Capitolul I.2. Nitrozarea Aminelor Ciclice

7/25/2019 Capitolul I.2. Nitrozarea Aminelor Ciclice

1/31

3

I.2. Nitrozarea aminelor ciclice

I .2.1. Ni trozarea morfolinei

I.2.1.1. Formarea agenilor de nitrozare i efectele toxice asupra organismuluiExpunerea profesional i a mediului ambiant la NNC este considerat a fi un

potenial pericol pentru sntatea populaiei [59-61]. Precursorii NNC, ionii nitrii iaminele secundare se conin n multe alimente i pot interaciona n condiii acide nstomac. Morfolina, ca amin secundar, este utilizat pe larg n producerea cauciuculuii poate fi convertit laN-nitrozomorfolin (NMOR) (Fig. I.2.1) n prezena nitrituluideopotriv in vivo i in vitro [60]. N-nitrozomorfolina a fostdepistat ca o impuritate n morfolin (0,8 mg/kg), n gazele deevacuare din industria cauciucului. n solul din mprejurimilefabricilor de producere a cauciucului NMOR s-a depistat n con-

centraie de 4,4 mg/kg. Este posibil ca NMOR s se formeze in rezultatul transnitrozrii din N-nitrozodifenilamin, care seformeaz la producerea anvelopelor mpreun cu morfolina. N-nitrozomorfolina esteprezent n aerul atmosferic al uzinelor deproducere a chimicalelor (10-40 mg/m3) [20].La fel, populaia poate fi expus la morfolin i NMOR prin alimentaie, produse cosmetice i fumul de igri [62,63]. Produsele alimentare pot fi contaminate la trata-rea direct, de exemplu, a fructelor acoperite cu cear (care conine morfolin) n sco -puri de conservare, la utilizarea ambalajului (0,098-8,4 mg/kg), la tratarea cu aburi ntimpul procesrii.

N-nitrozomorfolina este un cancerigen hepatic, iar n prezena N-nitrozodietil-aminei produce carcinom celular hepatic cu rspndirea metastazelor n plmni(100%) [64]. Mecanismele efectelor citotoxice i genotoxice ale diferitelor NNC sunt

diverse. Alchilnitrozoamidele sunt ageni de alchilare direct a ADN prin mecanismulSN1 i nu necesit activare metabolic (metileaz toi atomii de oxigen i aproape toiatomii de azot). Leziunea mutagenic principal format de alchil-nitrozoamide este laO6-metilguanina [65,66]. Alchilarea n poziia O6este responsabil de mutagenitatea icancerigenitatea agenilor de alchilare. NMOR este un cancerigen cu aciune indirect,care acioneaz asupra ADN, ducnd la ruperi mono- i dicatenare [67]. Acest tip deNNA sunt activate prin reducerea nitrogruprilor la N-hidroxilaminele din ADN [68,69].

n acord cu Appel i Graf[70], aciunea indirect are loc prin ruperea N-nitrozo-aminelor (NMOR) n rezultatul transferului unui electron de la fierul citocromului P450,rezultnd amina secundar i NO care, la rndul su, ar putea ataca ADN.

Efectul genotoxic i clastogenic al NMOR a fost detectat nu doar pentru celulele

hepatocite primare ale oarecilor [71] i Hep62 [72], dar i pentru celulele V79 i VH10[72,73] cu un nivel sczut de metabolizare enzimatic.N-nitrozoaminele se formeaz n rezultatul procesului de nitrozare a aminelor cu

diferii ageni de nitrozare, care se pot forma in vivo. Este cunoscut faptul c monoxidulde azot ( NO) poate fi generat n organism de o larg varietate de celule dinarginin,n prezena unor enzime. n organism, NO este un important mediator fiziologic n

Fig. I.2.1.

Structura NMOR.


2/31

4

relaxarea muchilor, neurotransmisie i reglarea presiunii sangvine [74]. Dei n majo-

ritatea sistemelor biologice coninutul de NO este de ordinul nanomolilor, el poatereaciona eficient cu radicalii superoxizi (O2

-) ntr-un proces controlat de difuzie[k ( NO+ O2

-) = (3,9-19)x109M-1s-1(75-77)], formnd specii citotoxice de peroxinitrit(ONOO-/ONOOH) [78,79], ns ntr-o concentraie mic. n condiiipatologice, con-centraia NO crete i poate atinge 30 M [80,81], formnd n continuare diferiiageni de nitrozare [82]:

2 NO + O2 2 NO2 k1= 2,9106M-2s-1 (I.2.1)

NO + NO2 N2O3 k2 = 1,1109M-1s-1 (I.2.2)

k -2 = 5,03104s-1

2 NO2 N2O4 2k3= 9108M-1s-1 (I.2.3)

k -3 = 1,38104s-1Dup cum am menionat mai sus, macrofagii activaiproduc NO, care poate reac-

iona cu O2sau O2.iforma ageni de nitrozare (N2O3) [82].De rnd cu N2O3, NO poate

reacionaextracelular cu O2formnd NO2-i NMOR n prezena morfolinei [85-87].

2NO + O2 2NO2 (I.2.4)NO + NO2 N2O3 (I.2.5)

N2O3+ H2O 2 HNO2 2NO2-+ 2H+ (I.2.6)

N2O3+ MOR NMOR+ NO2-+ 2H+ (I.2.7)

N2O3+ X-+ H2O HX + 2NO2

-+ 2H+ (I.2.8)La pH fiziologic, cnd echilibrul n reacia (I.2.6) este deplasat spre dreapta, pro-

dusul este NO2-. Reacia (I.2.8) este, n esen, o hidroliz n prezena diferiilor anioni

(X- = Cl-, I-, Br-, CN-.a.). S-a stabilit c ionii de Cl-particip n astfel de reacii la pHfiziologic i constantele de vitez au fost deja determinate [85].

Formarea NO3-la oxidarea NO cu O2nu are loc. Determinarea concentraiilor de

NO format n sistem a permis de a constata c numai 476% din cantitatea de NO2-

revine NO eliminat. Deci, autorii [86] constat c schema redat mai sus este respon-sabil numai pentru jumtate din cantitatea de NO2

-format i c este posibil prezenaunor alte ci de formare a NO2

-.Ionii nitrii se pot forma la fel n rezultatul interaciunii NO cu O2

-, care se for-meaz concomitent n mediile de cultur [87,69]. Produsul reaciei dintre NO i O 2

-este ONOO-, care n continuare reacioneaz cu NO i, n rezultat, are loc formareaNO2

-i NO2[86,74]:

NO + O2-

9

k

ONOO-

(I.2.9)NO + ONOO- NO2-+ NO2 (I.2.10)

n schema general ce include reaciile (I.2.4)-(I.2.10) stoechiometria general deformare a NO2

-n prezena superoxiddismutazei (SOD)este:

3NO + O2-+ H2O

SOD 3NO2

-+ 2H+ (I.2.11)


3/31

5

Astfel, numai un mol de O2-este consumat pentru formarea a trei moli de NO2

-.

Interaciunea peroxinitritului cu NO este demonstrat prin capacitatea lui NO de ainhiba parial hidroxilarea benzoatului mediat de peroxinitrit. Constanta de vitezpentru formarea ONO2

-este k9 = 6,7x109M-1s-1[86]. n prezena O2

-au loc la fel reaciiadugtoare, ce descriu formarea NO3

-:

ONOO- NO3- (I.2.12)

O2-+ H2O

SOD O2+ H2O2+OH

- (I.2.13)

Constantele de vitez sunt: pentru k11 = 1s-1i pentru k12 = 2,5x10

9M-1s-1. Astfel,viteza de formare a NO3

- este proporional cu [ONO2-] (reacia I.2.12), care este

aproximativ proporional cu raportul [NO]/[O2-] (reacia I.2.9). Valorile raportului

[NO3-]/[NO2

-] pentru culturi de macrofagi variaz ntre 0,67 i 1,0 [86].

Apariia NO n fluidul extracelular a coincis cu formarea NO2-

i NO3-

, care aufost formai cu viteze aproximativ egale. Adugarea superoxiddismutazein mediul dereacie reduce vizibil raportul dintre [NO3

-] i [NO2-] datorit micorrii [O2

-] (reaciaI.2.13) [86].

Adugarea morfolinei n acest sistem a rezultat cu formarea NMOR, concurentcu ceilali produi. Astfel, formarea NMOR poate avea loc ila pH fiziologic (7,4), iarconcentraia ei coreleaz cu concentraia NO, care apare n fluidul extracelular ntr-ocultur n suspensie de macrofagi.

Lund n consideraie c NMOR este un cancerigen, care produce carcinomhepatic, cu inducerea metastazelor n diferite organe, studiul procesului de nitrozarei inhibiie a formrii N-nitrozomorfolinei are o nsemntate deosebit. Elaborareaunor noi metode de inhibiie a procesului de nitrozare a MOR ar diminua concentraiaNMOR ce se poate forma in vivo iin vitro.

n acest scop s-a studiat procesul de nitrozare a MOR pentru intervale de concen-traii ale reactanilor, similare celor ce se gsesc n sistemele reale i, n condiiile date,s-a determinat influena unor noi inhibitori ai procesului de nitrozare a MOR.

I.2.1.2. Legiti cinetice n procesul de nitrozare a morfolinei cu nitrii

Nitrozarea morfolinei cu ioni nitrii s-a studiat n sisteme-model dup variaiaconcentraiei ionilor nitrii i dup formarea NMOR [106,107]. Iniial s-a studiatprocesul de nitrozare dup variaia concentraiei ionilor nitrii n sistem la pH 2,6(soluie-tampon citrat-fosfat) la t = 37C. Cinetica procesului de nitrozare a morfoli-nei s-a studiat n funcie de concentraia NO2

-, a morfolinei i de mrimea pH-ului.

Rezultatele cercetrilor experimentale n funcie de [NO2-]0i [MOR]0sunt prezen-tate n Tabelul I.2.1.


