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Nitrosamina

Estructura del grupo nitrosamino Las nitrosaminas (o más formalmente N -nitrosaminas ) son compuestos orgánicos producidos por procesos industriales. [ 1 ] Su estructura química...

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Estructura del grupo nitrosamino

Las nitrosaminas (o más formalmente N -nitrosaminas ) son compuestos orgánicos producidos por procesos industriales. [ 1 ] Su estructura química es R 2 N−N=O , donde R suele ser un grupo alquilo . [ 2 ] Las nitrosaminas poseen un grupo nitroso ( NO + ) que son "probables carcinógenos humanos", [ 3 ] unido a una amina desprotonada . La mayoría de las nitrosaminas son carcinógenas en animales. [ 4 ] Una revisión sistemática de 2006 respalda una "asociación positiva entre la ingesta de nitrito y nitrosamina y el cáncer gástrico , entre la ingesta de carne y carne procesada y el cáncer gástrico y el cáncer de esófago , y entre la ingesta de pescado en conserva, vegetales y alimentos ahumados y el cáncer gástrico, pero no es concluyente". [ 5 ]

Química

La activación metabólica de la nitrosamina NDMA la convierte en el agente alquilante diazometano [ 6 ].

La química orgánica de las nitrosaminas está bien desarrollada en lo que respecta a sus síntesis, sus estructuras y sus reacciones. [ 7 ] [ 8 ] Generalmente se producen por la reacción del ácido nitroso ( HNO 2 ) y aminas secundarias, aunque otras fuentes de nitrosilo (por ejemplo N2 O4 ,NOCl,RONO) tienen el mismo efecto: [ 9 ]

HONO + R 2 NH → R 2 N-NO + H 2 O

El ácido nitroso generalmente se origina por protonación de un nitrito . Este método de síntesis es relevante para la generación de nitrosaminas en ciertas condiciones biológicas. [ 10 ] La nitrosación también es reversible, particularmente en soluciones ácidas de nucleófilos . [ 11 ] Las arilnitrosaminas se reorganizan para dar una para -nitroso arilamina en la transposición de Fischer-Hepp . [ 12 ]

En cuanto a la estructura, el núcleo C 2 N 2 O de las nitrosaminas es plano, como lo establece la cristalografía de rayos X. Las distancias NN y NO son 132 y 126 pm, respectivamente, en la dimetilnitrosamina , [ 13 ] uno de los miembros más simples de una gran clase de N-nitrosaminas.

Las nitrosaminas no son directamente carcinógenas. Se requiere activación metabólica para convertirlas en agentes alquilantes que modifican las bases del ADN, induciendo mutaciones. Los agentes alquilantes específicos varían según la nitrosamina, pero se propone que todos presentan centros de alquildiazonio . [ 14 ] [ 6 ]

Historia y ocurrencia

En 1956, dos científicos británicos, John Barnes y Peter Magee, informaron que un miembro simple de la gran clase de N-nitrosaminas, la dimetilnitrosamina , producía tumores hepáticos en ratas. Estudios posteriores demostraron que aproximadamente el 90% de las 300 nitrosaminas analizadas eran carcinógenas en una amplia variedad de animales. [ 15 ]

Exposición al tabaco

Una forma común en que los consumidores habituales se exponen a las nitrosaminas es a través del consumo de tabaco y el humo del cigarrillo. [ 14 ] Las nitrosaminas específicas del tabaco también se pueden encontrar en el rapé americano , el tabaco de mascar y, en menor medida, en el snus (127,9 ppm para el rapé americano en comparación con 2,8 ppm en el rapé o snus sueco). [ 16 ]  

Exposición dietética

Los compuestos nitrosos reaccionan con aminas primarias en ambientes ácidos para formar nitrosaminas , que el metabolismo humano convierte en compuestos diazo mutagénicos . Pequeñas cantidades de compuestos nitro y nitrosos se forman durante el curado de la carne ; la toxicidad de estos compuestos protege la carne contra infecciones bacterianas . Una vez finalizado el curado, la concentración de estos compuestos parece degradarse con el tiempo. Su presencia en productos terminados ha sido estrictamente regulada desde varios casos de intoxicación alimentaria a principios del siglo XX, [ 17 ] pero el consumo de grandes cantidades de carnes procesadas aún puede causar un ligero aumento en el riesgo de cáncer gástrico y esofágico en la actualidad. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

Por ejemplo, durante la década de 1970, ciertos animales de granja noruegos comenzaron a presentar niveles elevados de cáncer de hígado . Estos animales habían sido alimentados con harina de arenque conservada con nitrito de sodio . El nitrito de sodio había reaccionado con la dimetilamina presente en el pescado y producido dimetilnitrosamina . [ 22 ]

