2,4-dinitrofenoli

2,4-dinitrofenoli (DNP) on orgaaninen yhdiste. DNP on biologisesti aktiivinen aine. Se estää adenosiinitrifosfaatin (ATP:n) tuottoa mitokondrioissa ja toimii siksi laihdutusvalmisteena. Aineen laihdutuskäyttö voi kuitenkin aiheuttaa vakavia sivuvaikutuksia ja se on ollut syynä useisiin kuolemantapauksiin.[2]

2,4-dinitrofenoli
Tunnisteet
CAS-numero 51-28-5
IUPAC-nimi 2,4-dinitrofenoli
SMILES c1cc(c(cc1[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])O
Ominaisuudet
Kemiallinen kaava C6H4N2O5
Moolimassa 184,107 g/mol
Tiheys 1,683 (24 °C)[1] g/cm³
Sulamispiste 114 °C[1]
Kiehumispiste sublimoituu[1]
Liukoisuus liukoinen veteen, etanoliin, dietyylieetteriin, etikkahappoon, bentseeniin, tolueeniin, kloroformiin ja pyridiiniin[1]

DNP:tä voidaan käyttää antiseptisenä aineena ja hyönteismyrkkynä. Se on esiaste joidenkin rikkivärien ja puun säilöntäaineiden valmistuksessa.[3] DNP:tä on käytetty valokuvauksen kehitysaineiden ja räjähteiden valmistuksessa.[2] DNP:tä on myös käytetty rikkakasvimyrkkynä. Muita dinitrofenoleihin kuuluvia rikkakasvimyrkkyjä ovat muun muassa 2,4-nitrofenoli-o-kresoli (DNOC), dinosebi ja dinoterbi.[4]

Ominaisuudet ja kemia
Kiteistä DNP:tä kellolasissa.

DNP on keltainen ja kiteinen aine, jolla on makea ja tunkkainen haju. DNP sublimoituu ja haihtuu helposti päästettäessä vesihöyryä sen lävitse. DNP on liukoinen useimpiin orgaanisiin liuottimiin ja emäksisiin vesiliuoksiin.[5]

25 °C ja/tai 1 atm oloissa (ellei toisin mainita) aineen liukoisuus on 0,69 g per kg vettä, pKa on 4,07, 298 K muodostumisen entalpia ioneistaan kiteiseksi aineeksi on -232,7 kJ/mol ja nesteeksi -128,1 kJ/mol.[1]

DNP toimii pH-indikaattorina 50 % etanoliliuoksessa muuttuen värittömästä keltaiseksi pH-alueella 2,4-4.[1]

Vaikutusmekanismi

DNP kuljettaa soluissa protoneita solun kalvojen läpi ionoforina. Tämä vaikutus purkaa mitokondrioiden kalvojen eri sisä- ja ulkopuolella vallitsevaa protonipitoisuuseroa, jota nämä soluelimet käyttävät ATP:n tuottoon ATP-syntaasilla. Ravinnosta lähtöisin olevien protonien kemiallinen energia menee tällöin hukkaan mitokondriota ympäröiväksi lämmöksi sen sijaan että se menisi ATP:n tuottoon. DNP voi myös vähentää solun toiminnalle elintärkeän ATP:n tuottoa[2], muttei käytännössä estä sitä kokonaan, sillä ihmiskeho lisää ATP:n tuottoa.[6]

Farmakokinetiikka

DNP poistuu tai hajoaa todennäköisesti nopeasti kehosta: vuoden 1934 tiedejulkaisun mukaan ehkä noin 3–4 päivässä, mikäli henkilön munuaisten ja maksan toiminta on normaalia.[7] Poistumisnopeutta ei kuitenkaan tiedetä varmasti: uudempien julkaisujen mukaan DNP:n puoliintumisajan kehossa on esitetty olevan 3 tuntia[8] tai jopa 5–14 päivää.[9]

Yliannostus ja terveysvaikutukset

DNP:tä voidaan pitää akuutisti myrkyllisenä aineena. Sen käyttö on johtanut useisiin kuolemantapauksiin. Suun kautta otetut annokset lisäävät kehon perustason aineenvaihduntaa. Suuret annokset voivat aiheuttaa pahoinvointia, hikoilua, sekavuutta, päänsärkyä, hengityksen kiihtymistä, kohonnutta sydämen syketiheyttä ja laihtumista. Jatkuva altistus DNP:lle voi johtaa ihovaurioihin ja hyvinkin pian harmaakaihiin.[2][3] DNP:n yliannostuksesta johtuva kuolema ei johdu ATP:n tuotannon loppumisesta vaan lämpöhalvauksesta.[6]

