Dinoseb es un nombre común en la industria para el 6-sec-butil-2,4-dinitrofenol, un herbicida de la familia de los dinitrofenoles . Es un sólido cristalino de color naranja que no se disuelve fácilmente en agua. El dinoseb está prohibido como herbicida en la Unión Europea (UE) y los Estados Unidos debido a su toxicidad.
También se utiliza como inhibidor de la polimerización , donde a menudo se lo denomina DNBP. Se utiliza para prevenir la polimerización inducida térmicamente del estireno y otros monómeros insaturados cuando se purifican por destilación.
En 1892, el dinitro- orto -cresol (2,4-dinitro-6-metilfenol), un compuesto químico estrechamente relacionado con el dinoseb, fue descubierto en Alemania y utilizado por primera vez como insecticida . Más tarde también se utilizó como herbicida y fungicida después de que se descubrieron esas características. En 1945, el grupo orto -metilo fue reemplazado por un grupo sec -butilo, produciendo dinoseb. Este compuesto tenía una actividad de contacto y estomacal superior en insectos y ácaros. [3] El dinoseb se comercializó en 1945 y fue aprobado para su uso en los Estados Unidos según los datos de seguridad de Industrial Bio-Test Laboratories. [4] El 13 de enero de 1984, el barco danés Dana Optima perdió 80 bidones de dinoseb durante su viaje desde North Shields , Inglaterra a Esbjerg , Dinamarca. Después de cuatro meses, se encontraron y recuperaron 72 bidones. [5] El dinoseb fue retirado del mercado en 1986 debido a un aumento del riesgo de malformaciones congénitas tras la exposición de las trabajadoras agrícolas a esta sustancia química. También podía provocar esterilidad en los hombres expuestos a ella. [6]
El dinoseb es un herbicida que en el pasado se utilizaba ampliamente para controlar las malas hierbas en cultivos como la soja, las verduras, las frutas y los frutos secos o los cítricos. En la actualidad, el dinoseb está prohibido en la UE y en los Estados Unidos debido a su alta toxicidad. Sin embargo, el dinoseb todavía se utiliza en China, por ejemplo, como lo demuestra el hecho de que se encuentra en el agua de lluvia y potable. Hoy en día, se pueden utilizar otros herbicidas más seguros. [7] El dinoseb también se utilizaba como insecticida para proteger las uvas. En Internet, el dinoseb y otros dinitrofenoles se compran como pastillas para adelgazar. Sin embargo, es muy peligroso y muchas personas han muerto por sobredosis accidental. [8]
El dinoseb es un desacoplador de la fosforilación oxidativa . Es un ácido débil que puede atravesar las membranas lipídicas cuando se encuentra en forma no disociada.
Utiliza esta propiedad para transportar protones a través de la membrana mitocondrial interna (MMI). [9] Los protones son captados del espacio intermembrana y después del transporte a través de la MMI, son liberados nuevamente en la matriz mitocondrial . El dinoseb en la forma disociada tiene carga negativa, lo que hace que se mueva al espacio intermembrana debido al gradiente electroquímico que existe a través de la MMI. La carga negativa se deslocaliza sobre el anillo, lo que aumenta la permeabilidad de la membrana del anión.
Al reducir el gradiente de protones, dinoseb elimina la capacidad de la célula de producir ATP, lo que provoca la muerte de la célula.
Dinoseb también es un inhibidor débil del complejo mitocondrial III [10] y del complejo II de la cadena respiratoria. [11]
En las plantas, el dinoseb también inhibe la fotosíntesis al inhibir el flujo de electrones del fotocomplejo II a la plastoquinona . [12] Como resultado, la plastoquinona no puede crear un gradiente de protones y la ATP sintasa no produce ATP . Además, el NADP no se puede reducir para formar NADPH, lo que elimina la capacidad de crear glucosa a partir del dióxido de carbono . Esto también conduce a la muerte celular.
Tras la administración oral de dinoseb marcado con 14 C a ratas y ratones, se observó que entre el 40 y el 65 % del 14 C se excretaba en la orina y entre el 30 y el 40 % acababa en las heces. Los datos de TLC mostraron la presencia de diferentes metabolitos de dinoseb, aunque no se identificaron. [13] Este hallazgo fue confirmado por diferentes estudios in vitro e in vivo.
En un estudio se administró 14 C-dinoseb a ratones preñados. Los datos mostraron que la tasa de absorción tras la administración intraperitoneal era mucho mayor que tras la administración oral. Además, se encontraron moléculas que contenían 14 C en todos los tejidos de la madre y del embrión, aunque los tejidos embrionarios contenían una concentración menor.
Tres horas después de la administración oral o intraperitoneal, el 14C en los riñones y el hígado de la madre estaba compuesto aproximadamente por un 50% de dinoseb y un 50% de metabolitos. Sin embargo, el 14C en los riñones y el hígado del embrión estaba compuesto por un 85% de dinoseb después de la administración oral y un 57% después de la administración intraperitoneal.
El dinoseb es altamente tóxico cuando se ingiere , inhala o entra en contacto con la piel. Los síntomas incluyen fatiga, sudoración, dolores de cabeza, náuseas, dolores de estómago y fiebre. [14] También es irritante para los ojos. El contacto con la piel causa quemaduras y se vuelve amarillento. Para las mujeres embarazadas esta sustancia es especialmente peligrosa ya que puede causar defectos de crecimiento en los fetos (es teratogénico ).
