2,4-dinitrofenol - 2,4-Dinitrophenol

2,4-dinitrofenol
2,4-dinitrofenol.svg
2,4-Dinitrofenol 3D.png
2,4-Dinitrofenol.jpg
Muestra de compuesto puro
Nombres
Nombre IUPAC preferido
2,4-dinitrofenol
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
Tarjeta de información ECHA 100.000.080 Edita esto en Wikidata
KEGG
UNII
un numero 0076 - Seco o humedecido con menos del 15% de agua. Explosivos de clase 1.1D
1320 : humedecidos con no menos del 15% de agua. DT Explosivos sólidos insensibilizados, tóxico
1599 - Solución tóxica
  • EnChI = 1S / C6H4N2O5 / c9-6-2-1-4 (7 (10) 11) 3-5 (6) 8 (12) 13 / h1-3,9H chequeY
    Clave: UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYSA-N chequeY
  • EnChI = 1 / C6H4N2O5 / c9-6-2-1-4 (7 (10) 11) 3-5 (6) 8 (12) 13 / h1-3,9H
    Clave: UFBJCMHMOXMLKC-UHFFFAOYAV
  • O = [N +] ([O -]) c1cc (ccc1O) [N +] ([O -]) = O
  • c1cc (c (cc1 [N +] (= O) [O -]) [N +] (= O) [O -]) O
Propiedades
C 6 H 4 N 2 O 5
Masa molar 184,107  g · mol −1
Densidad 1,683 g / cm 3
Punto de fusion 108 ° C (226 ° F; 381 K)
Punto de ebullición 113 ° C (235 ° F; 386 K)
Acidez (p K a ) 4.114
-73,1 · 10 −6 cm 3 / mol
Riesgos
Ficha de datos de seguridad Tarjeta internacional de seguridad química 0464
Pictogramas GHS GHS01: explosivo GHS06: tóxico GHS08: peligro para la salud GHS09: peligro ambiental
Palabra de señal GHS Peligro
H201 , H300 , H311 , H331 , H372 , H400
P261 , P273 , P280 , P301 + 310 , P311
NFPA 704 (diamante de fuego)
3
3
3
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referencias de Infobox

El 2,4-dinitrofenol ( 2,4-DNP o simplemente DNP ) es un compuesto orgánico con la fórmula HOC 6 H 3 (NO 2 ) 2 . Es un sólido cristalino amarillo que tiene un olor dulce a humedad. Se sublima, es volátil con el vapor y es soluble en la mayoría de los disolventes orgánicos y en soluciones alcalinas acuosas. Cuando está seco, es un explosivo alto y tiene un peligro instantáneo de explosión. Es un precursor de otras sustancias químicas y es bioquímicamente activo, desacoplando la fosforilación oxidativa de la cadena de transporte de electrones en las células con mitocondrias, al permitir que los protones pasen del espacio intermembrana a la matriz mitocondrial. La fosforilación oxidativa es un paso altamente regulado en la respiración aeróbica que es inhibido, entre otros factores, por los niveles celulares normales de ATP. Desacoplarlo da como resultado que la energía química de la dieta y las reservas de energía, como los triglicéridos, se desperdicien en forma de calor con una regulación mínima, lo que lleva a temperaturas corporales peligrosamente altas que pueden convertirse en un golpe de calor. Su uso como ayuda para hacer dieta se ha identificado con efectos secundarios graves, que incluyen varias muertes.

Usos

Comercialmente, el DNP se utiliza como antiséptico y como plaguicida de bioacumulación no selectivo .

El DNP es particularmente útil como herbicida junto con otros herbicidas de dinitrofenol estrechamente relacionados como el 2,4-dinitro- o -cresol (DNOC), dinoseb y dinoterb . Desde 1998, DNP se ha retirado del uso agrícola. Actualmente, no hay pesticidas registrados activamente que contengan DNP en los Estados Unidos o Europa.

Es un producto químico intermedio en la producción de tintes azufrados , conservantes de madera y ácido pícrico . El DNP también se ha utilizado para fabricar reveladores fotográficos y explosivos (ver shellite ). El DNP está clasificado como explosivo en el Reino Unido y Estados Unidos.

Aunque el DNP se considera demasiado peligroso para el uso clínico, su mecanismo de acción permanece bajo investigación como un enfoque potencial para el tratamiento de la obesidad. A partir de 2015, se están realizando investigaciones sobre el desacoplamiento de proteínas que se encuentran naturalmente en los seres humanos.

Bioquímica

En las células vivas, el DNP actúa como un ionóforo de protones , un agente que puede transportar protones (cationes de hidrógeno) a través de las membranas biológicas. Disipa el gradiente de protones a través de las membranas de las mitocondrias , colapsando la fuerza motriz del protón que utiliza la célula para producir la mayor parte de su energía química ATP . En lugar de producir ATP, la energía del gradiente de protones se pierde en forma de calor.

El DNP se utiliza a menudo en la investigación bioquímica para ayudar a explorar la bioenergética de los procesos quimiosmóticos y de transporte de otras membranas .

