Articulo de referencia

ftalato de dimetilo

"},"ImageFile":{"wt":"Dimethyl phthalate v2.svg"},"ImageClass":{"wt":"skin-invert-image"},"ImageSize":{"wt":"175px"},"ImageFile2":{"wt":"Dimethyl phthalate 3D BS.png"},"ImageCla...

El ftalato de dimetilo ( DMP ) es un compuesto orgánico y éster de ftalato . Es un líquido incoloro y aceitoso que es soluble en disolventes orgánicos, [ 3 ] pero que es poco soluble en agua (~4 g/L).

Se utiliza en una variedad de productos y su uso más común es como repelente de insectos, por ejemplo, como ectoparasiticida para mosquitos y moscas en el ganado. [ 3 ] El ftalato de cadena corta o de bajo peso molecular también se usa frecuentemente en productos de consumo como cosméticos, tinta, jabón, productos de limpieza para el hogar, etc. [ 4 ] Otros usos del DMP incluyen propelentes sólidos para cohetes (como estabilizador) y plásticos. [ 3 ] [ 4 ]

La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha clasificado el ftalato de dimetilo como no clasificable por su carcinogenicidad en humanos . [ 5 ] [ 6 ] Su LD 50 oral es de 4390 a 8200  mg/kg p.c./d en ratas y la LD 50 dérmica es de 38000  mg/kg p.c. en ratas y más de 4800  mg/kg p.c. en cobayas. [ 7 ]

Síntesis

El ftalato de dimetilo se fabrica comercialmente mediante la esterificación del anhídrido ftálico con metanol . La reacción puede ser catalizada por un ácido fuerte, como el ácido sulfúrico ; también se pueden utilizar diversos ácidos de Lewis como alterativos, incluyendo complejos de titanio, circonio o estaño. Se utiliza un exceso de metanol para asegurar la conversión completa, y el resto se elimina por destilación al final. [ 3 ] [ 8 ]

Aplicaciones

A diferencia de la mayoría de los demás ésteres de ftalato, el ftalato de dimetilo rara vez se utiliza como plastificante para PVC . Se considera demasiado volátil y causa humos excesivos durante el procesamiento del PVC. [ 9 ] Es un buen plastificante para ésteres de celulosa, incluidas composiciones de acetato de celulosa , acetato butirato de celulosa y propionato de celulosa. Históricamente, esto hizo que estuviera presente en esmaltes de uñas y algunas uñas artificiales , pero hoy en día no se usa comúnmente. [ 10 ] Se utiliza como plastificante para ftalato de acetato de celulosa , que se utiliza para hacer recubrimientos entéricos para medicamentos. [ 11 ] Otros usos cosméticos incluyen como fijador para perfumes, aunque no es tan común como el DEP . [ 12 ] El ftalato de dimetilo puede disolver la nitrocelulosa, lo que lo hizo históricamente importante en algunos recubrimientos y barnices para automóviles.

Repelente de insectos

El DMP puede utilizarse como repelente de insectos y es especialmente útil contra las garrapatas ixódidas responsables de la enfermedad de Lyme . [ 13 ] Se ha demostrado que el DMP disuade a especies de mosquitos como Anopheles stephensi , Culex pipeins y Ades aegypti . [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

Metabolismo/Biotransformación

El DMP administrado por vía oral en ratas sufre principalmente una biotransformación de fase I a monometil ftalato (MMP) mediante hidrólisis en el hígado y la mucosa intestinal. El MMP también puede hidrolizarse posteriormente a ácido ftálico . [ 17 ] Sin embargo, los ftalatos de bajo peso molecular, como el MMP, se excretan principalmente como monoésteres y no experimentan procesos de biotransformación de fase II, como la hidroxilación y la oxidación, a diferencia de la molécula prohibida conocida, el DEHP. [ 18 ]

Seguridad humana

Se ha demostrado que la exposición aguda al DMP por inhalación en humanos y animales produce irritación en los ojos, la nariz y la garganta. [ 19 ] Aunque algunas investigaciones han demostrado la asociación entre la susceptibilidad del sistema reproductivo y los ésteres de ftalato, la mayoría de los ftalatos presentan baja toxicidad aguda. [ 3 ] [ 20 ]

