La fenotiazina , abreviada PTZ , es un compuesto orgánico con la fórmula S(C₆H₄ ) ₂NH y pertenece a la clase de compuestos heterocíclicos de las tiazinas . Los derivados de la fenotiazina son altamente bioactivos y tienen un uso muy extendido.
Los derivados clorpromazina y prometazina revolucionaron los campos de la psiquiatría y el tratamiento de las alergias , respectivamente. Un derivado anterior, el azul de metileno , fue uno de los primeros fármacos antipalúdicos , y actualmente se están investigando derivados de la fenotiazina como posibles fármacos antiinfecciosos. La fenotiazina es una estructura farmacéutica prototípica en química medicinal .
Usos
La fenotiazina en sí misma solo tiene interés teórico, pero sus derivados revolucionaron la psiquiatría, otros campos de la medicina y el control de plagas. Otros derivados se han estudiado para su posible uso en baterías y pilas de combustible avanzadas. [ 4 ]
Fármacos derivados de la fenotiazina
En 1876, Heinrich Caro sintetizó el azul de metileno , un derivado de la fenotiazina, en BASF . Su estructura fue deducida en 1885 por Heinrich August Bernthsen, quien sintetizó la fenotiazina en 1883. [ 4 ] A mediados de la década de 1880, Paul Ehrlich comenzó a utilizar el azul de metileno en sus experimentos de tinción celular, lo que condujo a descubrimientos pioneros sobre diferentes tipos de células. Fue galardonado con el Premio Nobel, en parte gracias a este trabajo. Se interesó particularmente en su uso para teñir bacterias y parásitos como los Plasmodiidae —el género que incluye el patógeno de la malaria— y descubrió que podían teñirse con azul de metileno. Pensó que el azul de metileno podría utilizarse en el tratamiento de la malaria, lo probó clínicamente y, para la década de 1890, ya se utilizaba con ese fin. [ 4 ]
Durante las décadas siguientes, la investigación sobre derivados se estancó hasta que la fenotiazina llegó al mercado como insecticida y antiparasitario. En la década de 1940, químicos que trabajaban con Paul Charpentier en los Laboratorios Rhone-Poulenc de París (una empresa precursora de Sanofi ) comenzaron a sintetizar derivados. Este trabajo dio lugar a la prometazina , que no tenía actividad contra los organismos infecciosos, pero sí una buena actividad antihistamínica y un fuerte efecto sedante. Todavía se comercializa como medicamento para las alergias y la anestesia . [ 4 ] A finales de la década de 1940, el mismo laboratorio produjo clorpromazina, que tenía un efecto sedante y calmante aún más potente, y Jean Delay y Pierre Deniker intentaron usarla en sus pacientes psiquiátricos, publicando sus resultados a principios de la década de 1950. Los fuertes efectos que encontraron abrieron las puertas del campo moderno de la psiquiatría y propiciaron una proliferación de trabajos sobre derivados de la fenotiazina. [ 4 ] La investigación sistemática llevada a cabo por químicos para explorar los derivados de la fenotiazina y su actividad fue un ejemplo pionero de química medicinal ; la fenotiazina se suele considerar un ejemplo prototípico de una estructura principal farmacéutica . [ 4 ] [ 5 ]
Se ha demostrado que varias fenotiazinas, además del azul de metileno, tienen efectos antimicrobianos. En particular, se ha demostrado que la tioridazina hace que la tuberculosis extremadamente resistente a los medicamentos (TB-XDR) vuelva a ser sensible a los fármacos [ 6 ] [ 7 ] y hace que el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) sea sensible a los antibióticos betalactámicos. [ 7 ] [ 8 ] La principal razón por la que la tioridazina no se ha utilizado como agente antimicrobiano se debe a sus efectos adversos sobre el sistema nervioso central y el sistema cardiovascular (en particular, la prolongación del intervalo QT). [ 7 ]