4/31

6

Tabelul I.2.1

Consumul nitriilor la nitrozarea MOR t= 37C, pH 2,6, = 520 nm,[MOR]0 = 1x10

-3M, [NO2

-]0 = 1x10

-4M

Nr.crt.

[NO2-]o,

mol/l

NO2-

consumat(30 min.),

%

W x106Ms1

Constantade vitez,

M-1s-1

[MOR]o,mol/l

NO2-

consumat(30 min.),

%

W x107Ms-1

1 510-5 56,14 0,17

K=0,65

510-6M 38,16 1,13

2 110-4 65,19 0,35 110-5M 46,38 1,85

3 210-4 69,25 1,29 110-4M 65,2 3,5

4 310-4 70,09 1,8 110-3M 74,27 4,95

Odat cu variaia [NO2-]0 n sistem n intervalul 5x10

-53x10-4M cota-parte deioni nitrii consumai crete n intervalul 56,14-70,09%, iar viteza iniial variaz dela 0,17x10-6Ms-1pn la 1,8 x10-6 Ms-1. Din rezultatele prezentate n Figura I.2.2constatm c viteza crete liniar n funcie de [nitrit total] 0

2. Aceast dependen liniara W de [NO2

]2indic faptul c specia, care reacioneaz cu MOR, este N2O3, deoarecese formeaz din doi moli de HNO2(ec. I.2.2, I.2.5). Raportul dintre concentraia ionu-lui nitrit i a substratului crete (cu creterea [NO2

-]0) de la 0,05 pn la 0,3, dar rmnemai mic dect 1.

Fig. I.2.2.Dependena vitezei de consum a NO2- n funcie de [NO2

-]0 i [NO2-]0

2la nitrozarea MOR; t = 37C, pH 2,6, [MOR]0 = 110

-3M.

n cazul n care [NO2-]0nu este egal cu [MOR]0i [MOR]0>>[NO2

-]0, pentru adetermina constanta de vitez utilizm ecuaia redat n [108]:


5/31

7

2

2

2 0 0 NO

0 2 0 2 0 2 0 NO

[NO ] ([MOR] X )1k 1n[MOR] [NO ] [NO ] ([NO ] X )

sau (I.2.14)

2

2

0 NO 00 2 0

2 0 2 0NO

[MOR ] X [MOR]1g 1g 0.434 ([MOR] [NO ] ) kt

[NO ] X [NO ]

(I.2.15)

Constanta de vitez calculat pentru reacia de nitrozare a morfolinei, determinatdup consumul de NO2

-, este k1 = 0,65 M-1s-1, iar expresia vitezei de nitrozare se exprim

n modul urmtor:W = k1[MOR][NO2

-]2 (I.2.16)n expresia vitezei, [MOR] reprezint concentraia total de substrat, care indic

concentraia molar a MOR ionizate plus MOR liber, iar [NO2-]concentraia total

de ioni nitrii, care alctuiete suma concentraiilor molare de NO2-i HNO2. Viteza

procesului de consum a ionului nitrit n funcie de [MOR]0 variaz n intervalul1,13x10-74,95x10-7Ms-1 (Tab. I.2.1).

Fig. I.2.3. Determinarea constantei de vitez la nitrozarea MOR ([MOR]0 = 110-3M,

[NO2-]0 = 110

-4M, pH 2,6, t = 37C, unde a[MOR]0, b[NO2-]0).

n acest interval de concentraii efectul concentraiei NO2- este predominant,

deoarece n expresia pentru vitez ionul nitrt este la puterea a doua. Din Tabelul I.2.1observm c creterea concentraiei NO2-de ase ori duce la creterea vitezei de nitro-

zare de apte ori. ns, creterea [MOR]ode 200 de ori mrete viteza iniial numai de4,3 ori [107].

Viteza de formare a NMOR, calculat din concentraiile totale de substrat i ionnitrit, depinde de pH-ul mediului. Datele experimentale obinute sunt prezentate nTabelul I.2.2 i n Figura I.2.4.


6/31

8

Fig.I.2.4. Dependena2

NOW

de valoarea pH,

[MOR]0 = 110-3M, [NO2

-]0 = 110-4M, t = 37C.

Tabelul I.2.2

Cinetica nitrozrii MOR cu nitrit-ion, dup consumul de NO2-, n funcie de pH(t = 37C, [MOR]0 = 110

-3M, [NO2

-]0 = 110

-4M, = 520 nm)

Nr.crt.

pHNitritul consumat timp

de 30 min., %W x 10

Ms-1k1,

M-1s-11 1,0 49,75 1,41 0,372 2,0 54,42 1,78 0,523 3,0 84,21 2,7 1,144 3,4 89,89 4,0 1,235 4,0 71,05 2,33 0,71

Viteza iniial n funcie de pH trece prin maximum la pH 3,4 (egal cu valoareapKapentru HNO2), iar consumul de NO2

-la acest pH este cel mai nalt (89,89%). Acea-

st dependen reflect influena aciditii mediului asupra concentraiei agenilor denitrozare i a morfolinei neprotonate.Agenii de nitrozare formai se consider cancerigeni i mutageni datorit capaci-

tii de a nitroza morfolina cu formarea NMOR. n procesul de reacie ionii nitrii seconsum, iar viteza de consum depinde, cum a fost constatat, de diferii factori fizico-chimici.

Numai morfolina neproto-nat particip n procesul denitrozare i formeaz N-nitro-zomorfolina.Notnd concentra-ia morfolinei totale ca [MOR]i forma neionizat [MORo],

atunci concentraia formei ne-protonate a morfolinei poate fideterminat din relaia [86]:

0

pk pH

[MOR][MOR ] ,

1 10

(I.2.17)

unde pk la 37C este 8,23.Pentru a studia procesul denitrozare a MOR dup variaia

concentraiei deNMOR formats-a utilizat metoda de analiz termoenergetic (ATE)[101].Nitrozarea MOR cu ioni nitrii s-a efectuat n soluie-tampon citrat-fosfat (~pH 2,5)n funcie de concentraiaNO2

-n intervalul(1,37-5,5)x10-3M.S-a constatat(Tab. I.2.3)c

concentraia NMOR crete de la 129 M la 259 M, iar cota-parte de NMOR formatla nitrozare variaz n limitele (3,08-6,20)% pentru intervalul dat al [NO2-]0(Fig. I.2.5).Astfel, cu creterea [NO2

-]0 n sistem observm creterea [NMOR]. Cantitateainiial de MOR este de 25 mol, iar n procesul de nitrozare se transform de la 0,77 mol pn la 1,55 mol n proba analizat (Tab. I.2.3). Randamentul sczut alreaciei de nitrozare este determinat de protonarea aminelor la pH 2,5, care nu se supun nitrozrii.


7/31

9

Tabelul I.2.3

Determinarea NMOR prin ATE n f[NO2-]0i influena unor inhibitori

asupra procesului de nitrozare; pH 2,5, t = 37C,soluie-tampon citrat-fosfat, [MOR]0 = 5 mM

[NO2-]0,

mMStandard Proba NO-Amina

Aria Conc. Vol. Aria Vol. Conc. Diluia Conc. Total10 M uM uL 10 M uL uM uM umol

5,5 NO2- MF 2,79 1,0 100 7,23 100 2,59 100 259 1,554,16 NO2- MF 2,79 1,0 100 5,23 100 2,10 100 210 1,262,75 NO2- MF 2,79 1,0 100 4,44 100 1,59 100 159 0,951,37 NO2- MF 2,79 1,0 100 3,59 100 1,29 100 129 0,77DMA+DFH4 2,79 1,0 100 0,13 100 0,05 10 1 0,00

DEA+DFH4 2,79 1,0 100 0 100 0 1 0 0,00MF etanol 65% 2,79 1,0 100 0,94 100 0,34 100 34 0,2MF 2.34 spir. 2,79 1,0 100 0,83 100 0,3 100 30 0,18MF2.34 rezv. 2,79 1,0 100 2,28 100 0,82 100 82 0,49

spir. SA 2,79 1,0 100 0 100 0 1 0 0

Dac comparm datele obinute la nitrozarea morfolinei (Tab. I.2.4) la un pH mairidicat (pH 2,8) la aceeai concentraie de NO2

-egal cu 5 mM (dar mai introducem nsistem NaCl de 0,05 M) cu datele din Tabelul I.2.3 la aceeai [NO2

-]0, atunci consta-tm c concentraia NMOR formate n sistem crete de la 269 M pn la 416 M. nprezena ionilor de Cl-viteza procesului de nitrozare crete (Tab. I.2.4), deoarece seformeaz clorura de nitrozil, NOCl, care este un catalizator al procesului de nitrozare.

Fig. I.2.5. Dependena randamentului reaciei de formare a NMOR n funcie de [NO2-

]0i cromatograma obinut; [MOR]0 = 5 mM, pH 2,5, t = 37C.

Din rezultatele experimentale prezentate n [110] s-a constatat c procesul denitro-zare a MOR decurge cu formarea NMOR. Prin metoda ATE s-a determinat formareaNMOR la nitrozarea cu ioni nitrii. Dup viteza de consum a ionilor nitrii n sistemam constatat c acest proces depinde de [NO2

-]0, pH i [MOR]0.

0

1

2

3

4

5

6

7

1.37 2.75 4.16 5.5

Randament,%

[NO2-]0, mM


8/31

10

Fig. I.2.6. Formarea aminocarbamailor.

I.2.1.3. Metodele de inhibiie n procesulde formare a N-nitrozomorfolinei

Diminuarea efectelor citotoxice, genotoxice i clastogenice ale NNC este obiecti -vul principal n cercetrile tiinifice n acest domeniu. Proprietile mutagenice i can-cerigenice ale NNC pot fi inhibate pe mai multe ci [69]: (1) inhibiia formrii NNC;(2) inhibiia reaciei dintre NNC sau a altor specii reactive cu ADN i (3) inhibiiamutagenicitii NNC prin activarea reparrii leziunilor induse de NNC n ADN.

