Введение

Блестящий синий FCF (Blue 1) – синтетическое органическое соединение, используемое главным образом в качестве синего красителя для переработанных продуктов питания, лекарственных средств, диетических добавок и косметики. Он относится к классу триарилметановых красителей и известен под различными названиями, такими как FD&C Blue No. 1 или кислотный синий 9. Он обозначается номером E133 и имеет индекс цвета 42090. Внешне представляет собой синий порошок, растворим в воде и глицерине, с максимальным поглощением около 628 нанометров. Это один из старейших красителей, одобренных FDA, и обычно считается нетоксичным и безопасным.

Производство

Блестяще-голубой FCF — синтетический краситель, получаемый конденсацией 2-формилбензолсульфоновой кислоты и соответствующего анилина с последующим окислением. Его можно комбинировать с тартразином (E102) для получения различных оттенков зеленого. Обычно он представляет собой динатриевую соль. Диаммониевая соль имеет номер CAS. Также допускаются соли кальция и калия. Может также встречаться в виде алюминиевого лака. Химическая формула — C37H34N2Na2O9S3. Родственными красителями являются C. I. кислотный зеленый 3 (CAS № 4680-78-8) и кислотный зеленый 9 (CAS № 4857-81-2). В этих красителях 2-сульфокислотная группа заменена соответственно группами H и Cl. Было предпринято множество попыток найти натуральные красители аналогичного цвета, которые были бы столь же стабильны, как блестяще-голубой FCF. Синие пигменты должны обладать множеством химических характеристик, включая сопряжение пи-связей, ароматические кольца, гетероатомы и гетероатомные группы, а также ионные заряды для поглощения красного света с низкой энергией. Большинство натуральных синих красителей либо нестабильны, синие только в щелочной среде, либо токсичны; перспективными кандидатами для дальнейших исследований в качестве натуральных красителей являются антоцианы и производные трихотомина. Замены блестяще-голубому FCF для использования в напитках не найдено.

Приложения

Как и многие другие пищевые красители, основное применение Blue No. 1 – коррекция или усиление естественной окраски, либо придание яркого оттенка бесцветным веществам. В Соединенных Штатах из двух одобренных синих красителей (второй – индиго-кармин, или FD&C Blue #2) блестящий синий FCF является более распространенным. Как синий краситель, блестящий синий FCF часто встречается в сахарной вате, мороженом, консервированном зеленом горошке, супах в пакетиках, пищевых красителях в бутылках, глазури, фруктовом льде, продуктах с ароматом черники, детских лекарствах, молочных продуктах, кондитерских изделиях, безалкогольных и алкогольных напитках, особенно в ликере Blue Curaçao. Он также используется в мыле, шампунях, ополаскивателях для полости рта и других средствах гигиены и косметике. Блестящий синий FCF широко применяется в качестве трассировочного агента для воды. Благодаря способности сохранять цвет в течение длительного времени, блестящий синий FCF превосходит другие красители-трассеры. Кроме того, блестящий синий FCF обладает низкой токсичностью, что благоприятно для окружающей среды. Однако воздействие блестящего синего FCF на различные типы почв различно. Блестящий синий FCF притягивается и сорбируется в кислых почвах из-за своего большого размера и ионного заряда. Состав почвы и скорость потока также влияют на степень сорбции блестящего синего FCF. Краситель блестящий синий FCF, содержащийся в напитках, таких как газированная вода, может использоваться в эксперименте с синими бутылками. В таких продуктах краситель и восстановители включаются в один и тот же раствор. Когда раствор синий, в нем присутствует кислород. При добавлении NaOH происходит реакция, удаляющая кислород и делающая раствор бесцветным. Краситель снова становится синим при повторном окислении раствора путем взбалтывания, при этом кислород из воздуха выступает в качестве окислителя.