Los efectos crónicos (a largo plazo), los efectos reproductivos y la carcinogenicidad del DMP en humanos y animales aún no se han establecido completamente en comparación con otros ésteres de ftalato . [ 5 ] [ 6 ] [ 21 ] Esto se debe a la insuficiencia de evidencia en animales y a la insuficiencia de estudios de carcinogenicidad por exposición de por vida disponibles. Sin embargo, el DMP parece tener un menor potencial para inducir riesgos para la salud que otros ftalatos, como el DEHP y el BBP. [ 3 ] [ 20 ]

Toxicidad en animales

Estudios han demostrado que el DMP se absorbe fácilmente en el tracto gastrointestinal de ratas. Tras la administración oral de una dosis de 0,1 mL de DMP, se detectó aproximadamente un 77 % de ftalato de monometilo y un 8 % de DMP en la orina recolectada durante 24 horas de ratas macho. La toxicidad oral aguda resulta en una LD50 de 8,2, 5,2, 2,9, 10,1 y 8,6  mg/kg para ratas, conejos, cobayas, pollos y ratones, respectivamente. Otro estudio en ratas albinas Sprague-Dawley resultó en una LD50 menor de 4,39  mg/kg en hembras y 5,12  mg/kg en machos. Se aplicó el tratamiento y, en los sujetos muertos, la necropsia reveló efectos tóxicos en los pulmones, el estómago y los intestinos de las ratas. Con base en estos datos en animales, el DMP no cumple con la definición de " tóxico agudo " según la FHSA por exposición oral. [ 22 ]

Hematotoxicidad

A dosis altas (1000  mg/kg), el DMP puede causar que los glóbulos rojos (GR) pierdan su función de transportar oxígeno. Tanto en estudios in vitro como in vivo en ratas, los glóbulos rojos incubados con DMP liberaron hierro. El hierro es el sitio de unión del oxígeno para la hemoglobina ; sin él, la hemoglobina no puede unirse al oxígeno y transportarlo al resto del cuerpo. No se observó liberación de hierro de los GR en los GR no incubados con DMP, ni a dosis bajas y medias de DMP. Un mecanismo de liberación de hierro es el estrés oxidativo inducido en los GR por el DMP. [ 23 ]

Un estudio independiente halló que el estrés oxidativo inducido por DMP también disminuyó las funciones inmunitarias de los eritrocitos. El estrés oxidativo daña la estructura y la función de los eritrocitos, en particular los receptores del complemento 3b (C3b) de los glóbulos rojos. [ 24 ]

Hepatotoxicidad

Estudios en animales sobre la exposición oral a DMP en ratas han establecido efectos hepatotóxicos que incluyen aumento del peso del hígado, actividad elevada de la fosfatasa alcalina y niveles reducidos de colesterol y lípidos. [ 3 ] Se identificó un aumento del peso del hígado en ratas expuestas a concentraciones de DMP de aproximadamente 1860  mg/kg-día; una mayor actividad de la fosfatasa alcalina (que indica daño hepático) siguió a una dosis prolongada de 500  mg/kg-día; se observaron niveles reducidos de colesterol y lípidos después de la exposición a 107  mg/kg-día.

Toxicidad ambiental

La contaminación ambiental por ftalatos, incluido el DMP, ha sido un problema acuciante para la salud humana y marina. El DMP se libera fácilmente al medio ambiente y podría representar riesgos de exposición perjudiciales para los seres humanos. Además, la contaminación ambiental por DMP también podría ser perjudicial para los microorganismos y los animales acuáticos. [ 25 ]

Efectos tóxicos sobre las bacterias

Un estudio sobre la contaminación ambiental por DMP tiene una influencia directa en la función celular de Pseudomonas fluorescens , como la inhibición del crecimiento, la reducción de la utilización de glucosa, etc. Los resultados del estudio sugieren la presencia de alteraciones en las expresiones genéticas que están involucradas en el metabolismo energético, como los transportadores de casete de unión a ATP. [ 26 ] Además, también se observó la inhibición del ciclo de Cori y la vía glucolítica por DMP en las bacterias. P. fluorescens , una rizobacteria promotora del crecimiento vegetal (PGPR), es una bacteria importante que se encuentra en el suelo, las hojas y el agua que produce metabolitos que permiten a las plantas resistir el estrés biótico y abiótico. [ 26 ] Por lo tanto, la liberación de DMP como residuo al medio ambiente debe considerarse más cuidadosamente.

