El ftalato de dimetilo ( DMP ) es un compuesto orgánico y un éster de ftalato . Es un líquido incoloro y aceitoso que es soluble en solventes orgánicos, [4] pero que es poco soluble en agua (~4 g/L).
Se utiliza en una variedad de productos y se utiliza más comúnmente como repelente de insectos , como ectoparasiticida para mosquitos y moscas para el ganado. [4] El ftalato de cadena corta o de bajo peso molecular también se utiliza con frecuencia en productos de consumo como cosméticos, tinta, jabón, productos de limpieza para el hogar, etc. [5] Otros usos del DMP incluyen propulsores sólidos para cohetes (como estabilizador) y plásticos. [4] [5]
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha clasificado al ftalato de dimetilo como no clasificable por carcinogenicidad humana . [6] [7] Su LD50 oral es de 4390 a 8200 mg/kg de peso corporal/día en ratas y la LD50 dérmica es de 38000 mg/kg de peso corporal en ratas y más de 4800 mg/kg de peso corporal en cobayas. [8]
El ftalato de dimetilo se fabrica comercialmente mediante la esterificación del anhídrido ftálico con metanol . La reacción puede ser catalizada por un ácido fuerte, como el ácido sulfúrico ; se pueden utilizar diversos ácidos de Lewis como alternativa, incluidos los complejos de titanio, circonio o estaño. Se utiliza un exceso de metanol para asegurar una conversión completa, y el resto se elimina por destilación al final. [4] [9]
A diferencia de la mayoría de los otros ésteres de ftalato, el ftalato de dimetilo rara vez se usa como plastificante para PVC . Se considera demasiado volátil y causa humo excesivo durante el procesamiento del PVC. [10] Es un buen plastificante para ésteres de celulosa, incluidas las composiciones de acetato de celulosa , acetato butirato de celulosa y propionato de celulosa. Históricamente, esto llevó a que estuviera presente en el esmalte de uñas y algunas uñas artificiales , pero no se usa comúnmente en la actualidad. [11] Se utiliza como plastificante para el ftalato de acetato de celulosa , que se usa para hacer recubrimientos entéricos para medicamentos. [12] Otros usos cosméticos incluyen como fijador para perfumes, aunque no se usa tan comúnmente como el DEP . [13] El ftalato de dimetilo puede disolver la nitrocelulosa , lo que lo hizo históricamente importante en algunos recubrimientos y barniz para automóviles.
El DMP se puede utilizar como repelente de insectos y es especialmente útil contra las garrapatas ixódidas responsables de la enfermedad de Lyme . [14] Se ha demostrado que el DMP disuade a especies de mosquitos como Anopheles stephensi , Culex pipeins y Ades aegypti . [15] [16] [17]
El DMP administrado por vía oral a ratas sufre en gran medida una biotransformación de fase I a monometil ftalato (MMP) mediante hidrólisis en el hígado y la mucosa intestinal. El MMP también puede hidrolizarse aún más a ácido ftálico . [18] Sin embargo, los ftalatos de bajo peso molecular como el MMP se excretan principalmente como monoésteres y no sufren procesos de biotransformación de fase II como la hidroxilación y la oxidación a diferencia de la conocida molécula prohibida DEHP. [19]
Se ha demostrado que la exposición aguda al DMP por inhalación en humanos y animales produce irritación en los ojos, la nariz y la garganta. [20] Aunque algunas investigaciones han demostrado la asociación entre la susceptibilidad del sistema reproductivo y los ésteres de ftalatos, la mayoría de los ftalatos muestran una toxicidad aguda baja. [4] [21]
Los efectos crónicos (a largo plazo), los efectos reproductivos y la carcinogenicidad del DMP en humanos y animales aún no se han establecido por completo en comparación con otros ésteres de ftalato . [6] [7] [22] Esto se debe a la falta de evidencia animal y a los estudios de carcinogenicidad de exposición a lo largo de la vida disponibles. Sin embargo, el DMP parece tener menos potencial para inducir riesgos para la salud que otros ftalatos, como el DEHP y el BBP. [4] [21]
Los estudios han demostrado que el DMP se absorbe fácilmente en el tracto gastrointestinal de las ratas. Después de una dosis administrada por vía oral de 0,1 ml de DMP, se ha detectado aproximadamente un 77 % de ftalato de monometilo y un 8 % de DMP en la orina recogida durante 24 horas de ratas macho. La toxicidad oral aguda da como resultado una LD50 de 8,2, 5,2, 2,9, 10,1 y 8,6 mg/kg para ratas, conejos, cobayas, pollos y ratones respectivamente. Otro estudio sobre ratas albinas Sprague-Dawley dio como resultado una LD50 menor de 4,39 mg/kg en hembras y 5,12 mg/kg en machos. Se aplicó el tratamiento y en los sujetos muertos, la necropsia reveló efectos tóxicos en los pulmones, el estómago y los intestinos de las ratas. Según estos datos animales, el DMP no se ajusta a la definición de "tóxico agudo" según la FHSA por exposición oral. [23]