Yksittäisistä myrkytystapauksista on päätelty, että 20–50 milligramma DNP:tä per henkilön painokilo on ihmiselle tappava annos.[9]

DNP, dinoterbi ja muut dinitroyhdisteet ovat teratogeenisiä, eli voivat aiheuttaa sikiövaurioita. Koe-eläinten jälkeläisillä ne ovat aiheuttaneet silmän, hermoston, luuston ja rasvakudoksen epämuodostumia.[4]

2002 DNP:n aiheuttama myrkytys onnistuttiin hoitamaan dantroleenin avulla.[10] DNP aiheuttaa kalsiumin vapautumista mitokondrion varastoista ja estää lisäksi Ca2+-ionien takaisinottoa. Ca2+ kertyy siten solujen väliseen tilaan. Siellä se aiheuttaa lihasten supistumista, joka pahentaa henkilön lämpöhalvausta. Dantroleeni estää Ca2+ vapautumista lihasten sarkoplasmisesta kalvostosta. Tästä johtuva lihasten rentoutuminen helpottaa lämmön poispääsyä kehosta. Dantroleenin käyttöön ei liity merkittäviä riskejä ja sen käytöllä varhaisessa vaiheessa voidaan ehkä lisätä potilaan todennäköisyyttä selvitä hengissä vakavissa myrkytystapauksissa.[11]

Historia

1. maailmansodan aikana DNP:tä käytettiin Ranskassa ammusten räjähteiden valmistuksessa.[2]

DNP:tä käytettiin laajalti lääketieteessä laihdutuslääkkeenä vuosina 1933–1938 muun muassa USA:ssa. Lääkekäyttö alkoi kun Stanfordin yliopiston tutkijat Cutting ja Tainter ilmoittivat havaitsemastaan DNP:n kyvystä tehostaa perustason aineenvaihduntaa.[12][13] Vain vuosi DNP:n lääkekäytön alkamisesta, Tainter arvioi vähintään 100 000 henkilön käyttäneen DNP:tä Yhdysvalloissa muiden valtioiden lisäksi.[14] DNP on myrkyllinen ja ihmisten herkkyys sille on hyvin yksilöllistä. Siksi DNP:tä käytettiin ylipainon lääketieteellisessä hoidossa henkilökohtaisesti säädetyin annoksin. Hoidot aloitettiin pienistä annoskooista, jotka korotettiin hitaasti sopivalle tasolle.[6] DNP:n kliininen käyttö lopetettiin 1938, sillä sen käyttö aiheutti harmaakaihia.[15]

DNP:n käyttöön liittyvien kuolemien määrä on ollut kasvussa muun muassa vuosina 2001–2010, sillä sen myynti on lisääntynyt internetissä. Tyypilliset internetissä myytävät annokset ovat 100–200 mg luokkaa. Nykyään DNP:tä nopeaan laihtumiseen käyttävät muun muassa kehonrakentajat ja urheilijat.[2] 1918 sattui tiettävästi ensimmäinen DNP:n aiheuttama kuolema, joka johtui altistuksesta aineelle työpaikalla.[2] Laihdutukseen ja muuhun tarkoituksenmukaiseen käyttöön liittyviä vahinkokuolemia on 2000-luvulla ollut useita.[16][17][18][19] DNP:llä on myös tehty itsemurhia.[20]

