Dimetylosulfotlenek
Dimetylosulfotlenek, DMSO (z ang. dimethyl sulfoxide), (CH
3)
2SO – organiczny związek chemiczny z grupy sulfotlenków.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
C2H6OS | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
78,13 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
higroskopijna bezbarwna ciecz lub kryształy[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki |
aceton, siarczek dimetylu (DMS), chlorek tionylu | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Klasyfikacja medyczna | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ATC | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości fizyczne
edytuj
Ze względu na swoją polarność DMSO jest mieszalny z wodą i może służyć jako organiczny rozpuszczalnik związków nieorganicznych, na przykład chlorku sodu (NaCl). DMSO należy do klasy rozpuszczalników aprotycznych silnie solwatujących.
Właściwości chemiczne
edytujAtom siarki w DMSO może reagować jako centrum nukleofilowe wobec miękkich, a atom tlenu wobec twardych elektrofili[8], na przykład w reakcji z jodkiem metylu tworzy jodek trimetylosulfoksoniowy, [(CH3)3SO]I. Podobny jest produkt alkilowania DMSO za pomocą bromku metylu ([(Me)3S+O]Br−), natomiast azotan, tosylan i brosylan metylu dają produkty O-alkilowania, to znaczy sole typu [Me2S+OMe]X−[8]:
Związki trimetylosulfoksoniowe są stosunkowo trwałe i można je krystalizować z wody, natomiast pochodne O-metylowe ulegają w wodzie szybkiej hydrolizie[9]. Sole trimetylosulfoksoniowe po odprotonowaniu np. wodorkiem lub wodorotlenkiem sodu tworzą ylid siarkowy (metylid dimetyloksosulfoniowy (CH3)2S(O)CH2)[10]:
- [(CH3)3SO]I + NaOH → (CH3)2S(O)CH2 + NaI + H2O
Ylid ten wykorzystywany jest do przyłączania grupy metylenowej do wiązania podwójnego (reakcja Johnsona-Coreya-Chaykovsky'ego)[11][12].
Pod wpływem czynników acylujących, na przykład bezwodnika octowego, DMSO ulega O-acylowaniu i przegrupowaniu Pummerera[13]:
Toksyczność
edytujDMSO jest inhibitorem acetylocholinoesterazy oraz powoduje rozpad czerwonych ciałek krwi. W organizmie ludzkim ulega on metabolizmowi do sulfidu dimetylowego (Me2S) i sulfonu dimetylowego (Me2SO2). LD50 wynosi 10–20 g/kg masy ciała (np. 14,5 g/kg, szczur, doustnie[14]). Według kryteriów IARC nie wykazuje działania rakotwórczego, natomiast według kryteriów RTECS jego działanie rakotwórcze jest niejednoznaczne[14]. DMSO ma również negatywne działanie na komórki serca i wątroby, a w szczególności na miRNA oraz ekspresję genów poprzez hipermetylację. Zmiany te mogą stanowić zagrożenie w technologii wspomaganego rozrodu (metody in vitro), gdzie DMSO jest powszechnie stosowany w celu zminimalizowania uszkodzeń komórek przy nagłym zamrażaniu z użyciem ciekłego azotu. Autorzy sugerują, aby w miarę możliwości unikać używania tej substancji[15].
Zastosowanie
edytujUżywany jest jako rozpuszczalnik[5][16][17][18], środek czyszczący (m.in. do usuwania powłok malarskich), odczynnik analityczny[16], reagent[17] i krioprotektant[7][5][16].
Zastosowania chemiczne
edytujDMSO w tandemie z czynnikami aktywującymi (np. DCC lub chlorek oksalilu) jest stosowany w chemii organicznej jako łagodny czynnik utleniający[19][20][21], np. w reakcjach utleniania Pfitznera-Moffatta i Swerna:
Zastosowania medyczne
edytujJest środkiem stosowanym miejscowo ułatwiającym przenikanie leków do krwiobiegu oraz jako lek weterynaryjny[7][5][16]. Ma też działanie przeciwbólowe[7] i przeciwzapalne[7][5][16]; jest stosowany w formie iniekcji do łagodzenia bólu i obrzęku pęcherza w stanach zapalnych[22].
Preparaty handlowe: Dimethyl Sulfoxide Irrigation USP, Kemsol Liquid 70%, Rimso-50[5].
Medycyna alternatywna
edytujDMSO jest stosowany jako preparat pseudoleczniczy w przypadku m.in. dny moczanowej, zaburzeń psychicznych, rozedmy płuc i nowotworów. Jego popularność wzrosła po emisji programu 60 minut, w którym terapia za pomocą tego związku przedstawiona została jako przełom w medycynie[23]. W rzeczywistości brak jest naukowych dowodów na skuteczność takich terapii, a stosowanie związku może być niebezpieczne ze względu na jego szkodliwość, tym bardziej że preparaty nie podlegają standardom farmaceutycznym w zakresie czystości i mogą zawierać toksyczne zanieczyszczenia[23]. W latach 80. XX w. problem z nieprawidłowym medycznym stosowaniem DMSO był na tyle poważny w USA, że American Cancer Society opublikowało ostrzeżenie przed jego stosowaniem[24], a FDA prowadziło działania przeciwko osobom oferującym DMSO jako lek[23].