Pentru a reduce efectele citotoxice ale NMOR au fost selectai diferii antioxidani,ca vitaminele C i E [72]. Au fost optimizate concentraiile acestor inhibitori [89], uti-liznd testarea pe celulele V79 ale hamsterilor i celulele carcinomei colonului umanCaco-2. Citotoxicitatea a fost evaluat utiliznd tehnica excluziei cu tripan albastru(care indic prezena celulelor moarte) n celulele Caco-2 i testul eficienei de ns-mnare n celulele hamsterilor V79 (care determin mrirea sau pierderea capacitiide reproducere).

Dup cum s-a evideniat n[89], vitamina C a micorat semnificativ efectul geno-toxic al NMOR: de la 60 la 40% n celulele Caco-2 i de la 56 la 20% n celulele V79.

S-a micorat i efectul citotoxic n prezena vitaminei C n ambele sisteme. Vita-mina E a redus citotoxicitatea indus de NMOR numai n celulele Caco-2, care se g-sesc n colon. Astfel, s-a constatat c vitamina C este un reductor mai puternic, careinhib formarea NNC prin reducerea ionului nitrit [59,90]. Aciunea antimutagenica vitaminei C poate fi corelat cu capacitatea acesteia de a bloca legarea covalent aunor NNC de ADN celular [91]. Prin compararea aciunii efectului inhibitor al acestordou vitamine la reducerea efectelor toxice n prezena NMOR i N -metil-N-nitro-N-nitrozoguanidinei (MNNG), s-a constatat c ambele vitamine nu prezint nici un efectprotector mpotriva citotoxicitii induse de MNNG [93]. Astfel, s-a presupus c nici

una din aceste vitamine nu a afectat metilarea ADN indus de MNNG sau reparareaacestor modificri ale ADN, confirmnd faptul c, dei att NMOR, ct i MNNG,aparin aceluiai grup de NNC, mecanismul efectelor lor citoxice este diferit.

Un alt inhibitor testat n procesul de nitrozare a morfolinei la pH fiziologic estedioxidul de carbon. S-a presupus acelai mecanismde inhibiie n formarea NMOR cai n cazul vitaminei C, adic, n primul rnd, diminuarea concentraiei agentului denitrozare, care se poate forma printr-un amestec de NO i O2 [85]. Studiind N-nitro-zarea morfolinei cu compui donori de NO (PAPA NONOate i MAMA NONOate)n funcie de pH, Kirsch i col. [94] au ajuns ns la o alt concluzie.

n rezultatul studiilor experimentale [94] s-a constatat c HCO3-nu poate s pro-

tejeze morfolina n procesul de nitrozare la pH-ul fiziologic (pH 7,4), nsCO2inhibnitrozarea pn la pH 8,9. Acest efect protector

al lui CO2se explic prin formarea carbamatu-lui de morfolin (Fig. I.2.6), dar nu prin dimi-nuarea concentraiei agenilor de nitrozare [95].Se presupune c formarea aminocarbamailorin vivoeste o ulterioar posibilitate de a inhiba

N-nitrozarea aminelor att de ctre NO/O2, ct i de ctre NO/O2-. ntruct nucleofi-

litatea aminelor are un rol decisiv n reaciile de nitrozare provocate de N2O3, factorii


9/31

11

care micoreaz densitatea electronilor la atomul de azot trebuie s diminueze reactivi-

tatea aminelor fa deN2O3. n [94] s-au efectuat calcule chimico-cuantice ale distribu-iei sarcinii la morfolin, anionul carbamatului de morfolin i al acidului corespunz-tor i s-a obinut micorarea sarcinii de la -0,71 la -0,59 i -0,51, corespunztor. Astfel,atomul de azot al carbamatului de morfolin sau al acidului corespunztor este un nu-cleofil mai slab dect atomul de azot al morfolinei i, astfel, carbamaii formai suntmai puin susceptibili atacului oxidativ al N2O3.

Gradul de inhibiie a procesului de nitrozare a aminelor cu CO2practic nu depindede tipul sistemului de nitrozare ( NO/O2sau NO/O2

-), dar depinde strict de propriet-ile chimice ale aminelor de a produce carbamai.

Valorile pKaale aminelor frecvente n organismele vii se afl n limitele 9-12. ngeneral, ele vor fi protejate de atacul agenilor de nitrozare, deoarece la pH 7,4 ele suntaproape complet prezente n form protonat. n condiii acide nitritul este capabil s ni -

trozeze substratele genernd dou specii de ageni de nitrozare, i anume: N2O3iionulH2NO2

+, care este n echilibru cu NO+i care trebuie s nitrozeze direct aminele proto-nate [96]. Totui, exist substrate pentru care pKascade mai jos de 8 (aminoacidul ter-minal al peptidelor, proteinelor i aminogruprile hemoglobinei (pKa= 6,17,1)[96].

La fel s-a studiat inhibiia N-nitrozrii morfolinei prin inducerea n diet avitaminelor C i E [97,98], a catehinelor, a ceaiului verde i a sucului din fructe [99].Se constat c efectul protector este legat de reducerea ionului nitrit din diet [98,109].Este necesar a constata c efectul genotoxic al NMOR sintetizate n condiii de labo-rator, n prezena antioxidanilor, este similar pre-tratrii celulelor cu vitaminele A, Ci E ce se conin n diet [100]. Produsele dezaminrii, cum ar fi uracilii, hipoxantinelei xantinele, sunt mutageni puternici i ele.

Pentru a micora viteza acestui proces am studiat influena diferiilor inhibitori:

acid DFH4, DFH3Na, pigment carotenoidic extras din spirulin, EDMT, EDMT, (+)-Ct.Datele prezentate n Tabelul I.2.4 (obinute att dup formarea NMOR, ct idup consumul de NO2

-), indic la faptul c odat cu creterea [DFH4]0concentraia deNMOR se micoreaz de la 416 M pn la 70 M pentru concentraiile:

4

1

DFHC 0;

4

2

DFHC 0,5 mM;

4

3

DFHC 1,5 mM; 44

DFHC 2,0 mM;

4

5

DFHC 3,0 mM (Tab.I.2.4).

n intervalul dat al concentraiei inhibitorului randamentul reaciei de nitrozare scadede la 10% pentru [DFH4]0 = 0 pn la 1,7% la [DFH4]0 = 3,0 mM (Fig. I.2.7).

Tabelul I.2.4

Determinarea NMOR prin ATE n f [DFH4]0; [NO2-]0= 5 mM; pH 2,8; t = 37C,

soluie-tampon citrat-fosfat, [NaCl]0 = 0,05 M

[DFH4]0,

mM

Standard Proba NO-Morfolina

Aria Conc. Vol. Aria Vol. Conc. Diluia Conc. Total10 M uM uL 10 M uL uM uM umol

0,00 DHF 4,07 1,0 100 8,47 50 4,16 100 416 2,500,5 DHF 4,07 1,0 100 6,26 50 3,08 100 308 1,851,5 DHF 4,07 1,0 100 5,48 50 2,69 100 269 1,622,00 DHF 4,07 1,0 100 3,55 50 1,74 100 174 1,053,00 DHF 4,07 1,0 100 1,43 50 0,70 100 70 0,42


10/31

12

Fig. I.2.7.Dependena randamentului reaciei deformare a NMOR i a activitii inhibitoare (% fa de control) de [DFH4]0i cromatogramele

obinute; pH 2,8; [NO2-]0 = 5 mM,

[MOR]0 = 5 mM, [NaCl]0 = 0,05 M; timp de reacie 60 min.

Raportul [DFH4]/[NO2-]0este 1 obinem o inhibiie total chiar i n cazul MOR, care are o vitezde nitrozare destul de nalt (k1 = 0,65M

-1s-1) comparativ cu DMA (k1 = 0,0017M-1s-1),

sau, cu att mai mult, DEA(Tab.I.2.3), care n condiiile date nu formeaz NDEA[110].S-a studiat la fel procesul de formare a NMOR n prezena extractului carotenoidic

din Spirulin. Este cunoscut [102] c Spirulina conine un ir de compui importanipentru meninerea proceselor vitale ale organismului uman, printre care sunt peste 50de principii bioactive, care exercit o aciune terapeutic benefic i care intervin nreglarea tuturor funciilor organismului [102]. De rnd cu toate vitaminele (excepie

face vitamina D), Spirulina conine carotenoizi, dintre care o mare pondere o are beta-carotenul, precursor al vitaminei A.n cercetrile experimentale s-a utilizat pigmentul carotenoidic obinut din Spiru-

lin [102]. Din extractul de Spirulin n concentraie de 6 mg/ml s-au pregtit diferiteconcentraii de pigment carotenoidic (PC): C1PC = 0,1 mg/ml; C

2PC = 0,5 mg/ml;

C3PC= 0,75 mg/ml; C4PC= 1,5 mg/ml i C

5PC= 2,5 mg/ml. Randamentul reaciei de

nitrozare este maximal n absena spirulinei (= 16,1%) i scade pn la 1,5% pentru[Spir]0 = 2,5 mg/ml (Fig. I.2.8).

Fig. I.2.8.Dependena randamentului reaciei de formare a NMOR i a gradului de inhibiiede [PC]0, i cromatograma obinut (t= 60 min).


11/31

13

Din datele prezentate n Tabelul I.2.5 i n Figura I.2.8 se observ c cantitatea deNMOR format scade brusc de la 4,44 mol pn la 0,71 mol n intervalul (0-0,5) mg/mlde PC, iar creterea [PC]0n continuare influeneaz mai puin asupra efectului inhibitor.