Mecanismo de acción

El DNP actúa como un protonóforo , lo que permite que los protones se filtren a través de la membrana mitocondrial interna y, por lo tanto, eviten la ATP sintasa . Esto hace que la producción de energía de ATP sea menos eficiente. En efecto, parte de la energía que normalmente se produce a partir de la respiración celular se desperdicia en forma de calor. La ineficiencia es proporcional a la dosis de DNP que se toma. A medida que aumenta la dosis y la producción de energía se vuelve más ineficaz, aumenta la tasa metabólica (y se quema más grasa) para compensar la ineficiencia y satisfacer las demandas de energía. El DNP es probablemente el agente más conocido para desacoplar la fosforilación oxidativa . La " fosforilación " del difosfato de adenosina (ADP) por la ATP sintasa se desconecta o "desacopla" de la oxidación.

Del Journal of Clinical Toxicology , Volumen 44, Número 3 (2006):

El dinitrofenol desacopla la fosforilación oxidativa, provoca la liberación de calcio de las reservas mitocondriales y previene la recaptación de calcio. Esto conduce a calcio intracelular libre y provoca contracción muscular e hipertermia. El dantroleno inhibe la liberación de calcio del retículo sarcoplásmico, lo que reduce el calcio intracelular. La relajación muscular resultante permite la disipación del calor. Existe poco riesgo para la administración de dantroleno. Dado que el dantroleno puede ser eficaz para reducir la hipertermia causada por agentes que inhiben la fosforilación oxidativa, la administración temprana puede mejorar el resultado.

Farmacocinética

La información sobre la farmacocinética del DNP en humanos es limitada. La ATSDR perfil toxicológico 's para observaciones DINITROFENOLES que la eliminación DNP parece ser rápida, excepto cuando se deteriora la función hepática. El NEJM comenta que el DNP parece eliminarse en alrededor de tres a cuatro días, excepto posiblemente cuando el hígado y los riñones están dañados. Otros artículos dan una amplia gama de posibles vidas medias, que van de 3 horas a 5 a 14 días, mientras que otros artículos más recientes sostienen que se desconoce la vida media en humanos.

Riesgos

Toxicidad

Se considera que el DNP tiene una alta toxicidad aguda . En marzo de 2020, un juez del Reino Unido declaró que "no existe un antídoto o remedio para el DNP una vez tomado. En consecuencia, DNP tiene una alta tasa de mortalidad ⁠— ⁠ de aquellos que se presentaron en el hospital entre 2007 y 2019 con antecedentes de haber tomado DNP, 18 % murió. Esto coloca al DNP cerca del cianuro en términos de su toxicidad ". Además del aumento de la tasa metabólica, la exposición oral aguda al DNP ha provocado náuseas, vómitos, sudoración, mareos, dolor de cabeza y pérdida de peso. La exposición oral crónica al DNP puede conducir a la formación de cataratas y lesiones cutáneas y ha causado efectos en la médula ósea , el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular . El contacto con la piel o la inhalación puede causar envenenamiento por DNP. En 2009, ocurrió un incidente en una fábrica química china y 20 personas sufrieron intoxicación aguda por DNP.

El factor que limita las dosis cada vez mayores de DNP no es la falta de producción de energía de ATP, sino un aumento excesivo de la temperatura corporal debido al calor producido durante el desacoplamiento. En consecuencia, la sobredosis de DNP provocará una hipertermia mortal , con una temperatura corporal que se elevará hasta 43,1 ° C (109,6 ° F) poco antes de la muerte. Los informes de casos han demostrado que una administración aguda de 10 a 20 miligramos por kilogramo de peso corporal en humanos puede ser letal. La dosis ingerida mortal más baja publicada es de 4,3 mg / kg. En los tres casos separados de manejo médico publicados públicamente, una sola dosis de unas pocas tabletas de un minorista en línea (dosis de tableta desconocida) resultó fatal.

La Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido identifica al DNP como "un químico industrial conocido por tener efectos graves a corto y largo plazo, que pueden ser extremadamente peligrosos para la salud humana" y advierte "a los consumidores que no tomen ningún producto que contenga DNP en ningún nivel". Este producto químico no es apto para el consumo humano ". Desde febrero de 2017, el DNP se ha incluido en el Anexo 10 del SUSMP de Australia , "Sustancias de tal peligro para la salud que justifican la prohibición de venta, suministro y uso". Desde diciembre de 2018, el DNP se ha clasificado como "sustancia venenosa ilegal" en Rusia.

Peligros químicos

Es posible una explosión de polvo con DNP en forma de polvo o granulado en presencia de aire. El DNP puede descomponerse explosivamente cuando se somete a golpes, fricción o conmoción cerebral, y puede explotar al calentarse. El DNP forma sales explosivas con bases fuertes y amoniaco , y emite vapores tóxicos de dióxido de nitrógeno cuando se calienta hasta su descomposición. La fuerza explosiva de DNP es 81% de la de TNT , según la prueba de bloque de plomo de Trauzl . DNP fue la causa de la explosión de la Rainham Chemical Factory en 1916, que dejó 7 muertos y 69 heridos. DNP figura en la lista de productos químicos de interés antiterrorista de Seguridad Nacional.