Przypisy
edytuj- ↑ a b c d Farmakopea Polska VIII, Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne, Warszawa: Urząd Rejestracji Produktów Leczniczych, Wyrobów Medycznych i Produktów Biobójczych, 2008, s. 3491, ISBN 978-83-88157-53-0.
- ↑ a b c d e Dimethyl sulfoxide. ToxNet: Toxicology Data Network. [dostęp 2019-01-29].
- ↑ a b c Dimetylosulfotlenek (nr D8418) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2019-01-29]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ a b c Dimethyl sulphoxide [online], International Chemical Safety Cards [dostęp 2019-01-29].
- ↑ a b c d e f Dimethyl sulfoxide, [w:] DrugBank [online], University of Alberta, DB01093 (ang.).
- ↑ a b Dimethyl sulfoxide, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2012-07-29] (ang.).
- ↑ a b c d e Dimethyl sulfoxide, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 679 (ang.).
- ↑ a b Julie Forrester i inni, Generation of trimethylsulfonium cation from dimethyl sulfoxide and dimethyl sulfate: implications for the synthesis of epoxides from aldehydes and ketones, „J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1” (18), 1995, s. 2289–2291, DOI: 10.1039/P19950002289.
- ↑ Stanley G. Smith, S. Winstein, Sulfoxides as nucleophiles, „Tetrahedron”, 3 (3), 1958, s. 317–319, DOI: 10.1016/0040-4020(58)80032-0.
- ↑ Gary M. Lampman, Roger W. Koops, Caroline C. Olden, Phosphorus and sulfur ylide formation: Preparation of 1-benzoyl-2-phenylcyclopropane and 1,4-diphenyl-1,3-butadiene by phase transfer catalysis, „Journal of Chemical Education”, 62, 1985, s. 267, DOI: 10.1021/ed062p267.
- ↑ A. William Johnson, Robert B. LaCount, The Chemistry of Ylids. VI. Dimethylsulfonium Fluorenylide-A Synthesis of Epoxides, „Journal of the American Chemical Society”, 83 (2), 1961, s. 417–423, DOI: 10.1021/ja01463a040.
- ↑ E.J. Corey, Michael Chaykovsky, Dimethylsulfoxonium Methylide, „Journal of the American Chemical Society”, 84 (5), 1962, s. 867–868, DOI: 10.1021/ja00864a040.
- ↑ Arnaldo Dossena, Rosangela Marchelli, Giuseppe Casnati, New system for ‘activation’ of dimethyl sulphoxide in Pummerer-like reactions, „J. Chem. Soc., Chem. Commun.”, 1979, s. 370–371, DOI: 10.1039/C39790000370.
- ↑ a b Dimetylosulfotlenek (nr 472301) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck).
- ↑ M. Verheijen i inni, DMSO induces drastic changes in human cellular processes and epigenetic landscape in vitro, „Scientific Reports”, 9 (1), 2019, art. nr 4641, DOI: 10.1038/s41598-019-40660-0, PMID: 30874586, PMCID: PMC6420634 (ang.).
- ↑ a b c d e dimethyl sulfoxide, [w:] R.J. Lewis, Hawley’s Condensed Chemical Dictionary, Wiley, 2007, s. 454, ISBN 978-0-471-76865-4.
- ↑ a b dimethyl sulphoxide (DMSO), [w:] John Daintith (red.), A Dictionary of Chemistry, wyd. 6, Oxford: Oxford University Press, 2008, s. 222, ISBN 978-0-19-920463-2.
- ↑ Matthew D. Hall i inni, Say no to DMSO: dimethylsulfoxide inactivates cisplatin, carboplatin, and other platinum complexes, „Cancer Research”, 74 (14), 2014, s. 3913–3922, DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-14-0247, PMID: 24812268, PMCID: PMC4153432.
- ↑ W.W. Epstein, F.W. Sweat, Dimethyl Sulfoxide Oxidations, „Chemical Reviews”, 67 (3), 1967, s. 247–260, DOI: 10.1021/cr60247a001 (ang.).
- ↑ F.W. Sweat, W.W. Epstein, Dimethyl sulfoxide oxidations, „Journal of Organic Chemistry”, 32 (3), 1967, s. 835–838, DOI: 10.1021/jo01278a081, PMID: 6042131.
- ↑ T.T. Tidwell, Oxidation of Alcohols by Activated Dimethyl Sulfoxide and Related Reactions: An Update, „Synthesis”, 1990 (10), 1990, s. 857–870, DOI: 10.1055/s-1990-27036.
- ↑ Dimethyl sulfoxide. Uses, Side Effects & Warnings [online], Drugs.com [dostęp 2019-10-17] (ang.).
- ↑ a b c William T. Jarvis: DMSO. National Council Against Health Fraud; Center for Inquiry, 2001-10-24. [dostęp 2021-09-03]. (ang.).
- ↑ Unproven methods of cancer management. Dimethyl sulfoxide (DMSO), „CA: A Cancer Journal for Clinicians”, 33 (2), 1983, s. 122–125, DOI: 10.3322/canjclin.33.2.122, PMID: 6186349.