Tabelul I.2.5

Determinarea NMOR prin ATE n f [PC]0; [NO2-]0 = 5 mM; pH 2,6; t = 37C,

soluie-tampon citrat-fosfat

[PC]o,mg/ml

Standard,concentraia 1,0 uM,

vol. 100 uL

Proba,vol. 100 uL,diluia 1000

NO-Morfolina %NMOR

form.

Gradde inh., %

Aria Aria Conc. Conc. Total10 M 10 M uM uM umol

0,00 4,59 3,40 0,74 672 4,03 16,12 0,0

0,10 4,59 2,78 0,61 606 3,63 14,52 10,0

0,50 4,59 0,55 0,12 120 0,72 2,88 82,24

0,75 4,59 6,82 1,49 149 0,89 3,56 77,92

0,75 4,59 0,67 0,15 146 0,88 3,52 78,20

1,50 4,59 0,38 0,08 83 0,50 2,00 87,60

2,50 4,59 0,33 0,07 57 0,34 1,36 91,60

Din datele experimentale obinute am constatat c viteza procesului de nitrozare aMOR cu nitrii sub aciunea DFH4i a pigmentului carotenoidic se micoreaz. Con-

centraia NMOR, determinat prin metoda ATE, scade n prezena DFH 4n intervalulde concentraie (0,0-3,0) mM cu 85,2% fa de cantitatea de NMOR format fa decontrol.

n cazul procesului de inhibiie cu PC n intervalul (0,0-2,5)mg/ml are loc o dimi-nuare a coninutului de NMOR cu 91,6%.

Consumul de NO2-la inhibiia procesului de nitrozare a MOR

La fel, s-a studiat efectul inhibitorilor al diferiilor antioxidani n procesul denitrozare a morfolinei dup viteza de consum a ionilor nitrii. Unii antioxidani, cumsunt acidul ascorbic, vitamina E i acidul 5-aminosalicilic, inhib reaciile de N-nitro-zare n procesul de cataliz acid [104].

n Tabelul I.2.6 sunt prezentate rezultatele experimentale obinute n inhibiiaprocesului de nitrozare a MOR n prezena diferiilor reductori: DFH

3Na, DFH

4, (+)-

catehin la pH 2,6 i EDET, EDMD, DFH4la pH 3,4. La pH 2,6 DFH4s-a dovedit a fifoarte eficient n inhibiia reaciei de nitrozare a MOR, comparativ cu DFH3Na i (+)-catehin.

Concentraia de DFH4 necesar pentru a diminua aproape total concentraia deNO2

-n sistem este de 1x10-3M. Conform datelor prezentate n Tabelul I.2.6, consta-


12/31

14

tm c DFH3Na este un inhibitor mai puin eficient n procesul de nitrozare a MOR

dect (+)-Ct i DFH4.Concentraia de nitrit (n %), calculat din diferena Cx-C0(unde Cx,C0concen-

traia NO2-redus n prezena i n absena inhibitorilor corespunztori), crete odat cu

creterea [Inh]0(Fig. I.2.10a). Derivaii sintetizai (Fig. I.2.9) din acidul tartric (EDET)i DFH4(EDMD) au manifestat un efect negativ comparativ cu DFH4n procesul dereducere a ionilor nitrii (Fig. I.2.10b).

Tabelul I.2.6

Inhibiia nitrozrii morfolinei n funcie de concentraia iniial a reductorului([MOR]0 = 110

-3M, [NO2

-]0 = 110

-4M, pH 2,6, t = 37C)

pH 2,6

DFH3Na DFH4 (+)-Ct

[Red]o,M

NO2-(%)

rezid. la30 min.

Win, x10

7

Ms-1 Kinh,M-1s-1

NO2-(%)

rezid. la30 min.

Win, x10

7

Ms-1 Kinh,M-1s-1

NO2-(%)

rezid. la30 min.

Win, x10

7

Ms-1 Kinh,M-1s-1

0 33,34 2,37

0,74

33,34 2,37

1,74

33,34 2,37

1,01110-4 27,5 3,15 18 5,5 23,33 4,6510- 20,9 4,28 10,3 7,35 18,46 5,27110-3 8,97 5,2 1,5 9,73 6,79 6,8

pH 3,4

[Red]o,M

NO2-(%)

rezid. lat=30min.

Win,x107Ms-1

Kinh,M-1s-1

[Red]o,M

NO2-(%)

rezid. lat=30 min.

Win,x107Ms-1

Kinh,M-1s-1

NO2-(%)

rezid. lat=30 min.

Win, x107

Ms-1Kinh,

M-1s-1

EDET EDMD DFH4

110- 65,4 3,07

0,25

510- 63,3 2,91

1,4

46,65 3,96

1,84510

-4

64,87 3,37 110

-4

52,26 3,1 25,78 8,0110-3 63,7 3,4 310-4 42,7 3,75 0,33 9,8510- 31,16 5,17 0,28 12,1

Fig. I.2.9. Structura chimic a esterului dimetilic al DFH4(a), a esterului dietilical acidului tartric (b) i a cetotautomerului EDMD (c).

Viteza de nitrozare a MOR cu NO2-

este mai mare comparativ cu nitrozarea DEAi DMA. La concentraia NO2- de 110-4M i MOR de 110-3M se consum 60% de

ioni nitrii. n prezena inhibitorilor (DFH4) consumul total de NO2- crete i alc-

tuiete ~ 100 % (Tab. I.2.6). n cazul EDET, pentru aceleai condiii de reacie, con -sumul de ioni nitrii alctuiete 34,6% (Tab. I.2.6), ceea ce este mai puin cu 32,1%dect n absena inhibitorului (Fig. I.2.10). Pentru EDMD la concentraia de 1 10-4M


13/31

15

consumul NO2-este mai mare (47,7%) comparativ cu EDET, dar la fel este mai mic cu

19% dect n absena inhibitorului, iar odat cu creterea [EDMD]opn la 510-4Mcrete i consumul NO2

-(pn la 68,8%).

(a) (b)

Fig. I.2.10. Concentraia de ioni nitrii redus de inhibitor n funcie de [inh]o (Cx-Co), n %,unde Cx-Co% de nitrit redus n prezena (Cx) i n absena (Co) diferiilor inhibitori.

Rezultatele obinute indic la faptul c n cazul EDMD i EDET reacia predomi-nant este interaciunea acestor inhibitori cu amina i nu cu agenii de nitrozare. Este -rul dimetilic al DFH4 interacioneaz rapidcu anilina sau cu substituenii anilinei ncataliza acid cu formarea produsului de dimetil-bis(arilamino)maleat [103]. Am puteapresupune c i morfolina la fel poate interaciona n procesul de cataliz acid (pH 3,4)

cu inhibitorul, dar nu cu ionul nitrit, ceea ce duce la micorarea consumului de NO2-

.Teoretic pot avea loc dou mecanisme de cataliz acid la sinteza produsului ntreamin i inhibitor [103]: (a) protonarea cetotautomerului EDMD, urmat de reacia cuaminele, eliminarea apei, formarea celui de-al doilea cetotautomer i repetarea etapeide mai sus; (b) adiia acid-catalizat a aminei la legtura dubl a EDMD, urmat deeliminarea apei i repetarea acestor etape. Mecanismul (a) este mai favorabil [103],deoarece dimetildiacetoxifumaratul nu reacioneaz cu amina n condiiile catalizeiacide, iar EDMD reacioneaz uor.

(I.2.18)

n rezultatul reaciei (I.2.18) n sistem are loc diminuarea concentraiei aminei(MOR), care la fel este un predecesor n procesul de formare a NNC.

Determinarea constantelor de vitezpentru reacia dintre nitrit i inhibitori afost bazat pe viteza de reacie cunoscut a substanei de referin. Rezultatele de -scrise mai sus au indicat c inhibitorii utilizai au inhibat N-nitrozarea n mod liniar

DFH4

DFH4

DFH3Na


14/31

16

(Fig. I.2.11), iar din Figura I.2.3 am constatat c agentul de nitrozare este N2O3. n

acest caz, constanta de vitez (kR) pentru reacia dintre inhibitor i N2O3poate fi calcu-lat utiliznd constanta devitez determinatpentru reacia MOR cuN2O3(0,65M

-1s- 1).

Fig. I.2.11.Dependena Wi de consum a NO2 n f [Inh]o,pentru [MOR]0 = 110

-3M, [NO2-]0 = 110

-4M.

n sistemul dat, agentul de nitrozare, N2O3, generat n mediul acid poate reacionan trei moduri [104]:

(1) interaciunea cu inhibitorii:V = d[Inh]/dt = kInh[Inh][N2O3] (I.2.19)

(2) interaciunea cu morfolina:d[N2O3]/dt = kM[MOR][N2O3] (I.2.20)

(3)hidroliza N2O3 cu formarea nitritului:d[N2O3]/dt = kh[N2O3] (I.2.21)

Hidroliza N2O3este neglijabil, deoarece aceast reacie este prea lent pentru a firelevant (kh = 1000s

-1) [105]. Astfel, viteza de consum a N2O3este urmtoarea:W = -d[ N2O3]/dt = kInh[Inh][N2O3] + kM[MOR][N2O3] (I.2.22)

n absena inhibitorilor, viteza de consum a agentului de nitrozare este propor-ional vitezei iniiale de interaciune a N2O3 cu MOR. Prin mprirea ecuaiei (I.2.22)la (I.2.19) obinem urmtoarea ecuaie:

W/V = 1+ kM[MOR]/ kInh[Inh] (I.2.23)Din concurena inhibitorilor i MOR pentru N2O3 se calculeaz constanta de

vitez a reaciei dintre inhibitor i N2O3(kInh). Valorile constantelor de vitez a N2O3cu toi inhibitorii studiai sunt calculate i prezentate n Tabelul I.2.6. Mrimea con-

0

2

4

6

8

10

12

0 0.5 1[Inh], mM

W*10^7,Ms^-1

DFH4 (1) DFH3Na (2) (+)-Ct (3)

EDET (4) EDMD (5)