Los efectos de los compuestos nitrosos varían drásticamente a lo largo del tracto gastrointestinal y con la dieta. Los compuestos nitrosos presentes en las heces no inducen la formación de nitrosaminas, ya que las heces tienen un pH neutro . [ 23 ] [ 24 ] El ácido estomacal cataliza la formación de compuestos nitrosaminas y es el principal lugar donde se produce la reacción durante la digestión. [ 25 ]

El proceso de formación se inhibe cuando la concentración de amina es baja (por ejemplo, una dieta baja en proteínas o sin alimentos fermentados). El proceso también puede inhibirse en el caso de una alta concentración de vitamina  C (ácido ascórbico) o ácido eritórbico [ 26 ] (por ejemplo, una dieta rica en frutas). [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] Sin embargo, cuando el 10% de la comida es grasa, el efecto se invierte y el ácido ascórbico aumenta notablemente la formación de nitrosaminas. [ 25 ] [ 30 ] La vitamina C y el ácido eritórbico ya se utilizan comúnmente en la industria cárnica porque mejoran la unión del nitrito a la mioglobina, favoreciendo la formación del color rosa deseado. [ 31 ]

Impurezas de medicamentos

Se han retirado del mercado varios medicamentos debido a la presencia de impurezas de nitrosaminas. Algunos de los medicamentos retirados incluyen bloqueadores de los receptores de angiotensina II , ranitidina , valsartán y duloxetina .

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) publicó directrices sobre el control de las impurezas de nitrosaminas en los medicamentos. [ 32 ] [ 33 ] Health Canada publicó directrices sobre las impurezas de nitrosaminas en los medicamentos [ 34 ] y una lista de límites de ingesta aceptables establecidos para las impurezas de nitrosaminas en los medicamentos. [ 35 ]

Ejemplos

Véase también

Lecturas adicionales

  • Altkofer, Werner; Braune, Stefan; Ellendt, Kathi; Kettl-Grömminger, Margit; Steiner, Gabriele (2005). "Migración de nitrosaminas de productos de caucho: ¿son los globos y los condones perjudiciales para la salud humana?". Molecular Nutrition & Food Research . 49 (3): 235– 238. doi : 10.1002/mnfr.200400050 . PMID 15672455 . 
  • Proctor, Robert N. (2012). Golden Holocaust: Origins of the Cigarette Catastrophe and the Case for Abolition . Berkeley: University of California Press. ISBN 9780520950436OCLC 784884555​​ 

Referencias

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  2. ↑ Beard, Jessica C.; Swager, Timothy M. (21 de enero de 2021). "Guía de un químico orgánico sobre las N -nitrosaminas: su estructura, reactividad y función como contaminantes" . The Journal of Organic Chemistry . 86 (3): 2037–2057 . doi : 10.1021/acs.joc.0c02774 . PMC 7885798. PMID 33474939 .  
  3. ↑ Organización Mundial de la Salud, Alerta sobre productos médicos, Nota sobre impurezas de nitrosaminas, "Actualización sobre impurezas de nitrosaminas", 20 de noviembre de 2019
  4. ↑ Yang, Chung S.; Yoo, Jeong-Sook H.; Ishizaki, Hiroyuki; Hong, Junyan (1990). "Citocromo P450IIe1: funciones en el metabolismo de las nitrosaminas y mecanismos de regulación". Drug Metabolism Reviews . 22 ( 2–3 ): 147–159 . doi : 10.3109/03602539009041082 . PMID 2272285 . 
  5. ↑ Jakszyn, Paula; Gonzalez, Carlos (2006). "Nitrosaminas y consumo de alimentos relacionados y riesgo de cáncer gástrico y esofágico: una revisión sistemática de la evidencia epidemiológica" . World Journal of Gastroenterology . 12 (27): 4296– 4303. doi : 10.3748/wjg.v12.i27.4296 . PMC 4087738. PMID 16865769 .  
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  7. ↑ Anselme, Jean-Pierre (1979). "La química orgánica de las N -nitrosaminas: una breve revisión".N -nitrosaminas . Serie de simposios de la ACS. Vol.  101. págs. 1–12 . doi : 10.1021/bk-1979-0101.ch001 . ISBN  0-8412-0503-5.
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  10. ↑ Williams 1988 , pág. 142.
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  12. ↑ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, pág. 739, ISBN   978-0-471-72091-1
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  • Artículo del Instituto Linus Pauling de la Universidad Estatal de Oregón sobre nitrosaminas y cáncer, que incluye información sobre la historia de las leyes sobre la carne.
  • Factores de riesgo en el cáncer de páncreas. Archivado el 12 de junio de 2010 en Wayback Machine.