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Fluorfosfato de diisopropilo

El fluorofosfato de diisopropilo ( DFP ) o isoflurofato es un líquido aceitoso e incoloro con la fórmula química C 6 H 14 FO 3 P. Se utiliza en medicina [1] y como insecticida organofosforado . [2] Es estable, pero sufre hidrólisis cuando se somete a humedad.

Usos en medicina

El fluorofosfato de diisopropilo es un fármaco parasimpaticomimético anticolinesterásico irreversible y se ha utilizado en oftalmología como agente miótico en el tratamiento del glaucoma crónico , como miótico en medicina veterinaria y como agente experimental en neurociencia debido a sus propiedades inhibidoras de la acetilcolinesterasa y su capacidad para inducir neuropatía periférica retardada . [1]

Usos como toxina

Reacción del DIFP con una serina proteasa

La marcada toxicidad de los ésteres del ácido monofluorofosfórico fue descubierta en 1932, cuando Willy Lange y su estudiante de doctorado Gerda von Krueger prepararon los ésteres de metilo, etilo, n-propilo y n-butilo y experimentaron incidentalmente sus efectos tóxicos. Otro homólogo de esta serie de ésteres, el fluorofosfato de diisopropilo, fue desarrollado por el científico británico Bernard Charles Saunders. En su búsqueda de compuestos para ser utilizados como agentes de guerra química , Saunders se inspiró en el informe de Lange y Krueger y decidió preparar el nuevo homólogo al que denominó PF-3. Era mucho menos efectivo como arma química que los agentes de la serie G. A menudo se mezclaba con gas mostaza , formando una mezcla más efectiva con un punto de fusión significativamente más bajo, lo que daba como resultado un agente adecuado para su uso en climas fríos.

Complejo inhibidor de proteasa.
Estructura cristalina del complejo inhibidor/proteasa del virus del herpes simple (DFP). La serina del sitio activo (amarilla) ha sufrido una fosfonilación que da como resultado una inhibición irreversible. Representado a partir de PDB 1AT3.

En la investigación militar, debido a sus similitudes físicas y químicas y a su toxicidad comparativamente baja, se utiliza como simulador de agentes G ( GA , GB , GD y GF ). El fluorofosfato de diisopropilo se utiliza en laboratorios civiles para imitar la exposición letal a gases nerviosos o las toxicidades de los organofosforados. [3] [4] [5] También se ha utilizado para desarrollar un modelo de roedores del síndrome de la Guerra del Golfo . [6]

El fluorofosfato de diisopropilo es una neurotoxina muy potente . Su LD 50 en ratas es de 6 mg/kg (oral). Se combina con el aminoácido serina en el sitio activo de la enzima acetilcolinesterasa , [7] una enzima que desactiva el neurotransmisor acetilcolina . Los neurotransmisores son necesarios para continuar el paso de los impulsos nerviosos de una neurona a otra a través de la sinapsis . Una vez que se ha transmitido el impulso, la acetilcolinesterasa funciona para desactivar la acetilcolina casi inmediatamente al descomponerla. Si la enzima se inhibe, la acetilcolina se acumula y los impulsos nerviosos no se pueden detener, lo que causa una contracción muscular prolongada. Se produce parálisis y puede producirse la muerte , ya que se ven afectados los músculos respiratorios .

El DFP también inhibe algunas proteasas . Es un aditivo útil para el aislamiento de proteínas o células.

El fluorofosfato de diisopropilo (DFP) fue un gas nervioso desarrollado por los alemanes durante la Segunda Guerra Mundial . El DFP se une irreversiblemente a las enzimas que contienen serina en el sitio activo, por ejemplo, las serina proteasas y la acetilcolinesterasa.

Producción

El isoflurofato, el éster diisopropílico del ácido fluorofosfórico, se obtiene haciendo reaccionar alcohol isopropílico con tricloruro de fósforo , formando diisopropilfosfito, que se clora y reacciona posteriormente con fluoruro de sodio para reemplazar el átomo de cloro con flúor, dando así fluorofosfato de diisopropilo. [8]

Bioquímica

El DFP es una prueba diagnóstica para detectar la presencia del sitio activo Ser en las serina proteasas, así como un inhibidor de las serina proteasas. El PMSF y el AEBSF son reactivos alternativos, menos tóxicos, pero presumiblemente también menos reactivos, para estas mismas aplicaciones. El DFP y otras neurotoxinas organofosforadas análogas son inactivadas por la enzima paraoxonasa , que está presente en niveles muy variables en los seres humanos.

Sociedad y cultura

Se comercializa bajo muchas marcas comerciales, entre ellas Difluorophate, Diflupyl, Diflurphate, Dyflos, Dyphlos, Fluropryl, Fluostigmine, Neoglaucit. [ cita requerida ]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab "Definición de isofluorfato". Drugs.com. Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2017. Consultado el 6 de septiembre de 2017 .
  2. ^ "Isoflurofato". Instituto Nacional del Cáncer . Consultado el 30 de octubre de 2022 .
  3. ^ Deshpande LS, Carter DS, Blair RE, DeLorenzo RJ (agosto de 2010). "Desarrollo de una meseta prolongada de calcio en neuronas del hipocampo en ratas que sobrevivieron al estado epiléptico inducido por el organofosforado diisopropilfluorofosfato". Toxicological Sciences . 116 (2): 623–31. doi :10.1093/toxsci/kfq157. PMC 2905411 . PMID  20498005. 
  4. ^ Pessah IN, Rogawski MA, Tancredi DJ, Wulff H, Zolkowska D, Bruun DA, et al. (Agosto de 2016). "Modelos para identificar tratamientos para los efectos agudos y persistentes de los agentes químicos que amenazan con inducir convulsiones". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1378 (1): 124-136. doi :10.1111/nyas.13137. PMC 5063690 . PMID  27467073. 
  5. ^ Kadriu B, Guidotti A, Costa E, Davis JM, Auta J (marzo de 2011). "El tratamiento agudo con imidazenil después del inicio de una convulsión inducida por DFP es más eficaz y más duradero que el midazolam para prevenir la actividad convulsiva y la neuropatología cerebral". Toxicological Sciences . 120 (1): 136–45. doi : 10.1093/toxsci/kfq356 . PMID  21097996.
  6. ^ Phillips KF, Deshpande LS (enero de 2016). "La exposición repetida a dosis bajas de organofosforados DFP conduce al desarrollo de depresión y deterioro cognitivo en un modelo de rata de la enfermedad de la Guerra del Golfo". Neurotoxicología . 52 : 127–33. doi : 10.1016/j.neuro.2015.11.014 . PMID  26619911.
  7. ^ Millard CB, Kryger G, Ordentlich A, Greenblatt HM, Harel M, Raves ML, et al. (junio de 1999). "Estructuras cristalinas de la acetilcolinesterasa fosfonilada envejecida: productos de reacción de agentes nerviosos a nivel atómico". Bioquímica . 38 (22): 7032–9. doi :10.1021/bi982678l. PMID  10353814.
  8. ^ Patente estadounidense 2409039, Hardy, Edgar E y Kosoloapoff, Gennady M, "Compuestos halogenados y proceso para fabricarlos", expedida el 8 de octubre de 1946, asignada a Monsanto Chemical Company 

Lectura adicional

Enlaces externos