Methylenblau (Synonym: Methylthioniniumchlorid, lateinisch Methylenum caeruleum, systematische Bezeichnung nach Colour Index C.I. Basic Blue 9) ist ein Phenothiazin-Derivat. Der kationische Farbstoff wird in der Chemie, Medizin und Färbetechnik verwendet.
Als reiner Farbstoff erscheint Methylenblau dunkelgrün, als Pulver oder Kristalle. Das im Handel auch übliche Methylenblau als Doppelsalz mit Zinkchlorid ist ein braunes Pulver. Die Weltgesundheitsorganisation führt Methylenblau als Arzneimittel zur Behandlung der Methämoglobinämie in der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel. Methylenblau war 1891 das erste vollsynthetische Arzneimittel.A. P. Gureev, I. S. Sadovnikova, V. N. Popov: Molecular Mechanisms of the Neuroprotective Effect of Methylene Blue. In: Biochemistry. Biokhimiia. Band 87, Nummer 9, September 2022, S. 940–956, doi:10.1134/S0006297922090073, PMID 36180986.
Geschichte mini|links|Methylenblau-Flasche (19. Jahrhundert) Methylenblau wurde erstmals 1876 von dem Chemiker Heinrich Caro bei der BASF synthetisiert. Ein Jahr später erhielt die BASF für Methylenblau das erste Deutsche Reichspatent für einen Teerfarbstoff.Badische Anilin- und Sodafabrik (BASF): Verfahren zur Darstellung blauer Farbstoffe aus Dimethylanilin und anderen tertiaren aromatischen Monaminen, Deutsches Reich Patent Nr. 1886 (erteilt am 15. Dezember 1877). Abrufbar bei: H. Caro 1877 Engl. Pat. 3751. 9/10.
Paul Ehrlich verwendete Methylenblau 1887 zur Färbung lebender Nervenzellen (Vitalfärbung). zitiert durch Im Jahr 1891 verwendeten Ehrlich und Paul Guttmann Methylenblau zur Behandlung der Malaria.P. Guttmann, P. Ehrlich: Über die Wirkung des Methylenblau bei Malaria. In: Berlin Klin Woch. (1891), Band 28, S. 953–956. Er erkannte, dass Methylenblau sich an manche Erreger band, sie anfärbte und im Wachstum hemmte.
In den 1890ern wurde Methylenblau zur Markierung der Medikamenteneinnahme von Patienten in der Psychiatrie verwendet, bei der eine antipsychotische Wirkung des Methylenblaus entdeckt wurde.S. H. Yang, W. Li, N. Sumien, M. Forster, J. W. Simpkins, R. Liu: Alternative mitochondrial electron transfer for the treatment of neurodegenerative diseases and cancers: Methylene blue connects the dots. In: Progress in neurobiology. Band 157, Oktober 2017, S. 273–291, doi:10.1016/j.pneurobio.2015.10.005, PMID 26603930, .D. Tucker, Y. Lu, Q. Zhang: From Mitochondrial Function to Neuroprotection-an Emerging Role for Methylene Blue. In: Molecular neurobiology. Band 55, Nummer 6, Juni 2018, S. 5137–5153, doi:10.1007/s12035-017-0712-2, PMID 28840449, .
Da das Reduktionspotential des Methylenblaus dem des Sauerstoffs ähnelt und es in der Elektronentransportkette der Atmung reduziert werden kann, wurde Methylenblau zur Behandlung von Cyanidvergiftungen 1926 von Bo Sahlin und erstmals erfolgreich 1933 von Matilda Moldenhauer Brooks (und auch gegen Kohlenmonoxid-Vergiftungen) eingesetzt.