Lähteet
  1. WM Haynes et al: CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95. painos. CRC Press, 2014. OCLC: 908078665. ISBN 9781482208689. Teoksen verkkoversio.
  2. J Grundlingh et al: 2,4-Dinitrophenol (DNP): a weight loss agent with significant acute toxicity and risk of death. Journal of Medical Toxicology, 2011, 7. vsk, nro 3, s. 205–212. PubMed:21739343. doi:10.1007/s13181-011-0162-6. ISSN 1556-9039. Artikkelin verkkoversio.
  3. 2-4-dinitrophenol Environmental Protection Agency. Arkistoitu 11.11.2017. Viitattu 15.10.2017.
  4. RC Gupta et al: Reproductive and developmental toxicology, s. 509. Academic Press, 2011. OCLC: 717387050. ISBN 9780123820327.
  5. S Budavari et al: The Merck index: an encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals, s. 1900. Merck, 1989. ISBN 091191028X.
  6. S Simkins: Dinitrophenol and desiccated thyroid in the treatment of obesity. Journal of the American Medical Association, 19.6.1937, 108. vsk, nro 25. doi:10.1001/jama.1937.02780250024006. ISSN 0002-9955. Artikkelin verkkoversio.
  7. G Edsall: Biological actions of dinitrophenol and related compounds: A Review. New England Journal of Medicine, 30.8.1934, 211. vsk, nro 9, s. 385–390. doi:10.1056/NEJM193408302110901. ISSN 0028-4793. Artikkelin verkkoversio.
  8. AS Korde et al: The mitochondrial uncoupler 2,4-dinitrophenol attenuates tissue damage and improves mitochondrial homeostasis following transient focal cerebral ischemia. Journal of Neurochemistry, 2005, 94. vsk, nro 6, s. 1676–1684. PubMed:16045446. doi:10.1111/j.1471-4159.2005.03328.x. ISSN 0022-3042. Artikkelin verkkoversio.
  9. AL Hsiao et al: Pediatric fatality following ingestion of dinitrophenol: postmortem identification of a "dietary supplement". Clinical Toxicology, 2005, 43. vsk, nro 4, s. 281–285. PubMed:16035205. ISSN 1556-3650. Artikkelin verkkoversio.
  10. 2002 North American Congress of Clinical Toxicology Annual Meeting - Platform Session I, Acute Care Toxicology, Abstracts 1–4. Journal of Toxicology, 2002, 40. vsk, nro 5, s. 599–601. doi:10.1081/CLT-120016859. ISSN 0731-3810. Artikkelin verkkoversio.
  11. K Barker, D Seger, S Kumar: Comment on "Pediatric fatality following ingestion of dinitrophenol: postmortem identification of a 'dietary supplement'. Clinical Toxicology, 2006, 44. vsk, nro 3, s. 351. PubMed:16749560. ISSN 1556-3650.
  12. WC Cutting, HG Mehtrens, ML Tainter: Actions and uses of dinitrophenol. Journal of the American Medical Association, 15.7.1933, 101. vsk, nro 3. doi:10.1001/jama.1933.02740280013006. ISSN 0002-9955. Artikkelin verkkoversio.
  13. ML Tainter, AB Stockton, WC Cutting: Use of dinitrophenol in obesity and related conditions. Journal of the American Medical Association, 4.11.1933, 101. vsk, nro 19. doi:10.1001/jama.1933.02740440032009. ISSN 0002-9955. Artikkelin verkkoversio.
  14. ML Tainter, WC Cutting, AB Stockton: Use of dinitrophenol in nutritional disorders. American Journal of Public Health and the Nations Health, 1.10.1934, 24. vsk, nro 10, s. 1045–1053. doi:10.2105/AJPH.24.10.1045. ISSN 0002-9572. Artikkelin verkkoversio.
  15. E Colman: Dinitrophenol and obesity: an early twentieth-century regulatory dilemma. Regulatory toxicology and pharmacology, 2007, 48. vsk, nro 2, s. 115–117. PubMed:17475379. doi:10.1016/j.yrtph.2007.03.006. ISSN 0273-2300. Artikkelin verkkoversio.
  16. RB McFee et al: Dying to be thin: a dinitrophenol related fatality. Veterinary and Human Toxicology, 2004, 46. vsk, nro 5, s. 251–254. PubMed:15487646. ISSN 0145-6296.
  17. 21-year-old's insides 'explode like TNT' after taking deadly diet pills Metro. 2015. Arkistoitu . Viitattu 14.10.2017.
  18. Teen pills death parents 'shocked' BBC News. 17.9.2013. Arkistoitu . Viitattu 14.10.2017.
  19. Hyderabad millionaire's son, studying in UK, dies after weight-loss pills NDTV.com. Arkistoitu . Viitattu 14.10.2017.
  20. J Bartlett, M Brunner, K Gough: Deliberate poisoning with dinitrophenol (DNP): an unlicensed weight loss pill. Emergency medicine journal, 2010, 27. vsk, nro 2, s. 159–160. PubMed:20156878. doi:10.1136/emj.2008.069401. ISSN 1472-0213. Artikkelin verkkoversio.
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.