Hispanopedia WikiLa fenantridina es un compuesto heterocíclico nitrogenado con la fórmula C₁₃H₉N . Es un sólido incoloro, aunque las muestras impuras pueden presentar un tono parduzco. Es un precursor de colorantes fluorescentes que se unen al ADN mediante intercalación . Ejemplos de estos colorantes son el bromuro de etidio y el yoduro de propidio . La fenantridina fue descubierta por Amé Pictet y H.J. Ankersmit en 1891.
Estructura
Estructuralmente, la molécula es plana pero por lo demás no tiene nada de particular. [ 3 ]
Preparación
La fenantridina se extrae típicamente del alquitrán de hulla , un recurso abundante donde se encuentra en un nivel de aproximadamente 0,1%. [ 4 ]
La fenantridina fue preparada por Pictet y Ankersmit mediante pirólisis del producto de condensación de benzaldehído y anilina . [ 5 ] En la reacción de Pictet-Hubert (1899), el compuesto se forma en una reacción del aducto 2-aminobifenilo -formaldehído (una N -acil- o -xenilamina) con cloruro de zinc a temperaturas elevadas. [ 6 ] Este método tradicional procede con bajo rendimiento y produce varios subproductos (aproximadamente 30-50%). El método de pirólisis consiste en hacer pasar bencilidenanilina a través de un tubo lleno de piedra pómez calentado a 600-800 °C, donde se produce una transposición y descomposición. Los productos de pirólisis resultantes se recogen y purifican mediante destilación fraccionada para eliminar subproductos como benceno, benzonitrilo, anilina y bifenilo. La fenantridina cruda restante puede cristalizarse como sal de mercurocloruro para su posterior aislamiento.
El segundo método es la reacción de Morgan-Walls, que produce fenantridina con un rendimiento del 42% tras la purificación. Implica un proceso de ciclodeshidratación. Esta ruta comienza calentando 2-aminobifenilo con ácido fórmico para obtener o-formamidobifenilo. El intermedio se trata posteriormente con oxicloruro de fósforo para favorecer la ciclación. El nitrobenceno, como disolvente de alto punto de ebullición, puede mejorar el rendimiento al permitir temperaturas de reacción más elevadas.
En 1931, Morgan y Walls mejoraron la reacción de Pictet-Hubert sustituyendo el metal por oxicloruro de fósforo y utilizando nitrobenceno como disolvente de reacción. [ 7 ] Por esta razón, la reacción también se conoce como reacción de Morgan-Walls . [ 8 ]
La reacción es similar a la reacción de Bischler-Napieralski y a la reacción de Pictet-Spengler .
Reacciones
En términos de reactividad, la fenantridina se asemeja a su isómero más común, la acridina . Es una base débil. Forma un metioduro . Resiste oxidantes comunes. [ 9 ] Forma aductos con iones metálicos. [ 10 ]
Metabolismo
La fenantridina sufre una transformación metabólica principalmente a través de vías oxidativas tanto en sistemas microbianos como vertebrados. [ 11 ] El metabolito principal es la amida fenantridona, [ 12 ] cuya transformación se produce principalmente por las enzimas del citocromo P450 . El metabolito fenantridona es más mutagénico que el compuesto original.
Un estudio que analizó el metabolismo de la fenantridina a fenantridona por microsomas de pulmón e hígado de rata sugiere que una mayor hidroxilación o epoxidación podría potenciar los efectos mutagénicos de la fenantridona. [ 13 ] [ 14 ]
[ 15 ] Los dos mecanismos de acción principales son: la inhibición de la topoisomerasa [ 16 ] y la intercalación del ADN. [ 17 ]
Investigación
Los derivados de la fenantridina han atraído la atención de los químicos medicinales. [ 15 ] Los dos mecanismos de acción principales son: la inhibición de la topoisomerasa [ 16 ] y la intercalación del ADN. [ 17 ] [ 18 ] Cuando se funcionalizan, los derivados de la fenantridina pueden exhibir una fuerte afinidad de unión al ADN, inhibición enzimática y efectos citotóxicos. [ 19 ] [ 20 ] s [ 21 ]
Los derivados de la fenantridina son la base de los colorantes fluorescentes que se unen al ADN, como el bromuro de etidio y el yoduro de propidio , que se intercalan entre los pares de bases de los ácidos nucleicos.
Al analizar un derivado mencionado en el mecanismo de acción, se aclara la eficacia del bromuro de etidio al mencionarlo como un potente mutágeno. Además, las propiedades intercalantes del bromuro de etidio con el ADN se utilizan en aplicaciones de laboratorio para visualizar ácidos nucleicos durante la electroforesis en gel, donde es fundamental considerar cuidadosamente la concentración de bromuro de etidio y las condiciones de electroforesis para obtener resultados precisos. [ 22 ]
Química medicinal
La fenantridina exhibe algunas propiedades mutagénicas tras su activación con enzimas hepáticas de rata (fracción S-9), lo que simula el metabolismo de los mamíferos, convirtiéndola en un posible carcinógeno humano . [ 23 ] Además, se ha descubierto que la fenantridina es genotóxica [ 24 ] y fototóxica [ 25 ] . Asimismo, la fenantridina puede metabolizarse a fenantridona, la cual ha sido identificada como directamente mutagénica en la cepa TA-98 de Salmonella. Las investigaciones sugieren que la fenantridona puede interactuar con el ADN e inducir mutaciones sin necesidad de activación enzimática. [ 13 ]
Hidroptenantridinas
Se han identificado muchas hidrofenantridinas en la naturaleza. Estos compuestos, todos quirales , presentan uno o dos anillos parcialmente hidrogenados. Algunos ejemplos son la hamayna , la norpluviina y las crininas . [ 26 ]
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- sustancias que se unen al ADN
- Fenantridinas