2,4-Динитрофенол - Биологија
Молекуларен компас за порамнување на клетките
Она што ги прави лисјата стареат наесен
Демократијата на птиците за мршојадец
Околина на Екембо: Луѓето исто така живееле во отворени пејзажи
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Разновидноста на пченицата е создадена со вкрстување на диви треви
| Генетика | Земјоделство, шумарство и сточарство
Јачмен Пангеном: Мајстон на патот до фабриката за стакло
Со намален внес на храна, подолг живот
Метод без животни ја предвидува токсичноста на наночестичките
Миграција на клетки: новооткриена функција на познат протеин
2,4-динитрофенол
жолт кристален прав со фенолен мирис [1]
2,4-динитрофенол (кратко: ДНП) е жолто кристално цврсто со фенолен мирис. Структурата се состои од бензен прстен со хидроксилна група (–OH) и две нитро групи (–NO2) како супституенти. Припаѓа на групата динитрофеноли, група од шест уставни изомери. Првпат бил користен во 1919 година. Во тоа време се користеше во Франција за производство на муниција. 40% ДНП и 60% ТНТ направија експлозивна мешавина за артилериски гранати. Пред да се препознае токсичноста на ДНП, тој најде широко распространета употреба како средство против дебелината во 30-тите години на минатиот век.
презентација
2,4-Динитрофенол произлегува од О- и стр-Нитрофенол со повторна нитрација. Тоа е среден производ на патот до кисела киселина.
2,4-Динитрофенол може да се формира во атмосферата со реакција на радикали на нитрати со фенол или други ароматични материи. [5]
карактеристики
Физички својства
2,4-Динитрофенол кристализира во ортохормбискиот кристален систем во вселенската група П.212121 со параметрите на решетката a = 610,6 часот, b = 2324 часот и c = 516,8 часот попладне. Постојат четири единици на формулата во единичната ќелија. [6]
Хемиски својства
Слабо киселиот карактер на фенолот се должи на мезомерната стабилизација на фенолатниот јон. Двете нитро групи повлекуваат електрони поради ефектот −M; фенолната ОХ врска се поларизира. Затоа има поголема киселост во споредба со фенолот. PKa вредноста од 4,09 е соодветно помала (фенол: 9,99 [2]).
Во атмосферата, 2,4-динитрофенол брзо реагира со фотохемиски генерирани хидроксилни радикали. [5] Исто така е непостојан во текот на ноќта бидејќи се оксидира од радикали на нитрат. 2,4-Динитрофенол веројатно се распаѓа во вода под аеробни услови; без кислород, распаѓањето започнува кај нитро групата.
Бромирањето на 2,4-динитрофенол со елементарен бром во глацијалната оцетна киселина доведува до 2-бромо-4,6-динитрофенол, кој има точка на топење од 118-119 ° С. [7] Директната јодизација со елементарен јод и жива (II) оксид произведува 2-јодо-4,6-динитрофенол (CAS 15968-55-5). [8] Хлорирањето со натриум хипохлорит дава 2-хлоро-4,6-динитрофенол. [9]
2,4-Динитрофенол може делумно да се сведе на 2-Амино-4-Нитрофенол (CAS 99-57-0) со натриум сулфид [10] или амониум сулфид [11]. Целосното намалување на 2,4-диаминофенол (CAS 95-86-3) може да се изврши на пр. Со калај и хлороводородна киселина [12] или со елементарен водород над катализатор на никел [13].
Начин на дејствување
2,4-динитрофенол е т.н протонски јонофор и делува како раздвојувач за оксидативна фосфорилација во митохондриите на клетката.
Употребата на јаглехидрати и масни киселини завршува во митохондрион со цел да се изгради хемиозмотски потенцијал во респираторниот ланец помеѓу мембранскиот простор и митохондријалната матрица. Ова создава, меѓу другото, градиент на протон помеѓу двата простори, кој вообичаено се користи за генерирање енергија (во форма на АТП). „Раздвојувачите“ на оксидативната фосфорилација го распаѓаат овој градиент со земање на протони од меѓумембранскиот простор, дифузија низ внатрешната митохондријална мембрана во матрицата и повторно ослободување на протоните таму. DNP дифундира повторно - мезомерички стабилизиран - во меммебранскиот простор, каде што истиот процес започнува одново.
Енергијата што беше зачувана во овој градиен протон се губи како топлина. Со цел да се одржи или повторно да се изгради градиентот за работа со синтезата на АТП, клетката треба да ја зголеми стапката на метаболизам. На пример, се метаболизираат повеќе масни киселини и јаглехидрати. Физиолошкиот ефект на ДНП се базира на зголемување на метаболизмот.
Од особена физиолошка важност е одвојувањето на оксидативната фосфорилација во кафеавото масно ткиво кај новороденчињата (овозможувајќи генерирање на топлина без тремор) со термогенин. Термогенин е протеин на јонски канал (протонски канал) во внатрешната митохондријална мембрана што може специфично да ја раздели оксидативната фосфорилација.
Физиолошка важност
Користете за слабеење
Од набудувањето на француските работници во фабриките за експлозиви за време на Првата светска војна кои стапиле во контакт со 2,4-динитрофенол на работа и кои изгубиле телесна тежина покрај значителни симптоми (вртоглавица, потење и главоболки), се појави хипотеза дека дебелината е предизвикана од голтање 2,4-Динитрофенол треба да се третира. [14] Ова беше направено особено добро познато преку првите резултати од студијата под фармакологот Морис Л. Таинтер. По кратки првични проблеми, 2,4-динитрофенол напредувал и станал лек против дебелината во САД во 1930-тите. Причината за оваа популарност беше што дневните дози од 3 до 5 мг 2,4-динитрофенол на кг телесна тежина може да ја зголемат основната метаболичка стапка кај здраво лице до 50%. [15] За разлика од тироидните хормони, динитро соединенијата не го напаѓаат протеинскиот албумин содржан во клеточното ткиво и маснотиите не се распаѓаат на штета на мускулите. Покрај тоа, не го зголемува крвниот притисок или пулсот.