1

2

3

4

5

W*10^7,Ms^-1

DFH3Na (2)DFH4(1)


15/31

17

Fig. I.2.12. Gradul de inhibiie a reductorilorfa de control,pentru [MOR]0 = 110

-3M,[NO2

-]0 = 110-4M.

stantei vitezei de interaciune a inhibitorilor cu EDMD (k = 0,75 M-1s-1) i cu EDMT

(k = 0,34 M-1s-1) este cu mult mai mic dect constanta de vitez pentru nitrozare aMOR cu NO2

-(fr inhibitor la pH 3,4). Astfel, constatm c aceti esteri se consumn reacia nu cu ioniinitrii, dar cu aminele. n acest caz, consumul NO2

-fa de control(sistemul NO2

-MOR) va fi negativ. Efectul inhibitor al compuilor studiai coreleazcu constantele de vitez pentru reacia dintreN2O3i inhibitor. Gradul de inhibiie (n%)a reductorilor este prezentat n Figura I.2.12 pentru concentraia reductorilor de110-4M. Din rezultatele prezentateobservm c concurena pentruagentul de nitrozare n sistemul dato ctig mai uor DFH4, apoiurmeaz (+)-catehina i DFH3Na.La fel, a fost testat pigmentulcaratenoidic n procesul denitrozare a MOR dup viteza deconsum a ionilor nitrii. S-a studiatvariaia concentraiei NO2

- n siste-mul NO2

- PC n funcie de con-centraia pigmentului carotenoidic:C1PC = 0,008 mg/ml; C

2PC = 0,012

mg/ml; C3PC = 0,016 mg/ml; C4PC =

0,024 mg/ml i C5PC = 0,032 mg/ml.Acest interval de concentraii

s-a ales mai ngust, reieind din datele experimentale obinute n sistemul MORNO2-

PC, studiat dup formarea NMOR prin metoda ATE (intervalul a fost (0,1-2,5)mg/ml) (Fig. I.2.8), adic s-a studiat intervalul concentraiilor PC, n care efectulinhibitor variaz semnificativ n funcie de [PC]0. S-a determinat variaia concentraieide ioni nitrii n sistemul NO2

-PC i MOR NO2-PC n funcie de pH-ul mediului,

[PC]0 i [NO2-]0. Rezultatele cinetice, obinute n sistemul NO2

- PC n funcie de[PC]0 indic la faptul c viteza de consum a NO2

-crete odat cu creterea [PC]0, iartimp de 40 minute concentraia NO2

-se micoreaz cu 90% la C5PC(Tab. I.2.7). Astfel,constatm c n sistem PC interacioneaz cu NO2

- i micoreaz concentraia agenilorde nitrozare.

Tabelul I.2.7

Dependena parametrilor cinetici n funcie de [PC]0la nitrozarea MOR;

[NO2-] = 110-4M; pH 2,6, t = 37C

Sistemul NO2-PC (I) Sistemul MORNO2

-PC (II)

[PC]0 Wini. [NO2-]105M % de NO2

- Wini. [NO2-]105M % de NO2

-x102, x107, la 40 min. redus la x107, la 40 min. redus lamg/ml Ms-1 40 min. Ms-1 40 min.

Consumul de NO2total Consumul de NO2comparat cu controlul

DFH3Na DFH4 (+)-Ct EDET EDMD Control

pH 2,6 pH 2,6 pH 2,6 pH 3,4 pH 3,4 pH 3,4


16/31

18

0 0 10,0 0 0 10,0 0

0,8 1,2 3,3 67 3,5 1,6 841,2 1,6 2,4 76 4,8 1,3 87

1,6 2,0 1,8 82 5,3 1,1 89

2,4 3,0 1,3 87 7,5 0,6 94

3,2 3,6 1,0 90 8,3 0,55 95

Analiznd datele din Tabelul I.2.7, observm c viteza iniial de consum aNO2

- la C5PCeste de 2,3 ori mai mare n prezena MOR dect n sistemulNO2-PC

(Fig. I.2.13), fapt datorat consumului NO2- n procesul nitrozrii MOR. Concentraia

de NO2- n sistemul I timp de 40 min. este aproximativ de dou ori mai mare dect n

sistemul II (Tab. I.2.7).La determinarea NMOR n procesul de nitrozare cu NO2

-prin metoda ATE n func-iede [PC] s-a constatat c [NMOR] scade brusc pn la 0,5 mg/ml de PC (Fig. I.2.8).Aceste rezultate au fost confirmate prin determinarea concentraiilor de NO2

- dup40 min. de reacie. Concentraia de NO2

- se micoreaz brusc de la 1010-5M pn la110-5M n intervalul de concentraii ale PC de 0,008-0,032 mg/ml datorit interaciuniiagenilor de nitrozare formai cu inhibitorii.

S-a studiat la fel procesul de nitrozare a aminelor secundare ciclice hidrocloro-

tiazida (HCTZ) i inhibiia proceselor de formare a NNA n sisteme -model. S-a deter-minat viteza procesului de nitrozare a HCTZ dup variaia concentraiei nitrituluin timp, n prezena diferiilor inhibitori: acidul ascorbic(AAs); rezveratrolul (Rez);(+)-catehina ((+)-Ct); acidul dihidroxifumaric (DFH4); tanin standardizat (tanin st.);enoxil; enotanin.


17/31

19

Cl

H2NSO2

N

S NH

CH2

H

O O

Hidroclorotiazida are o nalt activitate diuretic i hipotensiv i reprezint un

preparat din grupul derivailor benzotiodiazidici, care conine n poziia C(7)grupareafuncional sulfonamid, avnd urmtoarea structur:

Formula de structur Aranjarea spaial a moleculei

Mecanismul de formare a Nnitrozohidroclorotiazidei poate fi urmrit n schemace urmeaz (I.2.23):

hidroclorotiazida Nnitrozohidroclorotiazida

Din studiul cinetic cu privire la inhibiia procesului de formare a NHCTA a fostcalculatconcentraia remanent de ioni nitrii, n funcie de concentraia utilizat dereductor. Reieind din valorile obinute, a fost determinat gradul de reducere a ionu -lui nitrit la nitrozarea HCTA n funcie de natura i concentraia reductorilor.

Din rezultatele obinute constatm c reductorii obinui din produse secundare

vinicole demonstreaz capacitai de inhibiie n formarea NHCTZ.ConcluziiCercetrile proceselor de nitrozare a MOR cu utilizarea ionilor nitrii, efectuatepe sisteme-model, att dup variaia [NO2], ct i dup [NMOR], confirm for-marea NMOR. Viteza procesului de formare a NMOR crete odat cu mrireaconcentraiei componenilor din sistem, iar viteza iniial de nitrozare n funciede pH trece prin maximum la pH 3,4.Constanta vitezei de consum a ionilor nitrii n procesul de nitrozare a MOR a fost de -terminatpentru pH 2,6 dup viteza de consum a nitriilor n sistem(k=0,65M-1s-1).n intervalul de pH1-4, mrimea constantei vitezei de consum a NO2

-n siste-mul NO2

- MOR variaz n limitele (0,37-1,23) M-1s-1, fiind maxim la pH 3,4

(k =1,23 M-1

s-1

).Constanta vitezei de nitrozare a MOR,determinat dup viteza de formare aNMOR,este de 0,41 M-1s-1. Aceast diferen este determinat de transformarea ionilornitrii n produi intermediari ageni de nitrozare, care, la rndul lor, nitrozeazamina, iar stadia limit n proces este interaciunea acestor ageni cu amina.

S

NH

N

O O

Cl

S

NH

2

O

H

N O

S

NH

N

O

N H

S

Cl

O

O

NH

2

-

H

S

NH

N

N

O

S

Cl

O

O

NH

2


18/31

20

Procesul de nitrozare a MOR cu ionii nitrii (dup formarea NMOR, determinat

prin metoda ATE) a fost studiat n prezena diferiilor inhibitori: DFH4, DFH3Na,EDMT, EDMD, pigment caratenoidic din spirulin. S-a constatat c aceti com-pui inhib procesul de nitrozare a MOR, iar gradul de inhibiie este determinatde natura i concentraia inhibitorului.

Randamentul reaciei de formare a NMOR fr inhibitor (n condiiile date)este de 10% i scade pn la 1,6% n prezena DFH 4de 1 mM, iar n cazul PC semicoreaz pn la 1,36% pentru [PC] = 2,5 mg/ml. Activitatea inhibitoruluicrete de la 0 (fr inhibitor) pn la 83%, iar n cazul PC pentru concentraiamaxim (2,5 mg/ml) este de 91%.S-a studiat influena unui ir de inhibitori asupra procesului de nitrozare a MORdup viteza de consum a ionilornitrii. S-au elucidat particularitile EDT iale

EDMD n acest proces. Calculele efectuate pentru activitatea inhibitoare dupconsumul ionului nitrit n prezena EDET indic o activitate mai mic cu 32,1%,iar pentru EDEDcu 19% comparativ cu sistemul fr inhibitor. Din rezultateleobinute se constat c n prezena acestor inhibitori reacia predominant esteinteraciunea lor cu MOR, dar nu cu agenii de nitrozare. Astfel,inhibiia procesu-lui se realizeaz prin diminuarea concentraiei substratului de nitrozare n rezulta-tul protonrii cetotautomerului EDMD, urmat de interaciunea lui cu aminele.

n baza constantei de vitez a procesului de nitrozare a MOR cu NO2-, calcu-

lat experimental, i datelor cinetice obinute la inhibiie s-au calculat constantelede inhibiie pentru diferii inhibitori: 4DFHk inh = 1,74 M

-1s-1, 3DFH Nak inh = 0,74 M-1s-1,

kctinh = 1,01 M-1s-1 (la pH 2,6), kEDMTinh = 0,25 M

-1s-1 i kEDMDinh = 0,34 M-1s-1,

4DFH

k inh = 1,84 M-1s-1 (la pH 3,4).