En dosis altas (1000 mg/kg), el DMP puede hacer que los glóbulos rojos pierdan su función de transporte de oxígeno. En estudios in vitro e in vivo en ratas, los glóbulos rojos incubados con DMP liberaron hierro. El hierro es el sitio de unión del oxígeno para la hemoglobina ; sin él, la hemoglobina no puede unirse al oxígeno y transportarlo al resto del cuerpo. No se encontró liberación de hierro de los glóbulos rojos en los glóbulos rojos no incubados con DMP, ni en dosis bajas y medias de DMP. Un mecanismo de liberación de hierro es el estrés oxidativo inducido en los glóbulos rojos por el DMP. [24]
Un estudio independiente descubrió que el estrés oxidativo inducido por el DMP también disminuía las funciones inmunitarias de los eritrocitos. El estrés oxidativo daña la estructura y la función de los eritrocitos, en particular los receptores 3b del complemento de glóbulos rojos (C3b). [25]
Los estudios en animales sobre la exposición oral al DMP en ratas han establecido efectos hepatotóxicos que incluyen aumento del peso del hígado, aumento de la actividad de la fosfatasa alcalina y reducción de los niveles de colesterol y lípidos. [4] Se identificó un aumento del peso del hígado en ratas expuestas a concentraciones de DMP de aproximadamente 1.860 mg/kg-día; una mayor actividad de la fosfatasa alcalina (que indica daño hepático) siguió a una dosis prolongada de 500 mg/kg-día; se observaron niveles reducidos de colesterol y lípidos después de la exposición a 107 mg/kg-día.
La contaminación ambiental por ftalatos, incluido el DMP, ha sido un problema acuciante para la salud humana y marina. El DMP se libera fácilmente al medio ambiente y puede suponer riesgos nocivos para los seres humanos. Además, la contaminación del medio ambiente con DMP también puede ser perjudicial para los microorganismos y los animales acuáticos. [26]
Un estudio sobre la contaminación ambiental de DMP tiene una influencia directa en la función celular de Pseudomonas fluroescens (P. fluorescens), como la inhibición del crecimiento, la utilización reducida de la glucosa, etc. Los resultados del estudio sugieren la presencia de alteraciones en las expresiones genéticas que están involucradas en el metabolismo energético, como los transportadores de casete de unión a ATP. [27] Además, también se observó inhibición del ciclo de Cori y la vía de la glucólisis por DMP en las bacterias. P. fluorescens, una rizobacteria promotora del crecimiento de las plantas (PGPR), es una bacteria importante que se encuentra en el suelo, las hojas y el agua y que produce metabolitos que permiten a las plantas resistir el estrés biótico y abiótico. [27] Por lo tanto, la liberación de DMP como desecho al medio ambiente debería considerarse con más cuidado.
Otro estudio muestra la capacidad del DMP para inhibir el crecimiento y la utilización de glucosa de Pseudomonas fluorescens , una especie que puede causar bacteriemia en humanos. [28] Más específicamente, se observó deformación de la membrana celular y apertura incorrecta de los canales de membrana, así como expresión alterada de genes responsables del metabolismo energético. [29]
Se examinó la toxicidad del DMP en peces cebra adultos (Danio rerio) y se mostró daño oxidativo después de altas concentraciones de exposición. También se encontró que las enzimas antioxidantes pueden usarse como marcadores bioquímicos para identificar el tóxico como DMP. [30] La LC50 después de 96 h de exposición fue de 45,8 mg/L, con un 100% de mortalidad en el grupo de exposición a 200 mg/L. Después de 96 h de exposición a altas concentraciones, los niveles de actividad de las enzimas antioxidantes primarias catalasa , superóxido dismutasa y glutatión transferasa se redujeron significativamente. Esto resultó en una reducción de la expresión génica de estas enzimas. Las enzimas antioxidantes actúan como defensoras de las células del daño oxidativo de los contaminantes presentes como radicales libres que pueden causar inactivación enzimática, daño al ADN y al colesterol y peroxidación de grasas insaturadas en la membrana celular. El grado de peroxidación lipídica en animales se puede medir siguiendo la tendencia en la concentración de malondialdehído , que es un producto de la peroxidación lipídica y que es un indicador de la exposición al DMP. [30]
El Sr. Chittajit Mohan Dhar, industrial químico y científico indio, fue pionero en la producción de ftalato de dimetilo y benzoato de bencilo en la India . [31]
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