El benzo[ j ]fluoranteno (B j F) es un compuesto orgánico con la fórmula química C 20 H 12 . Clasificado como hidrocarburo aromático policíclico (PAH), es un sólido incoloro poco soluble en la mayoría de los disolventes . Las muestras impuras pueden aparecer blanquecinas. Los compuestos isoméricos estrechamente relacionados incluyen benzo[ a ]fluoranteno (B a F), benzo[ b ]fluoranteno (B b F), benzo[ e ]fluoranteno (B e F) y benzo[ k ]fluoranteno (B k F). B j F está presente en los combustibles fósiles y se libera durante la combustión incompleta de materia orgánica. Se ha encontrado en el humo de los cigarrillos, los gases de escape de los motores de gasolina, las emisiones de la combustión de varios tipos de carbón y las emisiones del calentamiento con petróleo, [1] así como en una impureza en algunos aceites como el de soja. [2]
B j F consta de dos estructuras similares a naftaleno que están fusionadas por una estructura de ciclopentano . Este ciclopentano no está incluido en la aromaticidad de la molécula. B j F se puede obtener cuando se trata 2-(1-cloroetenil)benzo[c]fenantreno o 6-(1-cloroetenil)criseno mediante termólisis instantánea en vacío (FVT) a altas temperaturas (por encima de 900 °C) seguida de un anillo. reordenamientos (contracción/expansión del anillo) para producir selectivamente B j F. [3] El benzo[ k ]fluoranteno también se puede convertir mediante procesos similares a B j F mediante FVT a temperaturas de al menos 1100 °C (rendimiento del 6 %) o a al menos 1200 °C (11% de rendimiento) con 38% de recuperación de masa. [4]
BjF puede funcionalizarse mediante sustitución aromática electrófila . En el organismo se metaboliza en fenoles (3,4,6 o 10 hidroxi), dihidrodioles (4,5 y 9,10) y 4,5-diona [5] (fig. 1).
El BjF está clasificado por la IARC como posiblemente cancerígeno para los seres humanos, al igual que muchos otros HAP, sobre la base de pruebas suficientes en animales. [6] Por ejemplo, BjF es activo como iniciador de tumores en la piel del ratón y es cancerígeno tanto en la piel del ratón como en los pulmones de las ratas. Recientemente, también se descubrió que BjF induce tumores en el pulmón y el hígado de ratones recién nacidos. [7] El mecanismo de acción de B j F es similar al de otros HAP. El mecanismo del diolepóxido implica la formación de aductos de ADN estables e inestables, principalmente en G y A, que pueden provocar mutaciones en protooncogenes (RAS) y genes supresores de tumores (P53). Muchos diolepóxidos de hidrocarburos aromáticos policíclicos y sus dioles y epóxidos precursores son tumorigénicos en animales. El mecanismo de cationes radicales implica la generación de aductos inestables en G y A, lo que conduce a sitios apurínicos y mutaciones en HRAS. La formación de ortoquinonas podría conducir a aductos de ADN estables e inestables y a la generación de especies reactivas de oxígeno, induciendo mutaciones en P53. [8]
Cook y sus colaboradores establecieron una de las primeras conexiones entre los HAP, la combustión y el cáncer con el aislamiento del carcinógeno benzo[ a ]pireno del extracto de alquitrán de hulla. [9] El benzo[ a ]pireno ahora ha sido bien caracterizado en informes toxicológicos y se sabe que es un potente carcinógeno. [10] El benzo[ a ]pireno requiere activación metabólica para convertirse, en última instancia, en BPDE ((±)-anti - 7β,8α-dihidroxi-9α,10α-epoxi-7,8,9,10-tetrahidrobenzo[ a ]pireno) que se une al ADN para formar un aducto trans covalente en la posición N2 de la guanina. [11] De ahora en adelante, al unirse al ADN en los puntos críticos del cáncer, especialmente en el gen supresor de tumores P53 en los codones: 157, 248 y 273 (figura 3), tiene la posibilidad de inducir cáncer de pulmón. [12] La similitud estructural de los HAP contribuye a la similitud en el metabolismo, la biotransformación y la toxicología. El benzo[ a ]pireno ha sido ampliamente revisado y se utiliza como modelo para la toxicología y el metabolismo de otros HAP. [13]
Estudios específicos sobre B j F mostraron que exhibe toxicidad mutagénica en S. typhimurium TA98 y TA1000 en presencia de activación microsomal. [14] B j F puede formar aductos de ADN, la unión covalente de sustancias químicas al ADN puede provocar roturas de hebras y daños en el ADN, lo que en última instancia conduce a mutaciones. [15] En estudios con ratones, BjF indujo actividad tumorigénica en la piel, adenomas de pulmón y adenomas/hepatomas de hígado. [16] [17] [18] [19] La implantación pulmonar de B j F también indujo carcinomas epidermoides de pulmón en ratas hembra de 3 meses de edad. [20] La inyección de BjF en la vena de la cola también provoca la unión covalente a la hemoglobina y las proteínas séricas del ratón, siendo la unión a las proteínas séricas 10 veces mayor que a la hemoglobina. [21]