I.3. Nitrozarea amidelor

I .3.1. Precursor i ai N-ni trozometil ureei

N-nitrozometilureea (NMU) aparine unei clase de compui cancerigeni, cum suntN-nitrozoamidele, care sunt instabili n soluii apoase la pH > 5. De aceea, este foartepuin probabil ca NMU sau alte N-nitrozoamide s fie depistate n alimente n concen-traii apreciabile. Totui, este posibil ca N-nitrozoureele s se formeze in vivo nstomac prin ingestarea precursorilor (amide i ioni nitrii), deoarece procesul de nitro-zare este favorizat de pH-ul acid al mediului de reacie. n prezent, formarea intraga-stric a N-nitrozocompuilor n organismul uman este bine stabilit i are un rol im -portant n apariia cancerului gastric [114,118,121]. De rnd cu ace asta, cancerigenita-

tea NMU se manifest asupra sistemului nervos central i periferic, cailor respiratorii,pielii, rinichilor etc. [120].Cancerul gastric poate fi asociat cu consumarea predecesorilor (nitrai, nitrii i

substrate de nitrozare). Ca precursori ai formrii N-nitrozoamidelor pot fi diferite alchil-uree i alchilguanidine [138] (de ex., citrulina, arginina, N,N-metilenbisacrilamida


19/31

21

i metilguanidina). La nitrozarea metilguanidinei (MGD) se formeaz 35% NMU

(Fig. I.3.1) [141].

Fig. I.3.1. Structura chimic a NMU i MGD.

Produsele din pete uscat conin 20-180 mg metilguanidin/kg, a crei nitrozareproduce NMU, ns cu o vitez mai lent dect nitrozarea metilureei [141]. Transfor-mrile au loc dup urmtoarea schem:

Metilguanidin1-metil-1-nitrozoguanidinN-metilnitrozocianamidN-nitrozometiluree

Principalul precursor al metilguanidinei ce ptrunde n organismul uman estecreatinina i creatina, care sunt constitueni caracteristici ai extractului de carne [117, 120]. Creatina este prezent n carnea i petele proaspt, iar creatinina este produsulei deshidratat (ec. I.3.1) i se formeaz la prepararea petelui i a crnii n timpul pro-ceselor de uscare, prjire, afumare.

H3C CH3\ \NCH2 NCH2/ \ / \

HN = C COOH 2H O

HN = C C = O (I.3.1)\ \ /NH2 NH

Creatin Creatinin

n studiile sale anterioare S.Mirvish [125] a indicat c creatinina, ce este prezentn concentraii destul de nalte (30-1400 ppm) n carne, pete i produse de mare, poatefi nitrozat cu formarea NMU. Pn la 4g/kg de creatinin apar n carnea prjit ipetele srat, uscat, care este produs prin deshidratare [118,120].

n rezultatul tratrii creatininei cu ioni nitrii se formeaz metilureea care, n con-tinuare, se nitrozeaz formnd NMU. Formarea metilureei are loc conform urmtoareischeme [118]:

Creatinin5-oxo-creatinin 5-oxim1-metil-hidantoin-5-oximN-nitrozometiluree

Prima etap din acest lan este limit. Unele studii epidemiologice din SUA aupresupus c ar fi o legtur ntre consumarea crnii tratate cu ioni nitrai, nitrii i apa-riia leucemiei la copii i a tumorilor la creier [126].

Ca substrate de nitrozare, cum s-a menionat mai sus, pot servi i alchilureele. Elepot fi uor transformate n alchilnitrozourei [125,126]. n China, n sosurile de petes-a constatat prezena N-nitrozometilureei, care se acumuleaz la pstrarea n timp aproduselor [119] .

CH3 NH C

NH

NH2


20/31

22

n trecut se considera c pot finitrozate doar aminele secundare. Studiile efectuate

n continuare au indicat c N-nitrozoaminele se pot forma i la nitrozarea aminelorteriare, a compuilor cuaternari de amoniu, care se gsesc n mediul nconjurtor, ali-mente i droguri.

Procesul de nitrozare poate avea loc pe cale chimic sau microbiologic. Nitro-zarea pe cale chimic depinde de mai muli factori: bazicitatea aminei, pH-ul mediuluide reacie, concentraia substratului i prezena catalizatorilor i inhibitorilor. Unuldintre catalizatorii importani n procesul de nitrozare a substrailor sunt tiocianaii,care sunt prezeni n saliv n cantiti de la 12 la 33mg/100 ml [119,140]. n cantitimai mari aceti ioni se gsesc n saliva fumtorilor.

Aminocompuii slab bazici (de exemplu, amidele, derivaii ureei i unele aminearomatice) nu interacioneaz cu oxidul de azot N2O3. Aceti compui interacioneazla pH mai sczut i se nitrozeaz pe alt cale, care include interaciunea substratuluineutru cu ionul de nitrozoniu hidratat sau nehidratat:

Y-NO + RNHCOR RN(NO)CO R+ H3O+ (I.3.2)

N-nitrozamidaDe obicei, aceste reacii sunt foarte lente la pH>3, dar ele decurg cu o vitez mai

mare cu creterea aciditii.

I.3.2. Cinetica i mecanismul nitrozrii metilureei

S-a studiat experimental nitrozarea metilureei, care se poate forma ca metabolit latransformarea creatininei din produsele din carne i pete. Ca precursor al agenilor denitrozare s-a utilizat nitritul de sodiu [127-129].

Procesul de nitrozare s-a studiat dup variaia concentraiei de NMU format, uti-liznd metoda spectrofotometric-extracional. n calitate de extragent a fost utilizat

eterul dietilic. La fel, s-a studiat viteza acestei reacii dup variaia [NO2-]0n sistem.Intervalele de concentraii n sistemele-model au fost urmtoarele: [NO2

-]0=0,05-1,0 mM,[MU]0= 0,03-1,0 mM; pH 1-4.

Cercetarea procesului de nitrozare s-a efectuat n celule termostatate. Pentru sin-teza N-nitrozometilureei s-a utilizat metilureea i nitritul de sodiu. La fel, a foststudiatnitrozarea N,N-bisacrilamidei [138]. Volumul total de soluie a alctuit 20ml. ndatdup introducerea nitritului, se stabilete timpul reaciei.La intervale de 10, 20, 30,60, 90 min. se iau probe a cte 3 ml, care se trec n eter dietilic i se nchid ermetic.Extracia se efectueaz de dou ori: prima dat cu 3 ml de solvent, a doua oara cu2ml. n extractul obinut a fost determinat concentraiaNMU la =235nm i 325nm.

Procesul de nitrozare a MU s-a realizat la t = 37C, iar cinetica reaciei de nitro-zare s-a studiat dup variaia densitii optice (DO) la = 235 nm, care s-a determinat

cu ajutorul spectrofotometrului SF-46 n cuve de cuar de 10 mm. Concentraia NMUa fost calculat utiliznd coeficientul de extincie pentru NMU , a crei mrime la = 235 nm n solvent organic este egal cu 8x103l/molcm.

Cinetica nitrozrii metilureeiDeoarece la modelarea sucului gastric pH-ul este unul dintre parametrii impor-

tani, s-a studiat viteza procesului de nitrozare a MU n funcie de pH-ul mediului.


21/31

23

S-au modelat urmtoarele intervale de pH: 1,0; 2,0; 3,0; 4,0. Concentraia[MU]o =

= 0,1 mM i [NO2-]0 = 0,1 mM. S-a observat c concentraia NMU formate crete cumicorarea pH-ului. Dac pentru pH 1 la t = 10 min. [NMU] = 1,8810-5M, atuncipentru pH 4 [NMU] = 0,3410-5M la acelai interval de timp. La nitrozarea amidelor,viteza procesului nu trece prin maximum, dar scade cu creterea pH-ului (Fig. I.3.2).Din datele prezentate se observ c viteza procesului este destul de lent la pH > 2.Cu micorarea pH-ului de la 2 la 1, viteza crete mai mult de dou ori (de la 13,8310-9M-1s-131,3310-9M-1s-1) [130,131]. Procesul de nitrozare s-a studiat timp de90 min., pn cnd n sistem s-a instaurat un echilibru. Dac calculm concentraiaNMU la echilibru, constatm c, n funcie de pH, concentraia NMU crete cumico-rarea pH-ului de la 0,04510-4M (pH 4) pn la 0,3510-4M (pH 1). S-a calculatconinutul format de NMU (n %) fa de concentraia total a amidei. S -a constatat ccota-parte a NMU crete de la 4,5% pentru pH 4 pn la 35% (pH 1) (Tab. I.3.1).

Tabelul I.3.1Dependena concentraiei NMU formate i constanta de vitez (k1) n funcie de pH

pH [NO2-]x104, M [MU] x104, M [NMU]Ex10

4, M NMU, % k1, M-2min-1

1,0 1,0 1,0 0,35 35,0 416,62,0 1,0 1,0 0,17 17,0 19233,0 1,0 1,0 0,09 9,0 7,51034,0 1,0 1,0 0,045 4,5 7,05104

Fig. I.3.2. Viteza de formare a NMU n funcie de pH; [NO2-]0= 110

-4M , [MU]0 = 110-4M.

Viteza de formare a NMUla fel s-a studiat n funcie de concentraia [NO2-]0i

[MU]0. Rezultatele experimentale indic la faptul cviteza de nitrozare a MU crete nintervalul (2,78-7,47)10-8Ms-1 odat cu mrirea [NO2

-]0de la 510-5M pn la 110-4 M

[102]. Nitrozarea s-a efectuat la pH 1. Rezultatele obinute sunt prezentate n TabelulI.3.2.

