亚甲蓝的制备

背景及概述^[1][2]

亚甲蓝(Methylene blue，MB)也称次甲蓝、美蓝、甲烯蓝。亚甲蓝最早以氯化锌盐合成于1876年，其后主要用于：(1)高铁血红蛋白血症：低浓度亚甲蓝用于治疗亚硝酸盐、氯酸盐、醌类、醌亚胺类、苯胺及硝基苯等引起高铁血红蛋白血症；(2)氰化物中毒：高浓度亚甲蓝可用于氰化物中毒；(3)与局麻药合用用于局部止痛；(4)近年来临床还试用于治疗感染性及创伤性休克，癌症，带状疱疹等。药理作用研究表明，亚甲蓝具有解毒作用、镇痛作用、抗菌作用、抗病毒作用、抗肿瘤作用并可纠正感染性休克患者的血流动力学紊乱、治疗阴茎异常勃起。

目前，文献报道的有关亚甲蓝的合成路线主要有以下两种方法：

方法一：以N，N-二甲基对苯二胺为原料，经二氧化锰氧化，硫代硫酸钠取代，得到2氨基-5-二甲氨基苯基硫代磺酸，后者与N，N-二甲基苯胺缩合后，再经二氧化锰和硫酸铜氧化环合，得到亚甲蓝氯化锌盐。后者用碳酸钠中和得目标化合物亚甲蓝。合成工艺路线如下

方法二：以N，N-二甲基苯胺为原料，经亚硝化，铁粉还原，得到N，N-二甲基对苯二胺。后者经重铬酸钠氧化，硫代硫酸钠取代，得到2-氨基-5-二甲氨基苯基硫代磺酸。其与N，N-二甲基苯胺缩合后，再经重铬酸钠和硫酸铜氧化环合，得到亚甲蓝氯化锌盐。后者用碳酸钠中和得目标化合物亚甲蓝。合成工艺路线如下：

上述两种方法的反应路线基本上是重复的，其中区别主要在于反应过程中氧化剂的选择不同。方法一和方法二在环合之前都在低温条件下反应，并且投料过程较烦琐，不利于工业生产；其反应过程均为先得到亚甲蓝的硫酸氢盐，然后再处理得到亚甲蓝，使得反应时间相对较长。

理化性质^1]

亚甲蓝化学式：C16H18N3ClS，中文命名：3,7-双(二甲氨基)吩噻嗪-5-翁氯化物，又称亚甲基蓝、次甲基蓝、次甲蓝、美蓝、品蓝，是一种芳香杂环化合物。被用作化学指示剂、染料、生物染色剂和药物使用。亚甲蓝的水溶液在氧化性环境中为蓝色。亚甲蓝的物理性质为绿色结晶或深褐色粉末。溶于水，溶液为天蓝色。溶于热乙醇及氯仿，不溶于乙醚、苯。

应用^[3]

亚甲蓝广泛应用于化学指示剂、染料、生物染色剂和药物等方面。特别是在染色行业，用于制造墨水等，用量较大。然而，亚甲蓝由于自身的毒性及难以去除对生态环境造成了严重危害，对人体也会造成不可恢复的损伤。

制备^[2]

溶液的配制：称取氯化锌500g(4.95mol)溶解于500mL水，加入二水重铬酸钠2.5g配制成氯化锌溶液；称取十八水硫酸铝670g(1.00mol)溶解于600mL水配制成硫酸铝溶液；称取五水硫代硫酸钠525g(2.12mol)溶解于500mL水配制成硫代硫酸钠溶液；称取二水重铬酸钠648g(2.17mol)溶解于900mL水配制成重铬酸钠溶液；称取N，N二甲基苯胺200g(1.65mol)溶解于227ml浓盐酸(2.66mol)配制成N，N-二甲基苯胺的盐酸溶液。

药用亚甲蓝的合成：称取对氨基二甲基苯胺盐酸盐2mol(418g)，投入带温度计的反应釜中，加入6L水溶解，搅拌下滴加浓硫酸0.41mol(40g)，使溶液成酸性，室温下依次加入氯化锌溶液、硫酸铝溶液、硫代硫酸钠溶液，并加入300mL重铬酸钠溶液，搅拌下将反应液于10分钟内加热至40℃，将N，N-二甲基苯胺的盐酸溶液投入反应釜，随后立即加入剩余的600mL重铬酸钠溶液，于10分钟内加热至70℃。

温度达70℃时，将2.87mol(250g)二氧化锰投入反应釜，加热至85℃，维持温度反应30分钟，自然降温至50℃，搅拌下缓慢加入浓硫酸7.14mol(700g)；搅匀后放出反应液，于4℃环境下放置5小时，析出沉淀，抽滤，滤饼用10％氯化钠水溶液600mL洗涤；将滤饼转移至20L烧杯中，加入10L水，于电热套上搅拌加热至沸腾，趁热抽滤，滤液加入1.84mol(250g)氯化锌和25.64mol(1500g)氯化钠，搅拌使溶解，再将该溶液于4℃环境下放置24h，抽滤，50℃干燥得亚甲基蓝氯化锌盐460g。

将所得氯化锌盐溶解于10L水中，加入碳酸钠0.52mol(55.2g)，冷至室温，抽滤，少量水洗滤饼，加入氯化钠17.09mol(1000g)，搅拌溶解后于4℃环境下放置12小时，抽滤，滤饼于40-45℃干燥12小时得亚甲蓝粗品320g(干燥失重约15％，以无水物计算收率为42.5％)。将亚甲蓝粗品投入三角瓶中，加入0.1mol/L盐酸1280mL(1∶4)，60℃水浴加热溶解，于室温放置结晶，抽滤，滤饼于相同体积、浓度盐酸中重结晶一次，相同体积水中重结晶一次，滤饼于40-45℃干燥12小时，得到亚甲蓝205g，干燥失重14.6％，以无水物计算收率64.3％。按原料对氨基二甲基苯胺盐酸盐计算总收率为27.4％。

亚甲蓝的提纯方法：

将原料盐基湖蓝BB150g，加水2250g，加热至60～90℃时，在搅拌下渐渐加入碳酸氢钠、碳酸钠混合溶液(40g碳酸氢钠加0.8g碳酸钠，溶于500ml水)，控制反应液pH在7.5～9，约30分钟加完，保温30分钟后，通过过滤器入结晶槽中。滤液加盐酸75g，搅拌15分钟后，使其冷却析出有光泽的深绿色结晶。结晶离心干燥，得亚甲蓝64.1g，含量≥98.5％，收率90.7％。结果符合药典要求，远远高于分析用亚甲蓝含量指标。

主要参考资料

[1] 陈一奇. (1993). 亚甲蓝在诊断外伤性十二指肠破裂中的应用体会. 中国实用外科杂志(7), 415-415.

[2] 陈焕文, 宋庆宇, 刘宏伟, & 金钦汉. (2001). 测定抗坏血酸的亚甲蓝褪色光度法. 分析测试学报, 20(2), 55-57.

[3] 李秀娟, 陈静静, & 黄革玲. (2010). 亚甲兰光化学法对血浆乙肝病毒的灭活. 现代生物医学进展, 10(5), 916-919.