Chromatographische Untersuchung der Zersetzung von Methylenblau im Blue-Bottle-Versuch

Chromatographische Untersuchung der Zersetzung von Methylenblau im Blue-Bottle-Versuch

Der traditionsreiche Thiazinfarbstoff "Methylenblau" zeigt sich in Wasser gelöst intensivblau. Im sogenannten "Blue-Bottle-Versuch" (500 ml H₂O, 10 g NaOH, 10 g Gluxose, 1 ml 1% ethanolische Methylenblau-Lösung) erreicht man durch Schütteln die oxidierte farbige Form des Methylenblaus, beim ruhigen Stehenlassen wird das Methylenblau wieder in die reduzierte farblose Form umgewandelt. Dies läßt sich jedoch nicht unbegrenzt fortführen, weil nach einigen Stunden die Inhaltsstoffe zum Teil so zersetzt sind, daß die Lösung im Ruhezustand gelblich wirkt und sich nach Schütteln nicht mehr wie zu Anfang prächtig blau verfärbt. In meiner Arbeit untersuchte ich den Zeitablauf der Zersetzung des Methylenblaus im "Blue-Bottle-Versuch". Zunächst bestimmte ich die Rf-Werte anhand gekaufter und selbst gereinigter Farbstoffe, mit denen ich auch die Extinktionskoeffizienten und Dimerisationsfaktoren ermittelte. In verschiedenen Experimenten suchte ich eine exakte Methode zur Trennung der Abbauprodukte und zur Bestimmung des Verältnisses der Abbauprodukte untereinander. Die Säulenchromatographie, die präparative Dünnschichtchromatographie und die anschließende kolorimetrische Auswertung mit dem Photometer brachten keine ausreichenden Ergebnisse. Ein weitgehend befriedigendes Verfahren war die Extraktion mit n-Amylalkohol und anschließende dünnschichtchromatographische Trennung des Farbstoffgemisches in der Amylalkoholphase. Die Auswertung habe ich schließlich mit einem Desitometer, einem optischen auwertenden Gerät, vorgenommen. Interessanterweise stellte ich fest, daß sich bereits nach 5 Stunden eine Art Gleichgewicht zwischen Azur B (erstes Abbauprodukt von Methylenblau) und Methylenblau eingependelt hat. Dies zu wissen, ist wichtig für das Färben von biologischen Präparaten mit polychromem Methylenblau. Aufgrund meiner Ergebnisse habe ich eine Hypothese aufgestellt, um die chemischen Vorgänge während des Abbaus von Methylenblau unter den verschiedenen Bedingungen zu erklären. Für den Chemie-Unterricht habe ich einen Vorschlag erarbeitet, weil der Blue-Bottle-Versuch zu mehr als nur einer "bunten Auflockerung" verwendet werden kann. Am Beispiel des Blue-Bottle-Versuchs lassen sich die Gesetzmäßigkeiten der Reaktionsgeschwindigkeit allgemein verständlich herleiten, auch andere grundlegende Arbeitsmethoden in der Chemie können den Schülern anschaulich vermittelt werden. In einer Nebenuntersuchung habe ich festgestellt, daß Mehtylenblau unter physiologischen Bedingungen im menschlichen Magensaft nicht zersetzt wird. Und in einem weiteren Experiment (In vitro) fand ich heraus: Methylenblau wird bei intravenöser Applikation wahrscheinlich das Immunsystem so schwächen, daß eine Virusinfektion sich schneller ausbreiten kann.