El dinoseb interfiere con la fosforilación oxidativa actuando como un desacoplador , que es la producción de ATP en las mitocondrias . Esto se hace al hacer que la membrana interna de las mitocondrias sea más permeable a los protones. Los protones pueden regresar a la matriz mitocondrial más fácilmente, lo que resulta en una menor diferencia en la concentración de protones a ambos lados de la membrana mitocondrial interna. En otras palabras: el gradiente de protones es menor, por lo que el potencial de membrana será menor. Como el potencial de membrana es la fuerza impulsora para la producción de ATP, la célula es incapaz de producir energía. [15]
La exposición al dinoseb también induce la liberación de calcio mediada por ER, lo que resulta en un aumento de los niveles intracelulares de calcio. A esto le sigue la activación de la caspasa , que es una proteasa involucrada en la apoptosis celular . Las células supervivientes tienen un aumento de los niveles de alfa-sinucleína que conduce a la neurodegeneración dopaminérgica . [7]
El dinoseb puede atravesar membranas biológicas como la barrera hematoencefálica y la barrera placentaria . Esto explica por qué el dinoseb es particularmente peligroso para las mujeres embarazadas. Si el compuesto puede atravesar la barrera placentaria, el feto quedará expuesto al dinoseb a través de la sangre de la madre. [7]
Los valores de LD50 oral de dinoseb varían de 14 a 114 mg/kg en ratas, ratones, conejos y cobayas. [8] Para los humanos, esto es de 5 a 50 mg/kg. [16]
El dinoseb no sólo es un compuesto tóxico para los humanos sino también para animales como ratas, peces y pájaros.
Ratas: El dinoseb causa toxicidad aguda en ratas después de una dosis única después de unos catorce días. Alrededor del 50% de las ratas mueren cuando se les administra 25–28 mg/kg de dinoseb por vía oral. Se necesita mucho más cuando las ratas están expuestas al dinoseb a través de la piel. En este caso, el 50% muere cuando las ratas están expuestas a 80 mg/kg. Cuando se inyecta dinoseb, una dosis de 20 mg/kg causará la muerte del 50% de las ratas. [16] Pero también en ratas resultó que el dinoseb era capaz de atravesar la placenta y, por lo tanto, causa efectos embriotóxicos y teratogénicos . [14]
Peces: El dinoseb también es muy tóxico para los peces, ya que estos pueden absorberlo muy rápidamente. Para peces pequeños como los peces dorados, solo se necesitan 0,4 ppm para matar a todos los peces del agua. Cuando un pez vive en un entorno de agua ácida, el dinoseb es más tóxico que cuando vive en un entorno de agua neutra o alcalina. Esto se debe a que el dinoseb es ligeramente ácido. [17]
Aves: Se ha comprobado que el dinoseb también es muy tóxico para las aves. Cuando se administra a las aves una dosis única de entre 7 y 9 mg/kg, aproximadamente el 50 % muere. La mayoría de las aves se exponen al dinoseb a través de pequeños arroyos de agua. [18]
Las investigaciones también han demostrado que el dinoseb es cancerígeno para los ratones hembra, pero no para los machos. [18]
Actualmente, el dinoseb está prohibido en muchos lugares del mundo debido a la alta incidencia de defectos congénitos. Debido a esta prohibición, ya no hay mucha gente expuesta al dinoseb. Pero cuando alguien está expuesto, se pueden tomar algunas medidas de primeros auxilios. La víctima puede estar expuesta de cuatro formas: inhalación, piel, ojos e ingestión. Estas son las medidas de primeros auxilios para las cuatro formas de exposición:
Inhalación: La víctima debe recibir aire fresco. Si es necesario, se le puede administrar oxígeno y ventilación asistida. El broncoespasmo se puede tratar con aerosoles de agonistas beta2 y corticosteroides .
Piel: Se deben quitar las prendas y las joyas contaminadas a la víctima. Se deben lavar a fondo la piel, el cabello y las uñas de la víctima con jabón varias veces.
Ojos: Se deben enjuagar inmediatamente los ojos de la víctima con agua corriente durante al menos 20 minutos. Si es posible, se deben retirar las lentillas.
Ingestión: En primer lugar, se debe enjuagar la boca de la víctima. Se le debe administrar carbón vegetal en forma de papilla (240 ml de agua/30 g de carbón vegetal). Esto sólo es posible cuando la víctima está consciente.
En los cuatro casos la víctima debe consultar a un médico. [19]
El primer paso en la síntesis de dinoseb es la síntesis de 2-(1-metilpropil)fenol a partir de 1-buteno y fenol . [20] Primero, se protona el 1-buteno para que se forme un carbocatión secundario . Esto solo puede ocurrir en condiciones ácidas. El carbocatión formado puede sufrir una sustitución aromática electrofílica con fenol . El producto de esta reacción es 2-(1-metilpropil)fenol.
El segundo paso en la síntesis de dinoseb es la nitración del 2-(1-metilpropil)fenol. En primer lugar, se forma el ion nitronio a partir de ácido nítrico y ácido sulfúrico . [21]
El 2-(1-metilpropil)fenol absorbe el ion nitronio para formar el ion arenio , que tiene tres estructuras de resonancia . El agua puede desprender el protón adicional para formar un compuesto neutro. [21]
El producto de esta reacción puede sufrir una segunda nitración para formar dinoseb.
Dinoseb es una mezcla racémica de dos enantiómeros .
{{cite news}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )