23.14: Compuestos Carcinogénicos de Nitrógeno

Amina

Todos los que trabajan con productos químicos orgánicos deben ser conscientes de que una serie de arenaminas son cancerígenas. Se sabe que los ejemplos más peligrosos (ver Figura 23-8) inducen cáncer de vejiga humana. Estos químicos fueron ampliamente utilizados en la industria química (principalmente en la fabricación de tintes azoicos) mucho antes de que fueran reconocidos como carcinógenos peligrosos. La acción voluntaria y la legislación adecuada controlan ahora los usos industriales de estas sustancias, y también existen algunos controles para usos en investigación y docencia. Es importante estar conscientes de los peligros potenciales de los carcinógenos conocidos y reconocer que todos los productos químicos, tanto orgánicos como inorgánicos, deben ser tratados con gran respeto si no se conocen sus propiedades termodinámicas y fisiológicas. El carácter cancerígeno es solo uno de los muchos peligros posibles.

Figura 23-8: Algunos compuestos cancerígenos aromáticos nitrogenados.

Compuestos Azo

Se sabe que otros compuestos nitrogenados además de las aminas son cancerígenos. Por ejemplo, se ha encontrado que ciertos colorantes azoicos (ver Figura 23-8) producen tumores en animales. Este hecho ha causado preocupación para la salud humana porque, como indicamos en la Sección 23-10C, los colorantes azoicos son agentes colorantes que se utilizan en muchos productos. Ciertamente no todos son cancerígenos, pero los requisitos estructurales para que un compuesto muestre esta propiedad pueden cambiar completamente las propiedades tóxicas de un químico. Por ejemplo, el análogo\(\ce{N}\),\(\ce{N}\) -dietilamino de “amarillo mantequilla” (Figura 23-8) es aparentemente peligroso.

\(\ce{N}\)-Compuestos Nitrosados

Hemos visto que los compuestos\(\ce{N}\) nitrosos se forman a partir de aminas secundarias y ácido nitroso:

\[\ce{R_2NH} + \ce{HONO} \overset{\ce{H}^\oplus}{\longrightarrow} \ce{R_2N-NO} + \ce{H_2O}\]

\(\ce{N}\)Los compuestos -nitrosos también se pueden formar a partir de carboxamidas y ácido nitroso:

Algunas de estas nitrosoaminas y nitrosoamidas son conocidas por ser potentes carcinógenos para algunos animales, lo que es motivo para sospechar que también pueden ser cancerígenos para los humanos. Sin embargo, es claro que puede haber diferencias muy marcadas en las propiedades cancerígenas de un compuesto dado para diferentes especies animales.

Por qué algunas de estas sustancias tienen actividad cancerígena es una cuestión de interés químico. Recordemos de la Sección 23-10 que la nitrosación de aminas suele conducir a la escisión de un\(\ce{C-N}\) enlace en el sentido\(\ce{C} \vdots \colon \ce{N}\). El fragmento de carbono finalmente se transfiere a algún átomo nucleofílico. En efecto, esto significa que las nitrosaminas pueden funcionar como agentes alquilantes y, en un sistema biológico, las funciones que probablemente serían alquiladas son los sitios nucleofílicos a lo largo de las cadenas de proteínas poliméricas o ácidos nucleicos. No es difícil apreciar que la alquilación de estas sustancias bien puede alterar el patrón de crecimiento celular normal.

Existe un problema sin resolver relacionado con las propiedades cancerígenas de los compuestos nitrosos. Probablemente esté consciente (si lee las etiquetas en los paquetes de alimentos) que el nitrito de sodio se agrega a muchos productos cárnicos envasados. El nitrito de sodio previene el crecimiento de bacterias dañinas, retardando así el deterioro, y también mejora la apariencia al mantener el aspecto rojo de la carne fresca. Existe la posibilidad de que el nitrito pueda tener efectos adversos en la salud humana al nitrosar las funciones amino y amida de las proteínas en presencia de ácidos. Esta posibilidad tiene que equilibrarse frente a la amenaza alternativa para la salud humana si se suspendiera el uso de nitrito, el de un mayor deterioro de los alimentos. En cualquier caso, parece claro que la cantidad de nitrito de sodio realmente utilizada en la mayoría de los procesos es superior a la necesaria para retardar la descomposición bacteriana.

Hay muchos otros químicos que son agentes alquilantes activos además de las nitrosaminas, y algunos son indudablemente cancerígenos (ver Figura 23-9), mientras que otros aparentemente no lo son. De hecho, es una paradoja que algunos de los fármacos sintéticos más útiles en el tratamiento de ciertas formas de cáncer sean los agentes alquilantes. Varios de estos se muestran en la Figura 23-10. Todos ellos tienen dos o más centros activos en la molécula que les permiten formar reticulaciones entre moléculas de proteínas o ácidos nucleicos.

Figura 23-9: Carcinógenos químicos (no todos ellos se han establecido como cancerígenos para humanos).

Figura 23-10: Algunos agentes antitumorales ilustrativos (agentes alquilantes biológicos).

Hay que reconocer que no todas las sustancias cancerígenas sueltas sobre la humanidad son el resultado de la tecnología moderna. Los carcinógenos más potentes conocidos, que son letales en animales de prueba a niveles de algunas partes por mil millones, son metabolitos de moho llamados aflatoxinas. Estas sustancias son compuestos complejos de oxígeno heterocíclicos no nitrogenados, que a menudo están formados por mohos que crecen en granos de cereales, cacahuetes, etc. (Ver Figura 23-9)

Colaboradores y Atribuciones

• John D. Robert and Marjorie C. Caserio (1977) Basic Principles of Organic Chemistry, second edition. W. A. Benjamin, Inc. , Menlo Park, CA. ISBN 0-8053-8329-8. This content is copyrighted under the following conditions, "You are granted permission for individual, educational, research and non-commercial reproduction, distribution, display and performance of this work in any format."