3 CUPRINS Introducere7Capitolul I. Formarea N-nitrozoaminelor n
ap11 I.1. Procese de nitrozare a aminelor11 I.1.1. Nitrozarea
aminelor secundare11 I.1.2. Formarea agenilor de nitrozare13 I.1.3.
Formarea N-nitrozoalchilaminelor secundare alifatice15 I.1.4.
Cinetica proceselor de nitrozare a aminelor secundare alifatice17
I.1.5. Mecanismul procesului de nitrozare a aminelor secundare
alifatice24 I.1.6. Influena inhibitorilor asupra procesului de
nitrozarea aminelor secundare alifatice29 I.1.6.1. Influena
derivailor acidului tartric asupra nitrozrii DMA i DEA29 I.1.6.2.
Influena (+)-catehinei asupra nitrozrii DMA i DEA33 I.1.6.3.
Influena enoxilului asupra nitrozrii dimetilaminei34 I.2.
Nitrozarea aminelor ciclice37 I.2.1. Nitrozarea morfolinei37
I.2.1.1. Formarea agenilor de nitrozare i efectele toxiceasupra
organismului37 I.2.1.2. Legiti cinetice n procesul de nitrozare a
morfolinei cu nitrii39 I.2.1.3. Metodele de inhibiie n procesul de
formare a N-nitrozomorfolinei44 I.3. Nitrozarea amidelor54 I.3.1.
Precursori ai N-nitrozometilureei54 I.3.2. Cinetica i mecanismul
nitrozrii metilureei56 I.3.3. Inhibiia procesului de nitrozare a
metilureei59 I.3.4. Denitrozarea N-nitrozometilureei62 Capitolul
II. Formarea N-nitrozoaminelor n tutun i n fumul de igar67 II.1.
Formarea N-nitrozoaminelor specifice tutunului67 II.1.1. Formarea
N-nitrozoaminelor specifice tutunului din predecesori68 II.1.2.
Formarea endogen a N-nitrozoaminelor70 II.2. Materiale i metode
utilizate la analiza NAST i a predecesorilor din tutun71 II.3.
Formarea N-nitrozoaminelor n tutun i n fumul de igar74 II.3.1.
Determinarea N-nitrozoaminelor specifice tutunului n diferite
tipuride igri i a predecesorilor lor n tutun i n fumul de igar74
II.3.2. Formarea N-nitrozoaminelor la diferite etape de prelucrarei
la arderea tutunului77 II.3.3. Studiul cinetic al procesului de
formare a NAST n sisteme-model82 II.3.4. Diminuarea coninutului de
N-nitrozoamine specifice tutunuluin fumul de igar87 II.3.4.1.
Influena inhibitorilor asupra procesului de formarea NAST n tutun87
II.3.4.2. Degradarea fotolitic a N-nitrozoaminelor89 II.3.4.3.
Adsorbia N-nitrozoaminelor din fum91 Capitolul III. Formarea
N-nitrozoaminelor n produsele alimentare95 III.1. Formarea
N-nitrozocompuilor volatili i nevolatili n produsele alimentare95
III.1.1. Transformarea nitrailor i nitriilor n produsele
alimentare98 III.2. Transformarea nitrailor, nitriilor i formarea
N-nitrozoaminelor n produsele alimentare comercializate n Republica
Moldova101 III.2.1. Coninutul nitrailor i nitriilor n produsele din
carne101 III.2.2. Influena substanelor reductoare asupra
concentraiei nitriilori nitrailor n produsele din carne105 III.2.3.
Nitrai, nitrii i N-nitrozoamine n produsele lactate107 III.2.4.
Analiza N-nitrozoaminelor n mal i bere110 III.2.5. Coninutul NNA n
produsele alimentare din carne i pete111 Capitolul IV. Formarea
N-nitrozoaminelor n sistemele sucului gastricimitat i real117 IV.1.
Conversia nitrailor i nitriilor n tractul digestiv117 IV.2.
Transformarea oxidului de azot(II) n organismul uman120 IV.3.
Nitrozarea endogen a aminelor i proteinelor n sistemul
gastrointestinal122 IV.4. Nitrozarea substratelor cu nitrii n suc
gastric imitat i real126 IV.4.1. Concentraia ionilor nitrai i
nitrii n sucul gastric n funcie de pH127 IV.4.2. Reducerea
enzimatic a ionilor nitrai n prezena Bificoluluii nitrozarea
aminelor secundare n sucul gastric129 IV.5. Nitrozarea enzimatic a
metaboliilor proteinelor cu ioni nitriin prezena pepsinei,
tripsinei i chimotripsinei132 IV.6. Inhibiia procesului de
nitrozare a metaboliilor formaila proteoliza proteinelor136 IV.7.
Influena hidrogenodihidroxifumaratului de sodiu asupra
coninutuluide substrat proteic i de aminoacizi la proteoliza
cazeinei137 Capitolul V. Formarea methemoglobinei sub aciunea
ionilor nitriila oxidarea oxihemoglobinei cu nitrii145 V.1.