Otro estudio muestra la capacidad del DMP para inhibir el crecimiento y la utilización de glucosa de P. fluorescens , una especie que puede causar bacteriemia en humanos. [ 27 ] Más específicamente, se observó deformación de la membrana celular y apertura anómala de los canales de la membrana, así como alteración de la expresión génica responsable del metabolismo energético. [ 28 ]

Toxicidad acuática

Se examinó la toxicidad del DMP en el pez cebra adulto ( Danio rerio ) y se observó daño oxidativo tras la exposición a altas concentraciones. También se encontró que las enzimas antioxidantes pueden utilizarse como marcadores bioquímicos para identificar el tóxico como DMP. [ 29 ] La LC50 tras 96 h de exposición fue de 45,8  mg/L, con una mortalidad del 100 % en el  grupo de exposición a 200 mg/L. Tras 96 h de exposición a altas concentraciones, los niveles de actividad de las enzimas antioxidantes primarias catalasa , superóxido dismutasa y glutatión transferasa se redujeron significativamente. Esto resultó en una reducción de la expresión génica de estas enzimas. Las enzimas antioxidantes actúan como defensoras de las células frente al daño oxidativo causado por contaminantes presentes como radicales libres que pueden provocar la inactivación enzimática, daño al ADN y al colesterol, y peroxidación de grasas insaturadas en la membrana celular. El grado de peroxidación lipídica en animales se puede medir siguiendo la tendencia de la concentración de malondialdehído , que es un producto de la peroxidación lipídica. Esto es un indicador de la exposición a DMP. [ 29 ]

Producción y Negocios

Chittajit Mohan Dhar fue un pionero en la producción de ftalato de dimetilo y benzoato de bencilo en la India .

Chittajit Mohan Dhar (CM Dhar) desempeñó un papel crucial en el desarrollo de la producción nacional de benzoato de bencilo en Perfect Chemical Industries Pvt. Ltd., ubicada en 39 Dum Dum Road , Calcuta , Bengala Occidental . Esta innovación fue fundamental para aplicaciones de defensa y, al trasladar la producción a territorio indio, la empresa ahorró al país valiosas divisas, por un valor de 1 crore de rupias anuales. Esta medida redujo significativamente la dependencia de la India de las importaciones y demostró la capacidad de la empresa para producir productos químicos complejos a nivel nacional.

Además, bajo el liderazgo de Dhar, la empresa fabricó tintes básicos como el azul de metileno , el violeta de metilo , la auramina y el verde malaquita , utilizando plantas y equipos locales. Este compromiso con los procesos industriales autosuficientes quedó demostrado aún más con la producción de ftalato de dimetilo, otro producto químico fundamental para aplicaciones de defensa.

Los logros de la empresa en el sector químico fueron reconocidos por el profesor Humayun Kabir , entonces ministro de Petróleo e Industrias Químicas, quien visitó la fábrica para elogiar el rápido progreso y la importante contribución al ahorro de divisas. Esta visita puso de relieve la importancia nacional de los avances de la empresa y su papel en el apoyo a los sectores industrial y de defensa de la India.