Tabelul I.3.2

Dependena vitezei de nitrozare a MU n funcie de [MU]0i [NO2-]0


22/31

24

V = f [MU], [NO2-]0= 1x10

-4M, pH 1,0; V = f [NO2-], [MU]0= 1x10

-4M, pH 1,0

[MU]0x104M Vx108Ms-1 [NMU]105M [NO2-]0 x104M Vx108Ms-1 [NMU]105M1,00 3,13 1,93 0,50 2,78 1,67

0,65 2,60 1,56 5,00 5,03 3,02

0,30 2,08 1,25 10,00 7,47 4,48

Procesul de nitrozare a MU s-a studiat la fel dup variaia [NO2-] n sistem n

funcie de pH-ul mediului, n urmtoarele condiii: [NO2-]=110-4M, [MU]=110-4M,

pH 1,0-4,0, t = 37C. Prin metoda Griess [88] s-a studiat variaia concentraiei NO2-n

procesul de nitrozare. n rezultatul acestui studiu experimental s-a confirmat c vitezaprocesului de nitrozare, calculat dup variaia[NO2

-], la fel scade cu creterea pH-ului(Tab. I.3.3).

Tabelul I.3.3Dependena [NO2

-] la echilibru, n funcie de pH; [NO2

-] = 1x10

-4M,

[MU] = 1x10-4

M, pH 1,0-4,0, t = 37C

pH[NO2

-]x105M(la echilibru)

[NO2-]x105M

(consumat)1,0 0,5 9,52,0 2,5 7,53,0 6,5 3,54,0 7,0 3,0

Datele experimentale obinute, cuprinse n Tabelul I.3.3, coreleaz cu cele pre-zentate n Tabelul I.3.1, n care viteza a fost calculat dup variaia [NMU]: cu ct este

mai mare [H+

]0 n sistem, cu att este mai mic [NO2-

] neconsumat, adic viteza denitrozare crete cu creterea [H+].

Viteza de nitrozare a MU (dup variaia [NO2-]) n funcie de [MU]0n intervalul

(1,07,5)10-5M i [NO2-]0n intervalul (1,07,5)10

-5M este o linie dreaptce treceprin centrul de coordonate. Astfel, constatm nco dat c reacia de nitrozare este deordinul unu dup [NO2

-]0i [MU]0.Mecanismul de nitrozare a MU.Din datele experimentale de mai sus s-a obinut

expresia pentru viteza experimental de nitrozare a MU:Vex. = [NO2

-] [CH3-NH-CO-NH2] [H+] (I.3.3)

Dup cum am menionat (ec. I.1.1-I.1.3), n sistem se pot forma diferii ageni denitrozare (N2O3i NO

+), al cror coninut, conform ecuaiilor (I.1.1), (I.1.2), (I.1.6),depinde de pH-ul mediului:

[N2O3] = K4[HNO2]2/ [H2O] (I.3.4)[NO+] = K5[HNO2] [H

+] / [H2O] (I.3.5)Nitrozarea MU poate avea loc dup urmtoarele reacii:

CH3-NH-CO-NH2+ N2O3 6k

CH3-N(NO)-CO-NH2+ HNO2 (I.3.6)

CH3-NH-CO-NH2+ NO+ 7K CH3-N(NO)-CO-NH2+ H

+ (I.3.7)


23/31

25

Pentru a determina mecanismul de nitrozare a MU la pH


24/31

26

se micoreaz viteza procesului de nitrozare (Tab. I.3.4). Dac calculm cota-parte de

MU nitrozat, reieind din concentraia total iniial (adic forma protonat i nepro-tonat), constatm c coninutul de NMU format scade de la 33% la 16% la creterea[DFH3Na]0pn la 110

-4M (Tab. I.3.4).Tabelul I.3.4

Dependena vitezei de nitrozare a MU i [NMU] la echilibrun funcie de [DFH3Na]0, pH 1,0, t = 37C

[DFH3Na]x104M

[MU]x104M

[NMU]x104M

[NMU],%

Vx108M s-1k,

M-2s-1

1,0 1,0 0,16 16 1,875 1470,5 1,0 0,21 21 2,40 1250,1 1,0 0,29 29 3,125 700,0 1,0 0,33 33 3,54 55

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

timp, min

[NMU],*10^-5M

[DFHNA]o= 0 M [DFHNA]o= 1*10 -5 M

[DFHNA]o= 5*10 -5 M [DFHNA]o= 1*10 -4 M Fig. I.3.3. Curbele cinetice de formare a NMU n funcie de [DFH4]0;

[NO2-]0= 110

-4M , [MU]0 = 110-4M , pH 1,0.

n acelai mod a fost studiat cinetica procesului de inhibiie, sub aciunea (+)-Ct,utiliznd metoda extracional spectrofotometric (la = 235 nm); concentraiilesubstratului i agentului de nitrozare au fost egale cu 1x10-4M. Rezultatele experi-mentale obinute au demonstrat c cantitatea format de NMU la echilibru i vitezainiial scade odat cu creterea concentraiei de inhibitor (Fig. I.3.4, Tab.I.3.5).

Tabelul I.3.5

[Ct]x105M [NMU], % Vx108M s-1


25/31

27

50

30

8

15

3.54.5

16.7

6

0

10

20

30

40

50

60

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

[NO2-] remanent WNO2-

Dependena vitezei de nitrozare

a MU de [Ct]0, pH 1,0, t = 37C,[NO2

-] = 10

4M, [MU] = 10

4M

Fig. I.3.4. Randamentul reaciei de nitrozare a MUn funcie de [Ct]0;

[NO2-]0= 110

-4M, [MU]0 = 110-4M, pH 1,0, t = 37C.

Mecanismul de inhibiie ce are loc n prezena (+)catehinei sau DFH3Na n pro-cesul de nitrozare a MU include interaciunea agenilor de nitrozare cu inhibitorii. nrezultat, are loc transformarea agentului de nitrozare (NO+) n oxid de azot II, care nuposed astfel de proprieti (ec. I.3.15):

Dac comparm vitezele pentru aceiai parametri n prezena DFH3Na i (+)-Ct(Tab. I.3.4, I.3.5), constatm c viteza de nitrozare a MU n prezena (+)-Ct este maimic. Cota-parte de NMU format n sistem scade odat cu creterea pH-ului n inter-

valul 1-4, datorit creterii vitezei de nitrozare a MU odat cu creterea[H

+

]0, iar NMUla echilibru scade odat cu creterea [Inh]0(Fig. I.3.4).Inhibiia procesului de formare a NMU a fost studiat la fel dup consumul nitri-

ilor n sistem n funcie de natura reductorilor. S-a constatat c concentraia rema-nent de ioni nitrii este minim n cazul DFH4, iar viteza de consum NO2

-este minimn cazul cnd [Inh]0 = 0.

0 100 3,50

1,0 92 2,475,0 80 1,90

10,0 50 1,61

Wx107,Ms-1

[NO2

- ]rem,%

(I.3.15)


26/31

28

Fig. I.3.5.Viteza de consum a NO2-i [NO2

-] reman., n funcie de natura Inh;[MU]0 = 1x10

-4M, [NO2-]0 = 1x10

-4M, pH 2,6, t = 37C.

Viteza de consum a ionilor nitrii este mai mare ca viteza de formare a NMU. nsistemul NO2

-MU activitatea inhibitoare crete n irul: DFH3Na < (+)Ct < DFH4


27/31

29

I .3.4. Denitrozarea N-ni trozometil ureei

Proprietile cancerigene ale alchilnitrozoureelor sunt cunoscute timp de pestedouzeci de ani. Majoritatea N-nitrozoureelor se supun descompunerii hidrolitice nmediul apos. Exist un ir de mecanisme de hidroliz, care determin viteza proceselori compoziia produselor. Realizarea acestor mecanisme depinde de factori ca pH-ul,compoziia ionic i organic a mediului, structura chimic a compusului, prezenagrupelor hidroxile. Hidroliza este catalizat de prezena att a acizilor, ct i a bazelor.

Pentru mono- i bisubstitueni ai ureei, ca prim etap a descompunerii hidroli-tice, se consider ruperea protonului amidic de la atomul de azot de ctre baz (B-), iaranionul format se rupe formnd diazotat i izocianat [140,141]:

Diazotaii formai la hidroliza N-nitrozoureelor au o mare importan, deoarecenrezultatul unor transformri au loc procese ce duc la transferul compuilor alchil for-mai asupra centrelor nucleofile. n calitate de intermediari electrofili alchilici formaisunt posibili diazocianii, acizii alchilcarbonici .a. [140], care n con tinuare pot inter-aciona cu ADN.

Izocianaii formai la fel sunt reageni electrofili, dar ei sunt mai stabili i nu in-teracioneaz cu ADN. Ei mai des interacioneaz cu proteineledect cu acizii nucleici.

n medii acide, principala cale de descompunere hidrolitic este denitrozarea, ca-talizat de prezena acizilor i care are loc conform unui mecanism ionic [141]. Etapalimitativ, care determin viteza procesului, este protonarea substratului.

Descompunerea N-nitrozometilureei catalizat de acizi are loc cu formarea NO+i metilureei, dup urmtorul mecanism [142]:

H3O++ CH3N(NO)CONH2H2O + CH3N

+H(NO)CONH2 (I.3.17)CH3N

+H(NO)CONH2 + XXNO++ CH3NHCONH2 (I.3.18)

NO++ CH3NHCONH2n cercetrile cinetice experimentale ale procesului de descompunere fotochimic

a NMU a fost utilizat lampa cu mercur DRSH-50.Fotoliza NMU a fost studiat la lungimi de und monocromatice diferite ( =235nm,

= 360 nm) i la iradiere total. Investigaiile cinetice ale descompunerii NMU n

funcie de diferii parametri fizico-chimici au fost efectuate n urmtoarele intervale deconcentraie: [NMU]o = 110-5-210-4mol/l, T = 10-60C, pH 1,0-10,0.

Denitrozarea NMU

Din rezultatele cinetice prezentate n Figura I.3.7 constatm c procesul de deni-trozare a NMU se intensific odat cu creterea temperaturii. Viteza procesului de de -nitrozare depinde de intensitatea razelor UV i de concentraia ionilor de hidrogen.

