El verde malaquita es un compuesto orgánico que se utiliza como colorante y, de manera controvertida, como antimicrobiano en la acuicultura . El verde malaquita se utiliza tradicionalmente como tinte para materiales como la seda , el cuero y el papel . A pesar de su nombre, el tinte no se prepara a partir del mineral malaquita ; el nombre simplemente proviene de la similitud del color.
El verde malaquita se clasifica en la industria de los colorantes como un colorante de triarilmetano y también se utiliza en la industria de los pigmentos. Formalmente, el verde malaquita se refiere a la sal de cloruro [C 6 H 5 C(C 6 H 4 N(CH 3 ) 2 ) 2 ]Cl , aunque el término verde malaquita se utiliza de forma imprecisa y a menudo solo se refiere al catión coloreado . La sal de oxalato también se comercializa. Los aniones no tienen efecto sobre el color. El color verde intenso del catión resulta de una fuerte banda de absorción a 621 nm ( coeficiente de extinción de 10 5 M −1 cm −1 ).
El verde malaquita se prepara mediante la condensación de benzaldehído y dimetilanilina para dar verde leuco malaquita (LMG):
En segundo lugar, este compuesto leuco incoloro, pariente del trifenilmetano , se oxida al catión que es MG:
Un agente oxidante típico es el dióxido de manganeso .
La hidrólisis de MG da un alcohol : [2]
Este alcohol es importante porque es él, no el MG, el que atraviesa las membranas celulares. Una vez dentro de la célula, se metaboliza en LMG. Solo el catión MG tiene un color intenso, mientras que los derivados leuco y alcohólicos no lo tienen. Esta diferencia surge porque solo la forma catiónica tiene una deslocalización pi prolongada, lo que permite que la molécula absorba la luz visible.
La forma leuco del verde malaquita fue preparada por primera vez por Hermann Fischer en 1877 condensando benzaldehído y dimetilanilina en una proporción molecular de 1:2 en presencia de ácido sulfúrico . [3]
El verde malaquita se utiliza tradicionalmente como tinte. Anualmente se producen kilotoneladas de MG y tintes de triarilmetano relacionados para este propósito. [4]
El MG es activo contra el oomiceto Saprolegnia , que infecta los huevos de peces en la acuicultura comercial ; se ha utilizado para tratar Saprolegnia y se utiliza como antibacteriano . [5] Es un tratamiento muy popular contra Ichthyophthirius multifiliis en acuarios de agua dulce . El principal metabolito , el verde leuco-malaquita (LMG), se encuentra en peces tratados con verde malaquita, y este hallazgo es la base de la controversia y la regulación gubernamental. Véase también Antimicrobianos en acuicultura .
El MG se ha utilizado con frecuencia para atrapar a ladrones y rateros. El cebo, que suele ser dinero, se rocía con el polvo anhidro. Cualquiera que manipule el dinero contaminado comprobará que, al lavarse las manos, queda una mancha verde en la piel que dura varios días. [ cita requerida ]
Numerosas aplicaciones de nicho explotan el color intenso de MG. Se utiliza como tinción biológica para el análisis microscópico de biología celular y muestras de tejido . En el método de tinción de Giménez , la fucsina básica tiñe las bacterias de rojo o magenta, y el verde malaquita se utiliza como contratinción azul-verde . El verde malaquita también se utiliza en la tinción de endosporas , ya que puede teñir directamente las endosporas dentro de las células bacterianas; aquí se utiliza a menudo una contratinción de safranina . El verde malaquita es parte de la tinción de polen de Alexander . El verde malaquita también se puede utilizar como absorbente saturable en láseres de colorante , o como indicador de pH entre pH 0,2-1,8. Sin embargo, este uso es relativamente raro. El verde leuco-malaquita (LMG) se utiliza como método de detección de sangre latente en la ciencia forense . La hemoglobina cataliza la reacción entre LMG y peróxido de hidrógeno , convirtiendo el LMG incoloro en verde malaquita. Por lo tanto, la aparición de un color verde indica la presencia de sangre . [6]
Un conjunto de derivados del verde malaquita también es un componente clave en una herramienta de microscopía de fluorescencia llamada sistema de proteína activadora de fluorógeno/fluorogeno. El verde malaquita pertenece a una clase de moléculas llamadas fluoróforos. Cuando se restringe la libertad rotacional del verde malaquita, se transforma de una molécula no fluorescente a una molécula altamente fluorescente. [7] En la herramienta de proteína activadora de fluorógeno, establecida por un grupo de la Universidad Carnegie Mellon, el verde malaquita se une a una proteína activadora de fluorógeno específica para volverse altamente fluorescente. La expresión de la proteína activadora de fluorógeno como fusiones de dominios de orientación puede impartir localización subcelular. Su uso es similar al de GFP pero tiene el beneficio adicional de tener un "estado oscuro" antes de que se agregue el fluoróforo verde malaquita. Esto es especialmente útil para estudios FRET .
En 1992, las autoridades canadienses determinaron que comer pescado contaminado con verde malaquita representaba un riesgo significativo para la salud. [8] El verde malaquita fue clasificado como un peligro para la salud de clase II. Debido a su bajo costo de fabricación, el verde malaquita todavía se usa en ciertos países con leyes menos restrictivas para fines no relacionados con la acuicultura . En 2005, analistas en Hong Kong encontraron rastros de verde malaquita en anguilas y pescado importado de China . En 2006, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) detectó verde malaquita en mariscos de China, entre otros , donde la sustancia también está prohibida para su uso en la acuicultura. [9] En junio de 2007, la FDA bloqueó la importación de varias variedades de mariscos debido a la continua contaminación con verde malaquita. [10]
El uso del verde malaquita en alimentos está prohibido en Estados Unidos desde 1983. La sustancia también está prohibida en el Reino Unido. [11] Su uso en alimentos está prohibido en Macao. [12]
Los animales metabolizan el verde de malaquita a su forma leuco . Al ser lipofílico (la forma leuco tiene un log P de 5,70), el metabolito se retiene en el músculo del bagre durante más tiempo ( HL = 10 días) que la molécula original (HL = 2,8 días).
La LD50 (oral, ratón) es de 80 mg/kg. [ cita requerida ] Las ratas alimentadas con verde de malaquita experimentan "un aumento relacionado con la dosis en los aductos de ADN hepático " junto con adenomas pulmonares . El verde de leucomalaquita provoca un "aumento en el número y la gravedad de los cambios". Como el verde de leucomalaquita es el metabolito principal del verde de malaquita y se retiene en el músculo de los peces durante mucho más tiempo, la mayor parte de la ingesta dietética humana de verde de malaquita a partir del consumo de pescado sería en forma leuco. Durante el experimento, se alimentó a las ratas con hasta 543 ppm de verde de leucomalaquita, una cantidad extrema en comparación con el promedio de 5 ppb descubierto en los peces. Después de un período de dos años, se descubrió un aumento de los adenomas pulmonares en ratas macho, pero no se detectaron incidencias de tumores hepáticos. Por lo tanto, se podría concluir que el verde de malaquita causó síntomas cancerígenos, pero no se estableció un vínculo directo entre el verde de malaquita y el tumor hepático . [13]
Aunque el verde malaquita casi no tiene fluorescencia en solución acuosa ( rendimiento cuántico 7,9x10 −5 ), [14] varios grupos de investigación han desarrollado tecnologías para detectar el verde malaquita. Por ejemplo, Zhao et al. demostraron el uso de aptámeros de verde malaquita en sensores basados en microcantilever para detectar concentraciones bajas de verde malaquita. [15]
