Pertanto, il composto può essere un utile strumento per l'isolamento dei mutanti indotti, sia in applicazioni commerciali che scientifiche, oltre che nella selezione di mutanti per la ricerca fondamentale.[34]

Note

  1. ^ Haynes, W.M. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 91st ed. Boca Raton, FL: CRC Press Inc., 2010-2011, p. 3-122
  2. ^ a b Lewis, R.J. Sr. (ed) Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials. 11th Edition. Wiley-Interscience, Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2004., p. 262
  3. ^ Cosmetic Ingredient Review; Final Report of the Cosmetic Ingredient Review Expert Panel; Final Report on the Safety Assessment of Basic Violet 1, Basic Violet 3, and Basic Violet 4; International Journal of Toxicology 28 (Suppl 3): 193S-204S (2009)
  4. ^ a b c HEXAMETHYL-P-ROSANILINE CHLORIDE | CAMEO Chemicals | NOAA, su cameochemicals.noaa.gov. URL consultato il 19 maggio 2025.
  5. ^ a b c Sax's Dangerous Properties of Industrial Materials, 11th Edition By Richard J. Lewis, Sr. (Lewis Information Systems, Inc.). John Wiley & Sons, Inc.:  Hoboken, NJ. 2004. $595.00 print set (other pricings available for CD-ROM and online versions). ISBN 0-471-47662-5 for print set., in Journal of the American Chemical Society, vol. 127, n. 8, 6 gennaio 2005, pp. 2794–2794, DOI:10.1021/ja041002c. URL consultato il 19 maggio 2025.
  6. ^ (EN) Open Targets Platform, su platform.opentargets.org. URL consultato il 19 maggio 2025.
  7. ^ a b R. Docampo e S. N. Moreno, The metabolism and mode of action of gentian violet, in Drug Metabolism Reviews, vol. 22, n. 2-3, 1990, pp. 161–178, DOI:10.3109/03602539009041083. URL consultato il 19 maggio 2025.
  8. ^ a b c The Merck Index:  An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals, 14th ed. Edited by Maryadele J. O'Neil (Editor), Patricia E. Heckelman (Senior Associate Editor), Cherie B. Koch (Associate Editor), and Kristin J. Roman (Assistant Editor). Merck and Co., Inc.:  Whitehouse Station, NJ. 2006. 2564 pp. $125.00. ISBN 0-911910-00-X., in Journal of the American Chemical Society, vol. 129, n. 7, 6 gennaio 2007, pp. 2197–2197, DOI:10.1021/ja069838y. URL consultato il 19 maggio 2025.
  9. ^ R. W. Munn, Molecular Electronics and Molecular Electronic Devices. Kristof Sienicki (ed.). Volume 1, CRC Press, Boca Raton, FL, 1993, ISBN 0‐8493‐8061‐9, 249 pp., £70.00 hardback. Volume 2, CRC Press, Boca Raton, FL, 1993, ISBN 0‐8493‐8062‐6, 274 pp., £113.50 hardback. Volume 3, CRC Press, Boca Raton, FL, 1994, ISBN 0‐8493‐8063‐4, 260 pp., £82.00 hardback, in Advanced Materials for Optics and Electronics, vol. 4, n. 6, 1994-11, pp. 431–432, DOI:10.1002/amo.860040608. URL consultato il 19 maggio 2025.
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  29. ^ Gentian violet - Hazardous Agents | Haz-Map, su haz-map.com. URL consultato il 19 maggio 2025.
  30. ^ Joel J. Alpert, <scp>Clinical Toxicology of Commercial Products: Acute Poisoning,</scp> ed. 3, by Marion N. Gleason, M.Sc., Robert E. Gosselin, M.D., Ph.D., Harold C. Hodge, Ph.D., D.Sc., and Roger P. Smith, Ph.D. Baltimore: The Williams and Wilkins Co., 1969, 1539 pp., $24.50, in Pediatrics, vol. 44, n. 3, 1º settembre 1969, pp. 466–467, DOI:10.1542/peds.44.3.466. URL consultato il 19 maggio 2025.
  31. ^ (EN) Crystal Violet | 548-62-9, su ChemicalBook. URL consultato il 19 maggio 2025.
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