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nitrosamina

Estructura del grupo nitrosamino.

En química orgánica , las nitrosaminas (o más formalmente N -nitrosaminas ) son compuestos orgánicos con la estructura química R 2 N − N = O , donde R suele ser un grupo alquilo . [1] Presentan un grupo nitroso ( NO + ) unido a una amina desprotonada . La mayoría de las nitrosaminas son cancerígenas en animales no humanos. [2] Una revisión sistemática de 2006 respalda una "asociación positiva entre la ingesta de nitritos y nitrosaminas y el cáncer gástrico, entre la ingesta de carne y carne procesada y el cáncer gástrico y el cáncer de esófago, y entre la ingesta de pescado en conserva, verduras y alimentos ahumados y el cáncer gástrico, pero no no concluyente". [3]

Química

La activación metabólica de la nitrosamina NDMA la convierte en el agente alquilante diazometano [4]

La química orgánica de las nitrosaminas está bien desarrollada en cuanto a su síntesis, sus estructuras y sus reacciones. [5] [6] Por lo general, se producen mediante la reacción del ácido nitroso ( HNO 2 ) y aminas secundarias, aunque otras fuentes de nitrosilo (por ejemplo, N2oh4, NOCl , RONO ) tienen el mismo efecto: [7]

HONO + R 2 NH → R 2 N-NO + H 2 O

El ácido nitroso suele surgir de la protonación de un nitrito . Este método de síntesis es relevante para la generación de nitrosaminas en algunas condiciones biológicas. [ cita necesaria ] La nitrosación también es parcialmente reversible; Las arilnitrosaminas se reorganizan para dar una para -nitroso arilamina en el reordenamiento de Fischer-Hepp . [8]

En cuanto a la estructura, el núcleo C 2 N 2 O de las nitrosaminas es plano, como lo establece la cristalografía de rayos X. Las distancias NN y NO son 132 y 126 pm, respectivamente, en dimetilnitrosamina , [9] uno de los miembros más simples de una gran clase de N-nitrosaminas.

Las nitrosaminas no son directamente cancerígenas. Se requiere activación metabólica para convertirlos en agentes alquilantes que modifican las bases del ADN e inducen mutaciones. Los agentes alquilantes específicos varían según la nitrosamina, pero se propone que todos presenten centros de alquildiazonio . [10] [4]

Historia y ocurrencia

En 1956, dos científicos británicos, John Barnes y Peter Magee, informaron que un simple miembro de la gran clase de N-nitrosaminas, la dimetilnitrosamina , producía tumores hepáticos en ratas. Estudios posteriores demostraron que aproximadamente el 90% de las 300 nitrosaminas analizadas eran cancerígenas en una amplia variedad de animales. [11]

exposición al tabaco

Una forma común en que los consumidores comunes se exponen a las nitrosaminas es a través del consumo de tabaco y el humo de los cigarrillos. [10] Las nitrosaminas específicas del tabaco también se pueden encontrar en el rapé americano , el tabaco de mascar y, en mucho menor grado, el snus (127,9  ppm para el rapé americano en comparación con 2,8 ppm en el rapé o snus sueco). [12]

Exposición dietética

Los compuestos nitrosos reaccionan con aminas primarias en ambientes ácidos para formar nitrosaminas, que el metabolismo humano convierte en compuestos diazo mutagénicos . Durante el curado de la carne se forman pequeñas cantidades de compuestos nitro y nitroso ; la toxicidad de estos compuestos preserva la carne contra infecciones bacterianas . Una vez completado el curado, la concentración de estos compuestos parece degradarse con el tiempo. Su presencia en productos terminados ha estado estrictamente regulada desde varios casos de intoxicación alimentaria a principios del siglo XX , [ 13] pero el consumo de grandes cantidades de carnes procesadas todavía puede causar una ligera elevación en el riesgo de cáncer gástrico y de esófago en la actualidad. [14] [15] [16] [17]

Por ejemplo, durante la década de 1970, ciertos animales de granja noruegos comenzaron a presentar niveles elevados de cáncer de hígado . Estos animales habían sido alimentados con harina de arenque conservada con nitrito de sodio . El nitrito de sodio había reaccionado con la dimetilamina en el pescado y produjo dimetilnitrosamina . [18]

Los efectos de los compuestos nitrosos varían dramáticamente a lo largo del tracto gastrointestinal y con la dieta. Los compuestos nitrosos presentes en las heces no inducen la formación de nitrosaminas porque las heces tienen un pH neutro . [19] [20] El ácido del estómago causa la formación de compuestos de nitrosamina, pero el proceso se inhibe cuando la concentración de amina es baja (por ejemplo, una dieta baja en proteínas o sin alimentos fermentados). El proceso también puede verse inhibido en el caso de una concentración elevada de vitamina C (ácido ascórbico) (p. ej., una dieta rica en frutas). [21] [22] [23] Sin embargo, cuando el 10% de la comida es grasa, el efecto se revierte y el ácido ascórbico aumenta notablemente la formación de nitrosaminas. [24] [25]

Ejemplos

Ver también

Lectura adicional

Referencias

  1. ^ Barba, Jessica C.; Swager, Timothy M. (21 de enero de 2021). "Una guía para químicos orgánicos sobre las N-nitrosaminas: su estructura, reactividad y función como contaminantes". La Revista de Química Orgánica . 86 (3): 2037-2057. doi : 10.1021/acs.joc.0c02774 . PMC 7885798 . PMID  33474939. 
  2. ^ Yang, Chung S.; Yoo, Jeong-Sook H.; Ishizaki, Hiroyuki; Hong, Junyan (1990). "Citocromo P450IIe1: funciones en el metabolismo de la nitrosamina y mecanismos de regulación". Reseñas del metabolismo de los fármacos . 22 (2–3): 147–159. doi :10.3109/03602539009041082. PMID  2272285.
  3. ^ Jakszyn, Paula; González, Carlos (2006). "Nitrosamina y la ingesta de alimentos relacionados y el riesgo de cáncer gástrico y de esófago: una revisión sistemática de la evidencia epidemiológica". Revista Mundial de Gastroenterología . 12 (27): 4296–4303. doi : 10.3748/wjg.v12.i27.4296 . PMC 4087738 . PMID  16865769. 
  4. ^ ab Tricker, AR; Preussmann, R. (1991). " N -Nitrosaminas cancerígenas en la dieta: aparición, formación, mecanismos y potencial carcinogénico". Investigación de mutaciones/Toxicología genética . 259 (3–4): 277–289. doi :10.1016/0165-1218(91)90123-4. PMID  2017213.
  5. ^ Anselme, Jean-Pierre (1979). "La química orgánica de las N -nitrosaminas: una breve revisión".N -Nitrosaminas . Serie de simposios de la ACS. vol. 101, págs. 1-12. doi :10.1021/bk-1979-0101.ch001. ISBN 0-8412-0503-5.
  6. ^ Vogel, AI (1962). Química Orgánica Práctica (3ª ed.). Impresión. pag. 1074.
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  8. ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, p. 739, ISBN 978-0-471-72091-1
  9. ^ Krebs, Bernt; Mandt, Jürgen (1975). "Kristallstruktur des N -Nitrosodimetilaminas". Chemische Berichte . 108 (4): 1130-1137. doi :10.1002/cber.19751080419.
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