(I.3.16)


28/31

30

Conform [142,143], momentul de dipol al unui ir de NNA alifatice este de 3,9

4,4 D. Fapt ce atest polaritatea acestor molecule, determinat de delocalizarea perechiide electroni de la azot, ceea ce atrage dup sine capacitatea de dislocare a perechi lorde electroni comuni:

R R

R' R'Structura i mobilitatea relativ nalt a -electronilor n moleculele de NNC deter-

min reactivitatea lor nalt. n condiii acide viteza de descompunere a NMU se mretedatorit deplasrii echilibrului (ec. I.3.20) n dreapta:

2 2 2O N NCO NH H [H O N NCO NH ] HN CO NH NO

CH3 CH3 CH3n rezultatul formrii cationului de nitrozoniu, care este un agent de nitrozare,

poate avea loc procesul invers de nitrozare i, n consecin, odat cu creterea [H+]viteza de reacie sufer o variaie nensemnat (Fig. I.3.6).

n condiii bazice, reacia devine ireversibil i viteza de descompunere a NMUse mrete brusc. Cationul NO+(n forma H2NO2

+) este legat de particulele ncrcatenegativ B-, conform reaciei:

H2NO2++ B- NO+B- + H2O (I.3.21)

Aceste circumstane pot fi evideniate la examinarea relaiei dintre pH i viteza dedescompunere a NMU (Fig. I.3.6). Dup cum se observ, viteza minim de descompu-nere corespunde pH 3,4. Dac la pH < 4 viteza de descompunere a NMU sufer o va-

riaie nensemnat la micorarea pH, atunci la pH > 5 viteza crete exponenial [115,127,130].

Fig. I.3.6. Viteza de descompunere a NMUn funcie de pH; [NMU]= 1x10-4mol/l,t = 25C.

Fig. I.3.7. Viteza de descompunere a NMU nfuncie de temperatur; [NMU]=1x10-4mol/l,pH 5,7.

Ecuaia vitezei de descompunere a NMU pentru diferite valori ale pH este deter-minat de relaia:

W = -d[NMU]/dt = {(kn+ kH[H]++ kOH[OH]} [NMU]o, (I.3.22)

(I.3.19)NN = 0 N+N =0

(I.3.20)


29/31

31

unde: kn- este constanta de vitez pentru descompunerea NMU la pH 5,7, egal cu

0,2x10-5s-1; kH-constanta de vitez pentru descompunerea NMU n mediu acid, egalcu 2,7210-9l/mols;kOHconstanta de vitez pentru descompunerea NMU n mediubazic, egal cu 5,3510-2 l/mols [115,130]. Influena temperaturii asupra vitezei dedescompunere a NMU este ilustrat n Figura I.3.7, iar valorile calculate ale constan-telor vitezei de descompunere pentru diferite valori ale temperaturii sunt prezentate nTabelul I.3.6.

Tabelul I.3.6Constantele vitezeide descompunere a NMU n f(t

o)

t, C 1 15 25 40 50 60ko x105, s-1 0,1 0,68 1,59 2,56 4,18 6,36

Rezultatele prezentate n Figura I.3.7 i n Tabelul I.3.6 demonstreaz cretereavitezei i a constantei de vitez pentru procesul de descompunere a NMU, odat cumrirea temperaturii. Energia de activare calculat, Ea,este de 59,80 kJ/mol. Descom-punerea NMU sub aciunea radiaiei UV are loc cu mult mai rapid dect sub aciunealuminii solare obinuite. Aceasta este cauzat de ruperea legturii >N-N< sub aciunearazelor UV. Folosind ecuaia lui Arenius, la construirea dependenei kn n funcie det (oC) n coordonatele ln kn n f(1/t)a fost calculat energia de activare (Ea) pentru ira-dierea cu raze UV, care este de 47,61 kJ/mol [130].

Este cunoscut c N-nitrozoureele se supun uor descompunerii fotochimice. nmedii aprotonate prima etap n procesul de denitrozare fotochimic este ruperea ho-molitic a legturii ntre atomii de azot cu formarea oxidului de azot (II) i a radicalu-lui ureei [140]. n lipsa luminii nu are loc denitrozarea spontan.

Calculele cuanto-mecanice efectuate pentru NMU i ali derivai denot c nforma redus anion-radicalic legtura ntre atomii de azot este mai slabdect nstarea de baz. innd cont de acest fapt, s-a presupus c reducerea monoelectronictrebuie s duc la ruperea gruprii nitrozo- , ceea ce a fost constatat prin metodeleRES i RMN [143]:

Viteza de descumpunere a NMU n funcie de concentraia acesteia n cazul ira-dierii cu raze UV (spectru complet), cu raze = 360 nm i cu raze = 235 nm esteprezentat n Figura I.3.8.

N-nitrozoaminele pot produce NO la ruperea homolitic a legturii N-NO i laruperea heterolitic produc NO+. Realizarea acestor produi formai la descompuneredin NNA n soluii poate fi stabilit cu utilizarea metodei Griess [143]. n spectrulvizibil ( = 535 nm) are loc formarea diazocompuilor la interaciunea reagentuluiGriess cu NO2

-, ultimul formndu-se la oxidarea speciilor NO i NO+.

(I.3.23)


30/31

32

Fig. I.3.8. Viteza de transformare fotochimic a NMU sub influena razelor UV, n funcie de [NMU]0; pH 5,7, t = 20C.

Astfel, denitrozarea NMU a fost studiat dup acumularea ionilor nitrii, care sepot forma n rezultatul oxidrii NO cu oxigen. Valorile vitezelor de descompunerea NMU, stabilite pentru diferite tipuri de iradieri n aceleai condiii experimentale(concentraii de NMU, pH i temperaturi), pot fi aranjate conform irului [130]:

W1> W2> W3> Wo , (I.3.24)unde: W1viteza de descompunere sub aciunea spectrului UV complet; W2vitezade descompunere sub aciunea razelor UV cu = 235 nm; W3viteza de descompu-nere sub aciunea razelor UV cu = 360 nm; Woviteza de descompunere n lipsairadierii. n Tabelul I.3.7 sunt prezentate constantele de vitez pentru procesul de des-

compunere a NMU sub aciunea razelor UV [130]:Tabelul I.3.7

Constantele de vitez n procesul de descompunere a NMU

Constantele transformrii NMU Condiiile experimentale Valoarea constantei

ko, 1/s Lipsa iradierii 1,5910-5

k1, 1/s Spectrul UV complet 2,3010-5

k2, 1/s = 235 nm 9,110-5

k3, 1/s = 360 nm 2,410-5

Din rezultatele prezentate n acest Tabel constatm c NMU se descompune mairapid sub aciunea razelorUV cu = 235 nm.

Prin analogie cu procesul de nitrozare, s-a studiat influena diferitelor adaosuriasupra denitrozrii NMU, i anume: a ionilor metalelor Fe(II), Cu(II), Mn(II), a redu -ctorilor (acidul ascorbic, dehidroxifumaratul de sodiu, reductonul trioz), a oxidani-lor (peroxidul de hidrogen, reagentul Fenton). Concentraiile ionilor metalelor au fostvariate n limitele 1,010-75,010-5mol/l. Efectul reductorilor i al oxidanilor a fostinvestigat n limitele 1,010-65,010-4mol/l [116].


31/31

33

n limitele concentraiilor descrise nu s-a observat nici o schimbare a vitezei de

descompunere a NMU. S-a constatat c n absena catalizatorilor (acizi, baze) NMUnu se reduce cu astfel de reductori cum este ascorbatul, ditionitul. n organismele vii,rolul principal n denitrozarea alchilureelor l are NADP-H citocrom-P450-reductaza,enzim (transfer monoelectronic) ce posed activitate de reductaz, iar n calitate dedonor de electroni este NADP-H.

Concluzii

Principala contribuie n procesul de nitrozare a metilureei o are reacia ce implicionul de nitrozoniu NO+. Agentul de nitrozare N2O3reacioneaz mai lent. Con-stantele experimentale de vitez ale interaciunii NO+i N2O3 cu metilureea suntegale cu 4,36108M-1s-1i 8,35106M-1s-1, respectiv.Viteza de formare a NMU se mrete (spre deosebire de aminele secundare)

odat cu mrirea concentraiei H+. n diapazonul de pH de la 1,0 la 4,0 viteza arevaloarea maxim lapH 1,0.Utilizarea acidului dihidroxifumaric i a (+)catehinei n procesul de nitrozare aMU cu NO2

- duce la micorarea cantitii de NMU format. Activitatea inhibitoarea acidului dihidroxifumaric este mai nalt dect cea a (+)catehinei.La descompunerea NMU are loc procesul de delocalizare a electronilor ce aparinatomului de azot cu rupere ulterioar a legturii >N-N< sub influena temperaturiii iradierii cu raze UV.Au fost calculate constantele de descompunere a NMU n funcie de pH, tempe -ratur i pentru diferite domenii de iradiere. S-a constat c constanta vitezei dedescompunere a NMU n procesul fotochimic este mai nalt dect n procesul ceare loc n lipsa iradierii. Acest fapt demonstreaz influena benefic exercitat derazele UV asupra procesului de distrucie a N-nitrozoamidelor puternic canceri-gene. Un efect similar asupra descompunerii NNA exercit mrirea pH-ului imrirea temperaturii.n baza datelor cinetice au fost calculate mrimile energiei de activare a proceselorchimice de descompunere (Ea= 59,8 kJ/mol) i fotochimice (Ea= 47,61 kJ/mol).Datele cinetice obinute pot fi utilizate pentru prognozarea toxicitii mediuluiapos i a produselor alimentare, cauzat de prezena N-nitrozoaminelor.

Capitolul I.2. Nitrozarea Aminelor Ciclice

Documents

Transcript of Capitolul I.2. Nitrozarea Aminelor Ciclice