El término «fenotiazinas» describe la mayor de las cinco clases principales de fármacos antipsicóticos . Estos fármacos tienen propiedades antipsicóticas y, a menudo, antieméticas , aunque también pueden causar efectos secundarios graves como síntomas extrapiramidales (incluyendo acatisia y discinesia tardía ), hiperprolactinemia y el síndrome neuroléptico maligno , poco frecuente pero potencialmente mortal , así como un aumento de peso considerable. [ 4 ] El uso de fenotiazinas se ha asociado con el síndrome antifosfolípido , pero no se ha establecido una relación causal. [ 9 ]
Los antipsicóticos fenotiazínicos se clasifican en tres grupos que difieren con respecto al sustituyente en el nitrógeno: los compuestos alifáticos (que contienen grupos acíclicos ), las "piperidinas" (que contienen grupos derivados de la piperidina ) y las piperazinas (que contienen sustituyentes derivados de la piperazina ). [ 5 ]
Aplicaciones no farmacológicas
El colorante sintético azul de metileno , que contiene la estructura, fue descrito en 1876. Muchos derivados de fenotiazina solubles en agua, como el azul de metileno , el verde de metileno , la tionina y otros, pueden ser electropolymerizados en polímeros conductores utilizados como electrocatalizadores para la oxidación de NADH en biosensores enzimáticos y pilas de biocombustible. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
La fenotiazina se utiliza como inhibidor de la polimerización anaeróbica del ácido acrílico , a menudo como inhibidor en proceso durante la purificación del ácido acrílico. [ 13 ]
Nombres comerciales
Al igual que muchos compuestos de importancia comercial, la fenotiazina tiene numerosos nombres comerciales, entre ellos AFI-Tiazin, Agrazine, Antiverm, Biverm, Dibenzothiazine, Orimon, Lethelmin, Souframine, Nemazene, Vermitin, Padophene, Fenoverm, Fentiazine, Contaverm, Fenothiazine, Phenovarm, Ieeno, ENT 38, Helmetina, Helmetine, Penthazine, XL-50, Wurm-thional, Phenegic, Phenovis, Phenoxur y Reconox. [ 14 ]
Usos anteriores
La fenotiazina se utilizaba antiguamente como insecticida y como medicamento para tratar infecciones por gusanos parásitos ( anthelmintos ) en el ganado y en las personas, pero su uso para esos fines ha sido sustituido por otros productos químicos.
La fenotiazina fue introducida por DuPont como insecticida en 1935. [ 15 ] Se vendieron aproximadamente 3.500.000 libras en EE. UU. en 1944. [ 16 ] Sin embargo, debido a que se degradaba por la luz solar y el aire, era difícil determinar la cantidad a utilizar en el campo, y su uso disminuyó en la década de 1940 con la llegada de nuevos plaguicidas como el DDT , que eran más duraderos. [ 17 ] : 161–162 A julio de 2015 no está registrada para su uso como plaguicida en EE. UU., Europa, [ 18 ] ni Australia. [ 19 ]
Como antihelmíntico
Se introdujo como antihelmíntico en el ganado en 1940 y se considera, junto con el tiabendazol , el primer antihelmíntico moderno. [ 20 ] Los primeros casos de resistencia se observaron en 1961. [ 20 ] Entre los antihelmínticos, Blizzard et al. 1990 encontraron que solo la paraherquamida tenía una actividad similar a la fenotiazina. Es posible que compartan el mismo modo de acción . [ 21 ] Todavía se describen usos para este propósito en los EE. UU. [ 22 ] pero ha "prácticamente desaparecido del mercado". [ 23 ] : 369
En la década de 1940 también se introdujo como antihelmíntico para humanos; dado que se administraba con frecuencia a niños, el fármaco se vendía a menudo en chocolate, lo que dio origen al nombre popular de "chocolate con gusanos". La fenotiazina fue reemplazada por otros fármacos en la década de 1950. [ 4 ]
Estructura y síntesis
El anillo central C 4 SN está plegado en las fenotiazinas. [ 24 ]
El compuesto fue preparado originalmente por Bernthsen en 1883 mediante la reacción de difenilamina con azufre, pero las síntesis más recientes se basan en la ciclación de sulfuros de difenilo 2-sustituidos. Pocas fenotiazinas de importancia farmacéutica se preparan a partir de fenotiazina, [ 25 ] aunque algunas sí. [ 26 ]
Las fenotiazinas son donadoras de electrones, formando sales de transferencia de carga con muchos aceptores.