[ 30 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Guía de bolsillo del NIOSH sobre riesgos químicos. "#0228" . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  2. 1 2 "Dimetilftalato" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud . Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 Carlson KR, Patton LE. Revisión de toxicidad del ftalato de dimetilo (DMP, CASRN 131-11-3) (PDF) (Informe). Comisión de Seguridad de Productos de Consumo de EE. UU.
  4. 1 2 Schettler T (febrero de 2006). "Exposición humana a ftalatos a través de productos de consumo" . Revista Internacional de Andrología . 29 (1): 134–139 , discusión 181–185. doi : 10.1111/j.1365-2605.2005.00567.x . PMID 16466533 . 
  5. 1 2 Phillips L (junio de 2015). "Caja de herramientas de evaluación de la exposición de la EPA (EPA-Expo-Box)" . Journal of Environmental Informatics . 25 (2): 81– 84. Bibcode : 2015JEnvI..25...81P . doi : 10.3808/jei.201400269 . ISSN 1726-2135 . S2CID 113872276 .  
  6. 1 2 Newburg-Rinn SD (noviembre de 1982). " Comentario: Actividades de la Agencia de Protección Ambiental con respecto a los ésteres de ftalato" . Environmental Health Perspectives . 45 : 137–139 . doi : 10.2307/3429398 . ISSN 0091-6765 . JSTOR 3429398. PMC 1568984. PMID 7140687 .    
  7. Esquema Nacional de Notificación y Evaluación de Productos Químicos Industriales (NICNAS); Gobierno de Australia (junio de 2008). "Ftalato de dimetilo" (PDF) . Informe de evaluación de riesgos químicos existentes .
  8. US 5534652 , Jones L, Daniels PH, Krauskopf LG, Rigopoulos KR, "Preparación de ésteres plastificantes a partir de residuos de anhídrido ftálico", publicada el 9 de julio de 1996. 
  9. ^ Editorial, Carl Hanser (2009). Manual de aditivos para plásticos (6. ed.). Munich. pag. 490.ISBN   978-3-446-40801-2.{{cite book}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace )
  10. Young, AS; Allen, JG; Kim, UJ; Seller, S; Webster, TF; Kannan, K; Ceballos, DM (6 de noviembre de 2018). "Plastificantes de ftalatos y organofosfatos en esmaltes de uñas: evaluación de etiquetas e ingredientes" . Environmental Science & Technology . 52 (21): 12841– 12850. Bibcode : 2018EnST...5212841Y . doi : 10.1021/acs.est.8b04495 . PMC 6222550. PMID 30302996 .  
  11. "Comité de medicamentos veterinarios: Informe resumido sobre ftalatos de dimetilo y dietilo" (PDF) . ema.europa.eu . Septiembre de 2001. Consultado el 15 de marzo de 2022 .
  12. Al-Saleh, Iman; Elkhatib, Rola (enero de 2016). "Detección de ésteres de ftalato en 47 perfumes de marca". Environmental Science and Pollution Research . 23 (1): 455– 468. Bibcode : 2016ESPR...23..455A . doi : 10.1007/s11356-015-5267-z . PMID 26310707. S2CID 22840018 .  
  13. Brown, Margaret; Hebert, Adelaide A. (1997-02-01). "Repelentes de insectos: una visión general" . Journal of the American Academy of Dermatology . 36 (2): 243– 249. doi : 10.1016/S0190-9622(97)70289-5 . ISSN 0190-9622 . PMID 9039177 .  
  14. Karunamoorthi K, Sabesan S (mayo de 2010). "Evaluación de laboratorio de pulseras tratadas con ftalato de dimetilo contra tres vectores predominantes de enfermedades transmitidas por mosquitos (Diptera: Culicidae)". European Review for Medical and Pharmacological Sciences . 14 (5): 443– 448. PMID 20556923 . 
  15. ^ Natán, Sengottayan Senthil; Kalaivani, Kandaswamy; Murugan, Kadarkarai (octubre de 2005). "Efectos de los limonoides de neem sobre el vector de la malaria Anopheles stephensi Liston (Diptera: Culicidae)" . Acta Trópica . 96 (1): 47– 55. Código Bib : 2005AcTro..96...47N . doi : 10.1016/j.actatropica.2005.07.002 . ISSN 0001-706X . PMID 16112073 .  
  16. Kalyanasundaram, Muthuswami; Mathew, Nisha (2006-05-01). "N,N-Dietilfenilacetamida (DEPA): un repelente seguro y eficaz para la protección personal contra artrópodos hematófagos" . Journal of Medical Entomology . 43 (3): 518– 525. doi : 10.1603/0022-2585(2006)43 [ 518:NPDASA ] 2.0.CO ; 2 (inactivo 17 de julio de 2025) . PMID 16739410. S2CID 22623121 .  {{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactivo desde julio de 2025 ( enlace )
  17. Qian, Yiyu; Shao, Hailing; Ying, Xinxin; Huang, Wenle; Hua, Ying (2020). "La alteración endocrina de la exposición prenatal a ftalatos en la madre y la descendencia" . Frontiers in Public Health . 8 366. Bibcode : 2020FrPH....8..366Q . doi : 10.3389/fpubh.2020.00366 . PMC 7483495. PMID 32984231 .  