Síntesis

El DNP se produce por hidrólisis de 1-cloro-2,4-dinitrobenceno . Otra vía de síntesis de DNP es la nitración de fenol con ácido nítrico .

Historia y sociedad

El DNP se utilizó ampliamente en mezclas explosivas en todo el mundo. Los ejemplos incluyen Shellite en el Reino Unido, Tridite en los EE. UU., Tridita en España, MDPC / DD en Francia, MABT / MBT en Italia y DNP en la URSS . Durante la Primera Guerra Mundial , 36 trabajadores de fábricas de municiones en Francia y 27 en los Estados Unidos perdieron la vida por envenenamiento con DNP.

Se informaron tres muertes en fábricas de tinte, donde se utilizó DNP para hacer tinte negro de azufre .

El DNP se usó ampliamente en pastillas para adelgazar desde 1933 hasta 1938 después de que Cutting y Tainter de la Universidad de Stanford hicieran su primer informe sobre cómo el compuesto aumentó sustancialmente la tasa metabólica . Este efecto se produce a través del DNP que actúa como ionóforo de protones. Después de solo su primer año en el mercado, Tainter estimó que al menos 100,000 personas habían sido tratadas con DNP en los Estados Unidos, además de muchas otras en el extranjero.

A la luz de los efectos adversos y la hipertermia fatal causados ​​por el DNP cuando se usó clínicamente, la dosis se tituló lentamente de acuerdo con la tolerancia personal, que varía mucho. Las preocupaciones sobre los efectos secundarios peligrosos y el rápido desarrollo de las cataratas hicieron que el DNP se suspendiera en los Estados Unidos a fines de 1938. En 1938, la FDA incluyó al DNP en una lista de medicamentos potencialmente tan tóxicos que no deberían usarse ni siquiera bajo la supervisión de un médico. supervisión.

"En estudios de exposición oral de duración intermedia al 2,4-DNP, los casos de muerte por agranulocitosis (descritos en la discusión de Efectos hematológicos) se han atribuido al 2,4-DNP. Estos casos ocurrieron durante los regímenes de dosificación habituales para el peso pérdida, empleando dosis crecientes en un caso de 2,9 a 4,3 mg / kg / día de 2,4-DNP durante 6 semanas (Dameshek y Gargill 1934); una dosis de 1,03 mg / kg / día 2,4-DNP durante 46 días en otro caso (Goldman y Haber 1936); y en otro, de 0,62 a 3,8 mg / kg / día 2,4-DNP como 2,4-DNP sódico durante 41 días (Silver 1934). bajo supervisión médica ".

En 1952, el Reino Unido promulgó una nueva Ley de Agricultura (Sustancias Venenosas) para controlar venenos muy peligrosos como DNP y DNOC.

Sin embargo, algunos culturistas y atletas continúan utilizando DNP para perder grasa corporal rápidamente. Las sobredosis fatales incluyen casos de exposición accidental, suicidio y exposición intencional excesiva (sobredosis). El uso de la sustancia como ayuda para la dieta también ha provocado una serie de muertes accidentales, incluidas 31 muertes confirmadas relacionadas con DNP en el Reino Unido desde 2007. Los informes anuales de la Asociación Estadounidense de Centros de Control de Envenenamientos identifican 22 muertes por intoxicación por DNP entre 2013 y 2019 en los Estados Unidos. El Centro Sueco de Información sobre Venenos ha informado de tres casos fatales de DNP entre junio de 2012 y mayo de 2013. "El análisis forense de DNP no se realiza de forma rutinaria, por lo que el número real de muertes por DNP puede ser mayor". Es posible que el DNP no se detecte en muestras de sangre post mortem.

En 2003, un proveedor de DNP fue sentenciado a cinco años de prisión por fraude postal , y los investigadores de OCI de la FDA reunieron evidencia de que la encapsulación del proveedor de DNP no era precisa ni sanitaria. Uno de sus clientes falleció y otro estuvo hospitalizado en coma durante más de 10 días. En 2018, un vendedor en el Reino Unido fue condenado por homicidio involuntario por vender DNP como "quemagrasas" para consumo humano. La condena fue enviada a un nuevo juicio en 2020 por el Tribunal de Apelación de Inglaterra , donde el vendedor fue, una vez más, condenado por homicidio por negligencia grave. En 2019, una empresa que vende DNP en el Reino Unido fue declarada "culpable de colocar un producto alimenticio inseguro en el mercado" y recibió una multa de 100.000 libras esterlinas. El director de la empresa fue condenado a prisión condicional. Un vendedor en California fue sentenciado a tres años de prisión por vender DNP como pastillas para adelgazar. En 2020, un hombre de Carolina del Norte fue sentenciado a la pena máxima de siete años de prisión después de que tres de sus clientes murieran por envenenamiento por DNP. En 2021, una mujer de Texas fue sentenciada a 6 meses en una prisión federal por vender DNP a consumidores.

Referencias

Otras lecturas

enlaces externos