Solventi organici Antonio Mutti Università degli Studi di Parma
Solventi organici
Antonio Mutti
Università degli Studi di Parma
Solventi organici:
Classe eterogenea di composti organici in grado di formare una unica fase con altre sostanze organiche senza reagire chimicamente con esse.
Proprietà comuni:
• Composti chimicamente inerti;• Liquidi, ma altamente volatili;• Generalmente lipofili o
altamente lipofili.
Il triangolo delle proprietà dei solventi:- polarità- forze di legame a idrogeno- forze di dispersione
Tessutoadiposo
ApparatorespiratorioIntestino Cute
Sanguee linfa
FegatoCircoloportale
Bile
Rene
Vescica
Urina
Polmone
Alveoli
Ariaespirata
Liquidointerstiziale
Organi e tessuti
Tessutimolli
Osso
Schema generale del metabolismo dei tossici industriali
• Gli scambi tra compartimenti dipendono da:
• gradiente di concentrazion
• composizione dei diversi tessuti;
• coefficienti di ripartizione aria/sangue sangue/tessuti
1. Concentrazione ambientale del solvente
2. Sua solubilità nel sangue ( sangue/aria)
3. Ventilazione polmonare ( VE)
4. Flusso capillare polmonare (Q )
5. Saturazione del compartimento ematico.
Fase Fattori di regolazione
Assorbimento
Metabolismo dei solventi organici
Fase Fattori di regolazione
Metabolismo dei solventi organici
Distribuzione 1. Flusso ematico ai diversi organi
2. Solubilità del solvente nei diversi tessuti rispetto al sangue sangue/tessuti)
Biotrasformazione 1. Velocità della biotrasformazione (caratteristiche della molecola, efficienza dei sistemi
metabolici)
2. Emivita biologica dei metaboliti
3. Fenotipo metabolico individuale Eliminazione 1. Volatilità del solvente
2. Idrosolubilità dei metaboliti
3. Funzione renale
Metabolismo dell’esano
misurabile in LC-MS
artefatti
OO
2,5-dimetil-furani
O O
-valerolattone
OH
OH2,5-esandiolo
O
2-esanone
OH 1-esanolo
OH
3-esanolO
O
2,5-esandionen-esano
O
OH
OH
4,5-diidrossi- 2-esanone
OH
2-esanolo
O
OH
5-idrossi-2-esanone
G
OH
O
2,5-esandiol-G
G
O
1-esanol-G
GO
3-esanol-G
OG
2-esanol-G
O
OHHO
OH
COOH
G=
4,5-diidrossi- 2-esanone-G
O
O OH
G
O
OG
5-idrossi-2-esanone-G
Metabolismo dello stirene
CH CH2
CH
O
CH2
CH
CHOH
S
CH2OH
CH2CHCOOH
NHCOCH3
CH2
S CH2CHCOOH
NHCOCH3
CH CH3CH
2
OH
CH2
OH
CH2 C
O
H
CO
H
CH2CNHCH
2COOH
OC
O
OH
CNHCH2COOH
O
O
CH CH2
CH CH2
HO
CH CH2
OH OH
CH COOH
OH
C COOH CH COOH
NH2O
1-Fenil-etanolo2-Fenil-etanolo
Fenilacetaldeide
Acido Fenilacetico
Acido Ippurico
Acido Benzoico
Benzaldeide
ADH
ALDH
ADH
ALDH
mEH
ADH
ALDH
Stirene 7,8-ossido
Fenilglicole
Acido Mandelico
Acido Fenilgliossilico
Fenilglicina
Stirene 3,4-ossido
4-Vinil-fenolo
Acidi Mercapturici
GSTM1GSTP1
NAT
STIRENE
CYP2E1
Metabolismo dell’etilbenzene
Tossicità dei solventi organici
La tossicità acuta dipende dalla concentrazione raggiunta nel sistema nervoso centrale o nel miocardio, le cui funzioni possono essere alterate dall’asfissia o dall’alterazione della fluidità di membrana e conseguente iperpolarizzazione.
La tossicità cronica dipende dalla formazione di intermedi reattivi nel corso della biotrasformazione.
Detossificazione dell’anione superossido prodotto dall’ossidazione di solventi organici
Reduttasi
GSSG
GSH
GSH Perossidasi
GSSG
H2 O2
H2ONADP +
NADPH
O2·-
SODX
O2
XOH
+2H +
2H2 O2
2H2 O+O2
Catalasi
CYP2E1
Conseguenze dellostress ossidativo
OH
Alteratafunzione
Necrosi
DNA
Proteine
Lipidi
Bersaglio Effetto
Mutazioni,Apoptosi
Meccanismi generali di tossicità dei solventi organici
Gruppi Bersagli Meccanismi Organi e reattivi tessuti
Cl.
O
R_C_C_R
R R
Lipidi,
DNA,
proteine
Perossidazionelipidi di membrana
necrosi;
Mutazioni
•apoptosi;•trasformazione
neoplastica
/
/
OH.
Meccanismi generali di tossicità dei solventi organici
Gruppi Bersagli Meccanismi Organi e reattivi tessuti
R_C_C_C_R
R_C=O
H
|
R |C=O |C |C |C=O |R
Membrane basali
Neurofilamenti
Guaina mielinica
Neurotrasmettitori
Reazioniimmunitarie
Alterazionistrutturali
Alterazionibiochimichereversibili oirreversibili