Im Jahr 1928 wurde die Photoinaktivierung bei Lichtbestrahlung in Anwesenheit von Methylenblau bei BakterienSchultz E.W., Krueger A.P.: Inactivation of Staphyloccus Bacteriophage by Methylene Blue. In: Exp. Biol. Med. (1928); Band 26, S. 100–101. doi:10.3181/00379727-26-4158.H. Xue, A. Thaivalappil, K. Cao: The Potentials of Methylene Blue as an Anti-Aging Drug. In: Cells. Band 10, Nummer 12, Dezember 2021, doi:10.3390/cells10123379, PMID 34943887, . und 1933 bei Viren gezeigt.Perdrau J.R., Charles T.: The photodynamic action of methylene blue on certain viruses. In: Proc. R. Soc. Lond. Ser. B Boil. Sci. (1933), Band 112, S. 288–298. doi:10.1098/rspb.1933.0011. In den 1930er Jahren wurde Methylenblau zur Therapie der MethämoglobinämieW. B. Wendel: The Control of Methemoglobinuria with Methylene Blue. In: The Journal of clinical investigation. Band 18, Nummer 2, März 1939, S. 179–185, doi:10.1172/JCI101033, PMID 16694652, . und wegen seiner antibiotischen und antihelminthischen Eigenschaften verwendet.M. J. Ohlow, B. Moosmann: Phenothiazine: the seven lives of pharmacology's first lead structure. In: Drug discovery today. Band 16, Nummer 3–4, Februar 2011, S. 119–131, doi:10.1016/j.drudis.2011.01.001, PMID 21237283. Die Forschung an Phenothiazin-Derivaten führte in den 1940er Jahren zur Entdeckung von Promethazin, Promazin und 1951 letztlich Chlorpromazins als erstem wirksamen Neuroleptikum zur Behandlung der Schizophrenie und der Manie,J. E. Kristiansen: Dyes, antipsychotic drugs, and antimicrobial activity. Fragments of a development, with special reference to the influence of Paul Ehrlich. In: Danish medical bulletin. Band 36, Nummer 2, April 1989, S. 178–185, PMID 2651032.F. R. Frankenburg, R. J. Baldessarini: Neurosyphilis, malaria, and the discovery of antipsychotic agents. In: Harvard review of psychiatry. Band 16, Nummer 5, 2008, S. 299–307, doi:10.1080/10673220802432350, PMID 18803105. zur Entdeckung mancher Antihistamine wie Promethazin, des Malariamittels Chloroquin und der trizyklischen Antidepressiva.
Eigenschaften Methylenblau ist ein dunkelgrünes Pulver mit bronzefarbenem Glanz, das in Wasser oder Ethanol gelöst einen blauen Farbstoff ergibt. Es absorbiert sichtbares Licht im Bereich von circa 530 bis 700 nm mit einem Absorptionsmaximum bei 665 nm. Das Maximum bei 292 nm stammt vom aromatischen Ringsystem, das Maximum bei 612 nm vom insgesamt zweifach positiv geladenen Methylenblau-Dimer und das Maximum bei 665 nm entstammt dem π–π*-Übergang (2,48 eV). Weil Methylenblau Licht im blauen Wellenlängenbereich (zwischen 460 und 490 nm) nicht absorbiert, sondern reflektiert, erscheint es blau. Methylenblau fluoresziert sichtbar im Nahinfrarot-Bereich mit einer Quantenausbeute von 0,52 und einem Maximum bei 686 nm, was einer Stokes-Verschiebung von 21 nm zur Anregungswellenlänge 665 nm entspricht.Cwalinski T, Polom W, Marano L, Roviello G, D'Angelo A, Cwalina N, Matuszewski M, Roviello F, Jaskiewicz J, Polom K: Methylene Blue-Current Knowledge, Fluorescent Properties, and Its Future Use. In: J Clin Med. (2020); Band 9, Heft 11, S. 3538. doi:10.3390/jcm9113538. PMID 33147796; .
Molekül (MB = Methylenblau)AbsorptionsmaximumExtinktionskoeffizient (dm3/mol·cm) MB+ (Lösung) 664 95000 MBH2+ (Lösung) 741 76000 (MB+)2 (Lösung) 605 132000 (MB+)3 (Lösung) 580 110000 MB+ (an Ton adsorbiert) 673 116000 MBH2+ (an Ton adsorbiert) 763 86000 (MB+)2 (an Ton adsorbiert) 596 80000 (MB+)3 (an Ton adsorbiert) 570 114000
Es hat eine berechnete Van-der-Waals-Oberfläche von 387,92 Å2, eine polare Oberfläche von 43,91 Å2, ein elektrisches Dipolmoment von 11,22 D und ein Van-der-Waals-Volumen von 261,01 Å3.Mansour Baziar, Hamid Reza Zakeri, Sahar Ghaleh askari, Zahra Derakhshan Nejad, Mahmoud Shams, Ioannis Anastopoulos, Dimitrios A. Giannakoudakis, Eder C. Lima: Metal-organic and Zeolitic imidazole frameworks as cationic dye adsorbents: physicochemical optimizations by parametric modeling and kinetic studies. In: Journal of Molecular Liquids (2021), Band 332, S. 115832. doi:10.1016/j.molliq.2021.115832. Der kristalline Feststoff zeigt eine ausgeprägte Tendenz zur Hydratbildung. So lassen sich mit einem Pentahydrat, einem 2,2–2,3–Hydrat, zwei polymorphen Dihydraten und einem Monohydrat fünf verschiedene Hydratformen differenzieren.T. Rager, A. Geoffroy, R. Hilfiker, J. M. D. Storey: The crystalline state of methylene blue: a zoo of hydrates. In: Phys. Chem. Chem. Phys. Band 14, 2012, S. 7877–8240. doi:10.1039/c2cp40128b. Die Löslichkeit von Methylenblau ist folgend gereiht: Ethylacetat << Aceton << Ethanol < Wasser < Methanol und 2-Propanol.A. Salimi, A. Roosta: Experimental solubility and thermodynamic aspects of methylene blue in different solvents. In: Thermochim Acta (2019). Band 675, S. 134–139. doi:10.1016/j.tca.2019.03.024.