Referencias
- ↑ «Introducción». Nomenclatura de Química Orgánica: Recomendaciones de la IUPAC y Nombres Preferidos 2013 (Libro Azul) . Cambridge: The Royal Society of Chemistry . 2014. pág. 216. doi : 10.1039/9781849733069-FP001 . ISBN 978-0-85404-182-4.
- ↑ "Catálogo de fenotiazina de Sigma-Aldrich" . Consultado el 28 de febrero de 2022 .
- 1 2 Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0494" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- 1 2 3 4 5 6 7 8 M. J. Ohlow; B. Moosmann (2011). "Fenotiazina: las siete vidas de la primera estructura principal de la farmacología". Drug Discov. Today . 16 ( 3–4 ): 119–31 . doi : 10.1016/j.drudis.2011.01.001 . PMID 21237283 .
- 1 2 Jaszczyszyn, A; et al. (2012). "Estructura química de las fenotiazinas y su actividad biológica" (PDF) . Pharmacol. Rep . 64 (1): 16– 23. doi : 10.1016/s1734-1140(12)70726-0 . PMID 22580516. Archivado del original (PDF) el 28-07-2020 . Recuperado el 26-07-2015 .
- ↑ Amaral, L; Viveiros, M (mayo de 2012). "Por qué la tioridazina en combinación con antibióticos cura infecciones por Mycobacterium tuberculosis multirresistentes". International Journal of Antimicrobial Agents . 39 (5): 376– 380. doi : 10.1016/j.ijantimicag.2012.01.012 . PMID 22445204 .
- 1 2 3 Thanacoody, HKR (noviembre de 2007). "Tioridazina: ¿resurgimiento como agente antimicrobiano?" . British Journal of Clinical Pharmacology . 64 (5): 566– 574. doi : 10.1111/j.1365-2125.2007.03021.x . PMC 2203271 . PMID 17764469 .
- ↑ Thorsing, M; Klitgaard, JK; Atilano, ML; Skov, MN; Kolmos, HJ; Filipe, SR; Kallipolitis, BH (mayo de 2013). "La tioridazina induce cambios importantes en la expresión génica global y la composición de la pared celular en Staphylococcus aureus USA300 resistente a la meticilina" . PLOS ONE . 8 (5) e64518. Bibcode : 2013PLoSO...864518T . doi : 10.1371/journal.pone.0064518 . PMC 3656896. PMID 23691239 .
- ↑ "Síndrome antifosfolípido - Información para el médico | Paciente" . Paciente . Consultado el 25 de julio de 2015 .
- ↑ Chi, Qijin; Dong, Shaojun (1994-01-20). "Oxidación electrocatalítica de coenzimas de nicotinamida reducidas en electrodos modificados con verde de metileno y fabricación de biosensores amperométricos de alcohol". Analytica Chimica Acta . 285 ( 1– 2): 125– 133. Bibcode : 1994AcAC..285..125C . doi : 10.1016/0003-2670(94)85016-X .
- ↑ Karyakin, Arkady A.; Karyakina, Elena E.; Schuhmann, Wolfgang; Schmidt, Hanns-Ludwig (1999). "Azinas electropolimerizadas: Parte II. En busca del mejor electrocatalizador de la oxidación de NADH". Electroanalysis . 11 (8): 553– 557. doi : 10.1002/(SICI)1521-4109(199906)11:8 < 553::AID-ELAN553 > 3.0.CO ; 2-6 .
- ↑ Sokic-Lazic, Daria; Minteer, Shelley D. (diciembre de 2008). "Biomimético del ciclo del ácido cítrico en un electrodo de carbono". Biosensors and Bioelectronics . 24 (4): 939– 944. doi : 10.1016/j.bios.2008.07.043 . PMID 18774285 .