Употребата на ДНП како лек за слабеење се повеќе се доведуваше во прашање во средината на 1930-тите. На пример, двајца лекари заклучија од податоците од една студија дека терапевтските нивоа на ДНП многу малку придонеле за слабеење. [16] Покрај тоа, се забележани се повеќе и посериозни несакани ефекти (види дел подолу) за време на терапијата со ДНП. [17] Од друга страна, Таинтер сметал дека ова се најмногу ретки последици од преосетливост кон ДНП.
Поради својата опасност и истовремено тесниот терапевтски опсег, американскиот орган за одобрување на лекови (ФДА) конечно го повлече одобрението за продажба на лекови што содржат ДНП во 1938 година. [18] [19]
Во 80-тите години на минатиот век, 2,4-динитрофенол беше нелегално повторно воведен како лек против дебелината и анти-канцер. Производите што содржат ДНП беа продадени во форма на капсули. Смртта на борач од земањето на овие таблети од 2,4-динитрофенол предизвика истрага што резултираше во судско рочиште. Во текот на пресудата, ДНП беше повлечен од пазарот како лек за слабеење. До денес немало одобрение за додаток во исхраната или лек што содржи ДНП од американскиот орган за одобрување на лекови. Без оглед на тоа, денес ДНП го користат бодибилдери и спортисти за брзо губење на телесните масти.
Во Германија, дистрибуцијата на ДНП како диетален производ е забранета со закон. Во јули 2006 година, 19-годишна жена почина овде откако зеде добар грам од оваа супстанца. Таа беше примена во болница со акутни проблеми со срцето, топли бранови и отежнато дишење, каде почина еден ден подоцна. Еден пријател ја нарачал дрогата преку Интернет во Русија. Обвинителството ја обвини за убиство од небрежност и покрена обвиненија. Судскиот процес против неа се одржа во окружниот суд во Хановер и заврши со ослободителна пресуда. [20] [21]
Оштетување на здравјето
Несакани ефекти на ДНП се манифестираат во пад на крвниот притисок, растрчано срце (тахикардија), срцева аритмија, ненадејна срцева смрт, отежнато дишење (диспнеа), аспирациона пневмонија, пулмонален едем, главоболка, немир, церебрален едем, кома, прегревање (хипертермија), дехидрација, метаболичко нарушување Рабдомиолиза), дисфункција на тироидната жлезда, зголемено ниво на шеќер во крвта, болки во стомакот, гадење, повраќање, цијаноза, зголемено распаѓање на црвените крвни зрнца (хемолитичка анемија), промени во пигментот на крвта со нарушување на транспортот на кислород (метамемоглобинемија), уништување на белите крвни зрнца (жолтеникав Костманов синдром), Горење на кожа, катаракта, бубрежна инсуфициенција, откажување на бубрезите, нарушувања на црниот дроб, откажување на црниот дроб и на крај откажување на повеќе органи во напредните фази на труење со ДНП.
Дали 2,4-динитрофенол е канцероген (канцероген) останува нејасно. Во претходната студија кај глувци, ДНП не покажа никакво влијание врз растот на индуциран карцином на кожа. [22] Евентуално мутагено својство на 2,4-динитрофенол е испитано кај бактериите користејќи го тестот Ејмс. Излегува дека ДНП немал мутаген ефект. [23] Тератоген ефект на соединение слично на ДНП, диносеб, е прикажано во експерименти врз животни. [24]
Смртоносна доза
Во тековните медицински студии, смртоносната доза од 2,4-динитрофенол се дава како 1 до 3 грама. [25] Сепак, оваа информација се однесува на единечна доза и фармакокинетиката на ДНП не е точно позната. Сепак, се чини дека полуживотот е доволно долг за да се случи акумулација. Една студија опишува на пр. На пример, случај во кој бодибилдер земал ДНП на 600 мг/ден за 4 дена, а потоа починал еден ден подоцна. [26] Повеќето смртни случаи од ДНП веројатно може да се пронајдат во фактот дека кумулативниот ефект не бил земен предвид. Како и секогаш, луѓето реагираат поинаку, и ако личната смртоносна доза е 1 грам, тогаш оваа количина во организмот може да се постигне по неколку дена, дури и ако некој внесува значително помалку на ден. Најновата документирана смрт во Германија е 19-годишна ученичка, која почина во август 2007 година, откако еднаш зема ДНП во болницата Агнес Карл во Лаатзен. [20]
Досега не е откриен ефикасен противотров; во случај на труење со ДНП, само симптомите може да се третираат супортивно. Сепак, познат е случај кога пациент со хипертермија предизвикана од ДНП може успешно да се лекува со повторена администрација на дантролен. [27] Дантроленот се користи како агенс против малигна хипертермија. Можеби брзата администрација може да го спаси животот на пациентот. [28]
Техничка употреба
2,4-Динитрофенол се користи во синтезата на бои и конзерванси на дрво, фотохемикалии, инсектициди, експлозиви, pH индикатори, како и за претстава на кисела киселина и амидол. [5] [29]