2,4-dinitrofenoli

2,4-dinitrofenoli
Tunnisteet
IUPAC-nimi 2,4-dinitrofenoli
CAS-numero 51-28-5
PubChem CID 1493
SMILES c1cc(c(cc1[N+](=O)[O-])[N+](=O)[O-])O
Ominaisuudet
Molekyylikaava C6H4N2O5
Moolimassa 184,107 g/mol
Sulamispiste 114 °C[1]
Kiehumispiste sublimoituu[1]
Tiheys 1,683g/cm3 (24 °C)[1]
Liukoisuus veteen liukoinen veteen, etanoliin, dietyylieetteriin, etikkahappoon, bentseeniin, tolueeniin, kloroformiin ja pyridiiniin[1]

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]

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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ a b c d e f WM Haynes et al: CRC Handbook of Chemistry and Physics. (95. painos) CRC Press, 2014. OCLC: 908078665 ISBN 9781482208689 Teoksen verkkoversio.
  2. ↑ a b c d e f g 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. ↑ a b 2-4-dinitrophenol Environmental Protection Agency. Arkistoitu 11.11.2017. Viitattu 15.10.2017.
  4. ↑ a b 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. ↑ a b c 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. ↑ a b 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.