- ↑ Levy, Leon B. (1992-03-30). "Inhibición de la polimerización del ácido acrílico por fenotiazina y p-metoxifenol. II. Inhibición catalítica por fenotiazina". Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry . 30 (4): 569– 576. Bibcode : 1992JPoSA..30..569L . doi : 10.1002/pola.1992.080300407 .
- ↑ "Información sobre muestreo químico de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional del Departamento de Trabajo de EE. UU.: Fenotiazina" . Archivado del original el 8 de agosto de 2007. Consultado el 6 de julio de 2007 .
- ↑ Historia de los insecticidas y equipos de control. Programa de información sobre plaguicidas de la Universidad de Clemson.
- ↑ Robert Lee Metcalf. El modo de acción de los insecticidas orgánicos, números 1-5. Academias Nacionales, 1948, página 44.
- ↑ G. Matolcsy, M. Nádasy, V. Andriska. Estudios en Ciencias Ambientales: Química de Plaguicidas. Elsevier, 1989 ISBN 9780080874913
- ↑ Fenotiazina de la ECHA en la Autoridad Europea de Sustancias Químicas. Archivado el 23/01/2019 en Wayback Machine. Página consultada el 26 de julio de 2015. Nota: Los usos registrados son solo en la fabricación.
- ↑ Autoridad Australiana de Plaguicidas y Medicina Veterinaria. Revisión de productos químicos de fenotiazina. Página consultada el 26 de julio de 2015.
- 1 2 Nielsen, MK; et al. (julio de 2014). "Resistencia a los antihelmínticos en parásitos equinos: evidencia actual y lagunas de conocimiento". Vet Parasitol . 204 ( 1–2 ): 55–63 . doi : 10.1016/j.vetpar.2013.11.030 . PMID 24433852 .
- ↑ Monaghan, Richard L.; Tkacz, Jan S. (1990). "Productos microbianos bioactivos: enfoque en el mecanismo de acción". Annual Review of Microbiology . 44 (1). Annual Reviews : 271–331 . doi : 10.1146/annurev.mi.44.100190.001415 . ISSN 0066-4227 . PMID 2252385 .
- ↑ Sistema Universitario Texas A&M; Servicio de Extensión AgriLife de Texas Manejo integrado de plagas de moscas en granjas lecheras de Texas Archivado el 11 de agosto de 2014 en Wayback Machine
- ↑ Heinz Mehlhorn, Philip M. Armstrong. Referencia enciclopédica de parasitología: enfermedades, tratamiento, terapia, volumen 2. Springer Science & Business Media, 2001 ISBN 9783540668299
- ↑ JJH McDowell (1976). "La estructura cristalina y molecular de la fenotiazina". Acta Crystallographica Sección B . 32 (1): 5. Bibcode : 1976AcCrB..32....5M . doi : 10.1107/S0567740876002215 .
- ↑ Gérard Taurand, "Fenotiazina y derivados" en Enciclopedia de química industrial de Ullmann , Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002/14356007.a19_387
- ^ T. Kahl, K.-W. Schröder, FR Lawrence, WJ Marshall, Hartmut Höke, Rudolf Jäckh, "Anilina" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann , 2005, Wiley-VCH: Weinheim.
Enlaces externos
- Hoja de datos de seguridad archivada el 14 de enero de 2009 en Wayback Machine.
- Hendricks, Christensen, JB y Kristiansen, Jette E. Sonderborg, Dinamarca. " Antibakterielle Eigenschaften der Phenothiazine: ¿Eine Behandlungsoption für die Zukunft? " Chemotherapie Journal. 13.5. (2004): 203–205. Wissenschaftliche Verlagsgesesellschaft mbH. 21 de agosto de 2005. (PDF).
- Resumen de sustancias en PubChem: Fenotiazina. Centro Nacional de Información Biotecnológica.
- Guía de bolsillo del CDC-NIOSH sobre riesgos químicos
- Fenotiazinas