Здоровье и безопасность

При нанесении на язык или на обритую кожу, ярко-голубой FCF может всасываться непосредственно в кровоток. Однако он плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта, и 95% проглоченного красителя обнаруживается в фекалиях. Благодаря своим нетоксичным свойствам, блестящий синий FCF использовался в качестве биологического красителя. При растворении в кислой среде этот краситель применялся для окрашивания клеточных стенок, бактерий и грибковых клеток. Краситель не ингибирует рост ни одного из этих видов. По аналогичным причинам ярко-голубой FCF также используется в гемостатических медицинских устройствах, в частности, в Hemopatch, предназначенном для наложения на кровоточащие ткани и коагуляции крови. Низкая концентрация блестящего синего FCF наносится на обратную сторону Hemopatch с интервалом в 1 см, что позволяет хирургам точно разрезать и указывать сторону Hemopatch, являющуюся активным гемостатическим агентом для правильного позиционирования. Блестящий синий FCF является одобренным пищевым красителем и фармакологически неактивным веществом для лекарственных форм в ЕС и Соединенных Штатах. Он также разрешен к использованию в других странах. В клиническом исследовании 1979 года, проведенном на пациентах с хронической астмой, было установлено, что блестящий синий FCF, протестированный вместе с двумя другими неазобензольными красителями (Эритрозин и Индиготин), не оказал влияния на функцию легких у 42 из 43 участников. Это указывает на то, что ярко-голубой FCF крайне маловероятно вызовет аллергические реакции у людей с умеренной астмой в анамнезе. Однако, в исследовании случая 55-летнего мужчины в 1996 году, сообщившего о профессиональной астме при воздействии индиготина (производного индиготина) на работе, было показано, что снижение функции легких может быть воспроизведено в лабораторных условиях при воздействии; что позволяет предположить, что некоторые люди могут быть чувствительны к неазобензольным красителям или, возможно, только к индиготину. В 2003 году FDA США выпустило предупреждение для медицинских работников о потенциальной токсичности этого синтетического красителя в растворах для энтерального питания. В ЕС (E 133) и других странах применяются следующие допустимые пределы: 150–300 мг/кг в зависимости от типа пищевого продукта. Предельно допустимый уровень для пищевых продуктов и лекарственных средств: 0,1 мг/день на кг массы тела. Допустимое суточное потребление блестящего синего FCF составляет 6 мг/кг.

Биомедицинские исследования

Блестяще-голубой FCF и подобные красители, такие как блестяще-голубой G, являются ингибиторами пуринергических рецепторов, которые отвечают за воспалительные реакции и другие клеточные процессы. Ученые, проводившие исследования in vivo соединений для уменьшения тяжести воспаления после экспериментальной травмы спинного мозга, ранее испытывали соединение под названием OxATP для блокирования ключевого АТФ-рецептора в спинномозговых нейронах. Однако, OxATP имеет токсические побочные эффекты и должен вводиться непосредственно в спинной мозг; в поисках альтернатив они отметили, что блестяще-голубой FCF имеет схожую структуру. Это привело их к тестированию родственного красителя, блестяще-голубого G (также известного как Кумасси-блестящий синий) на крысах, что улучшило восстановление после травмы спинного мозга, временно окрашивая их в синий цвет. При оценке промытых тромбоцитов человека методом турбидиметрии было обнаружено, что блестяще-голубой FCF влияет на агрегацию тромбоцитов, блокируя каналы Panx1. Эти ингибирующие эффекты на изменение формы, индуцированное коллагеном, и максимальную агрегацию были продемонстрированы при высоких (1 мМ) концентрациях красителя, но не при более низких (100 мкМ). Эффективная концентрация в 1 мМ в 1,59 раза превышает приблизительно максимально допустимую концентрацию блестяще-голубого FCF в 0,63 мМ, согласно данным Европейского управления по безопасности пищевых продуктов. Ученые проводят исследования для лучшего понимания влияния блестяще-голубого FCF во время эксплантации венозного трансплантата. Блестяще-голубой FCF подавляет пуринергические рецепторы, ограничивая пролиферацию клеток, что может привести к интимальной гиперплазии. Эффекты блестяще-голубого FCF были протестированы на клетках аорты крысы. Было установлено, что блестяще-голубой FCF оказывает положительное влияние на ограничение развития интимальной гиперплазии после процедуры венозного шунтирования.