  18. Hauser, R.; Calafat, AM (1 de noviembre de 2005). " Ftalatos y salud humana" . Medicina ocupacional y ambiental . 62 (11): 806– 818. doi : 10.1136/oem.2004.017590 . ISSN 1351-0711 . PMC 1740925. PMID 16234408 .   
  19. Fonger GC, Hakkinen P, Jordan S, Publicker S (noviembre de 2014). "El Banco de Datos de Sustancias Peligrosas (HSDB) de la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM): antecedentes, mejoras recientes y planes futuros" . Toxicology . 325 : 209–216 . Bibcode : 2014Toxgy.325..209F . doi : 10.1016 /j.tox.2014.09.003 . PMC 4195797. PMID 25223694 .  
  20. 1 2 Consejo Nacional de Investigación (EE. UU.) Comité sobre los Riesgos para la Salud de los Ftalatos (2008). Evaluación de la toxicidad . National Academies Press (EE. UU.). ISBN 978-0-309-12841-4.
  21. Gray, LE; Ostby, J.; Furr, J.; Price, M.; Veeramachaneni, DN; Parks, L. (diciembre de 2000). "La exposición perinatal a los ftalatos DEHP, BBP y DINP, pero no a DEP, DMP o DOTP, altera la diferenciación sexual de la rata macho". Toxicological Sciences . 58 (2): 350– 365. doi : 10.1093/toxsci/58.2.350 . ISSN 1096-6080 . PMID 11099647 .  
  22. R. Carlson E. Patton, Kent Leslie (30 de octubre de 2010). "Revisión de toxicidad del ftalato de dimetilo" (PDF) . Comisión de seguridad de productos de consumo de Estados Unidos . Archivado (PDF) del original el 31 de enero de 2017. Recuperado el 17 de marzo de 2022 .
  23. Chi, Zhenxing; Liu, Jia; Tan, Songwen; Lin, Hongwei; Wu, Weilin; Li, Weiguo (2021-01-01). "Revelando la toxicidad del ftalato de dimetilo (DMP) para la función de transporte de oxígeno de los glóbulos rojos (GR): El mecanismo de liberación de hierro" . Chemosphere . 263 128017. Bibcode : 2021Chmsp.26328017C . doi : 10.1016 /j.chemosphere.2020.128017 . ISSN 0045-6535 . PMID 32841881. S2CID 221325980 .   
  24. Li, Shixuan; Chi, Zhenxing; Li, Weiguo (2019-10-01). "Toxicidad in vitro del ftalato de dimetilo para los eritrocitos humanos: Desde los aspectos de las funciones antioxidantes e inmunitarias" . Contaminación ambiental . 253 : 239–245 . Bibcode : 2019EPoll.253..239L . doi : 10.1016/j.envpol.2019.07.014 . ISSN 0269-7491 . PMID 31319240. S2CID 197664449 .   
  25. Prasad, Bablu (2021-04-01). "Contaminación por ftalatos: destino ambiental e índice de exposición humana acumulativa utilizando el enfoque de análisis multivariado" . Environmental Science: Processes & Impacts . 23 (3): 389– 399. doi : 10.1039/D0EM00396D . ISSN 2050-7895 . PMID 33566875. S2CID 231883186 .   
  26. 12 Wang , Zhigang; Wang, Chunlong; Tú, Yimin; Xu, Weihui; Lv, Zhihang; Liu, Zeping; Chen, Wenjing; Shi, Yiran; Wang, Junhe (15 de enero de 2019). "Respuesta de Pseudomonas fluorescens al ftalato de dimetilo" . Ecotoxicología y Seguridad Ambiental . 167 : 36– 43. Código Bib : 2019EcoES.167...36W . doi : 10.1016/j.ecoenv.2018.09.078 . ISSN 0147-6513 . PMID 30292974 . S2CID 52947405 .   
  27. Scales, Brittan S.; Dickson, Robert P.; LiPuma, John J.; Huffnagle, Gary B. (octubre de 2014). "Microbiología, genómica y significado clínico del complejo de especies Pseudomonas fluorescens, un colonizador poco reconocido de los humanos" . Clinical Microbiology Reviews . 27 (4): 927– 948. Bibcode : 2014CliMR..27..927S . doi : 10.1128/CMR.00044-14 . ISSN 0893-8512 . PMC 4187640. PMID 25278578 .   
  28. ^ Huang, Ling; Zhu, Xunzhi; Zhou, Shixing; Cheng, Zhenrui; Shi, Kai; Zhang, Chi; Shao, Hua (julio de 2021). "Ésteres del ácido ftálico: fuentes naturales y actividades biológicas" . Toxinas . 13 (7): 495. Bibcode : 2021Toxina..13..495H . doi : 10.3390/toxinas13070495 . ISSN 2072-6651 . PMC 8310026 . PMID 34357967 .   
  29. 1 2 Cong, Bailin; Liu, Cong; Wang, Lujie; Chai, Yingmei (abril de 2020). "El impacto en la actividad de las enzimas antioxidantes y la expresión génica relacionada tras la exposición de peces cebra adultos (Danio rerio) al ftalato de dimetilo" . Animals . 10 (4): 717. Bibcode : 2020Anima..10..717C . doi : 10.3390 / ani10040717 . ISSN 2076-2615 . PMC 7222705. PMID 32325949 .   
  30. "Periódico Bombay Times - Chittajit Mohan Dhar y el profesor Humayun Kabir" .