Herstellung Methylenblau wird in mehreren Schritten aus N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin unter Zusatz von Dichromat als Oxidationsmittel sowie der Addition von N,N-Dimethylanilin hergestellt. Abschließend muss es zum Indamin oxidiert werden, wobei sich Bindschedlers Grün bildet. Dieses wird in Gegenwart von Kupfersulfat mit Schwefelwasserstoff cyclisiert.
Alternativ kann Methylenblau durch Oxidation von 4-Aminodimethylanilin in Gegenwart von Natriumthiosulfat zur Chinondiiminothiosulfonsäure, anschließender Reaktion mit Dimethylanilin, Oxidation zum Indamin und Cyclisierung zum Thiazin hergestellt werden.H. Berneth: Azine Dyes. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim, 2012, ISBN 978-3-527-30673-2.
Die Synthese von Methylenblau lässt sich in fünf Schritte unterteilen. Dabei wird N,N-Dimethylanilin vorgelegt und mit Salzsäure und Natriumnitrit versetzt. Dabei entsteht p-Nitroso-N,N-dimethylanilin. Durch Zugabe von Zink wird die entstandene Nitrosogruppe zu einem Amin reduziert. Anschließend reagiert das Produkt der Reduktion p-Amino-N,N-dimethylanilin unter Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure und Thioschwefelsäure zu der Thiosulfonsäure von p-Amino-N,N-dimethylanilin. Bei der erneuten Zugabe von konzentrierter Schwefelsäure und der Zugabe eines weiteren Äquivalents von N,N-Dimethylanilins entsteht die Thiosulfonsäure von Bindschedlers Grün. Dies geschieht in einer oxidativen Kupplungsreaktion. Aus der Thiosulfonsäure von Bindschedlers Grün entsteht durch Zugabe von Mangandioxid das gewünschte Produkt Methylenblau.J. Sinclair, S. Nicoll, J. Storey, C. Harringston, J. Carlisle, Methodes of chemical synthesis of diaminophenothiazinium compounds including methylthioninium chloride (MTC), 16. April 2015, 2925801, Canadian patent application.
Gereiftes Methylenblau In der Histologie wird gelegentlich „gereiftes“ oder „polychromes“ Methylenblau verwendet. Dabei handelt es sich um spontane Demethylierungen zu Tri-, Di-, Mono- und unmethylierten Reaktionsprodukten, die respektive als Azur B, Azur A, Azur C und Thionin bezeichnet werden.
Verwendung als Färbemittel mini|Bäckerhefe nach Loeffler gefärbt mini|Coli-Bakterien (kleine Punkte) an einer Zelle der Harnblase mit stärker gefärbtem Zellkern mini|Malaria-Erreger (kleine dunkelblaue Ringe) in roten Blutzellen nach Giemsa gefärbt In Wasser löst sich Methylenblau gut, selbst geringe Mengen bewirken eine sichtbare Färbung des Wassers. Es wird zur Färbung von Seide, Holz, Baumwolle und Leder verwendet.H. S. Kusuma, D. E. Christa Jaya, N. Illiyanasafa, K. L. Ikawati, E. Kurniasari, H. Darmokoesoemo, A. N. Amenaghawon: A critical review and bibliometric analysis of methylene blue adsorption using leaves. In: Chemosphere. Band 356, Mai 2024, S. 141867, doi:10.1016/j.chemosphere.2024.141867, PMID 38583535.Bollinger, JC., Lima, E.C., Mouni, L. et al. Molecular properties of methylene blue, a common probe in sorption and degradation studies: a review. Environ Chem Lett 23, 1403–1424 (2025). https://doi.org/10.1007/s10311-025-01856-1 Weltweit wurde im Jahr 2023 Methylenblau im Wert von etwa 7,7 Milliarden US-Dollar umgesetzt. Der größte Teil wurde 2024 im Gesundheitswesen, gefolgt von der Aquakultur, Laboren und der Textilindustrie verwendet.Market Research Future: Methylene Blue Market 2024. Abgerufen am 8. Dezember 2025.
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