Mecanismele de oxidare a hemoglobinei cu ioni nitrii i alte
xenobiotice145 V.1.1. Procese de oxidare a oxihemoglobinei cu ioni
nitrii146 V.1.2. Participarea altor xenobiotice n oxidarea
hemoglobinei148 4 V.2. Metode de inhibiie n procesul de oxidare a
HbO2 cu ioni nitrii150 V.2.1. Descompunerea peroxidului de
hidrogen150 V.2.2. Dezactivarea radicalilor activi ai oxigenului151
V.2.3. Captarea radicalilor NO2-153 V.2.4. Reducerea
methemoglobinei154 V.3. Noi metode de inhibiie n procesul de
oxidare a hemoglobinei cu nitrii155 V.3.1. Metode experimentale de
cercetare156 V.3.2. Legitile cinetice n sistemele HbO2 NO2- i HbO2
NO2- H2O2 156V.3.3. Cinetica procesului de oxidare a HbO2 cu NO2- n
prezena inhibitorilor159 V.3.3.1. Utilizarea acidului ascorbic n
inhibiia procesuluide oxidare a HbO2160 V.3.3.2. Influena
dihidroxifumaratului acid de sodiuasupra oxidrii HbO2 cu NO2161
Capitolul VI. Mecanismul procesului de reducere a ionilor nitriin
prezena antioxidanilor165 VI.1. Efectul protector al unor reductori
naturali n apariia cancerului.Transformarea nitriilor n prezena
compuilor reductori165 VI.2. Reducerea ionilor nitrii cu
polifenoli, acid ascorbic, acid dihidroxifumarici derivaii lui168
VI.2.1. Reducerea ionilor nitrii sub aciunea acidului ascorbic169
VI.2.2. Reducerea nitriilor n prezena acidului dihidroxifumarici a
derivailor lui170 VI.3. Reducerea ionilor nitrii cu polifenoli174
VI.3.1. Efectul reducerii ionilor nitrii cu rezveratrol174 VI.3.2.
Efectul reducerii nitriilor cu (+)-catehin i cvercetin179 VI.3.3.
Gradul de reducere a ionilor nitrii cu reductori n funcie de
diferii parametri ai mediului181 Capitolul VII. Determinarea
activitii antioxidante/antiradicalice a inhibitorilor185 VII.1.
Activitatea antioxidant a reductorilor naturali185 VII.2. Metode de
evaluare a activitii antioxidante/antiradicalice a
inhibitorilorprin testul cu radicalul DPPH190 VII.2.1. Studiul
activitii antioxidante/antiradicalice a inhibitorilor naturaliprin
utilizarea testului cu radicalul DPPH192 Capitolul VIII. Metode
electrochimice de reducere a nitrailor i nitriilor din ap197
VIII.1. Metode biologice de reducere a compuilor minerali ai
azotului197 VIII.2. Metode fizico-chimice de nlturare a ionilor de
NO3- din ap199 VIII.3. Metode electrochimice de nlturare a ionilor
de NO-3 din ap201 VIII.4. Reducerea electrochimic a nitrailor i
nitriilor cu anozi solubili203 VIII.4.1. Metode i materiale203
VIII.4.2. Reducerea concentraiei de NO3- din soluii-model i ape
naturale la tratarea lor electrochimic cu anozi solubili de
aluminiu205 VIII.4.2.1. Reducerea concentraiei ionilor nitrai n
sisteme-model205 VIII.4.2.2. Tratarea electrochimic a apelor
naturale de NO3-
cu anozi solubili de aluminiu213 VIII.4.2.3. Reducerea
electrochimic a ionilor nitrai din sisteme-modeli ape naturale cu
anozi solubili de magneziu i fier215 VIII.4.3. Reducerea
concentraiei ionilor nitrii din soluii-model i ape naturalela
tratarea lor electrochimic cu anozi solubili de aluminiu217
VIII.4.3.1. Tratarea electrochimic217 VIII.4.3.2. Reducerea
electrochimic a ionilor nitriicu anozi insolubili220 Concluzii222
Bibliografie225 Anexe255 5 Introducere
n ultimele decenii s-au efectuat multiple investigaii
urmrindu-se estimarea riscului pentru om al substanelor cancerigene
care persist n mediulambiant.Printre numrul maredeastfeldesubstane
unlocdeosebit locupN-nitrozocompuii (NNC),dintrecare~ 80%posed
aciune cancerigen i induc apariia tumorilor maligne practic n orice
organe ale omului i animalelor.N-nitrozocompuii se formeaz destul
de uor n organismul uman, mediul ambiant, produsele alimentare i n
fumul de igar. Sinteza acestor compui se realizeaz, preponderent,
din amine secundare i nitrii sau oxizi de azot.Cercetrile tiinifice
n domeniul cancerogenezei acestor compui se dezvolt n cteva
direcii: (1) identificarea noilor cancerigeni activi, (2)
monitorizareasurselordeNNCcunoscuinmediulambiant,(3)determinareamecanismelordeformareacancirigenilori(4)elaborarea
metodelor de prevenire a apariiei i rspndirii agenilor
cancerigeni.Pentruprofilaxiaiinhibiiaapariiei tumorilorpotfi
utilizaidiferiiantimutageniianticancerigeni.Cutoateacestea,pnnprezentrmn
neclare unele aspecte ale proceselor date: la care etape ale
procesului de cancerogenez este posibil inhibiia real; ce grupe ale
inhibitori chimici sunt mai cu perspectiv pentru utilizarea n
practic i studiul anticancerogenezei; care sunt mecanismele de
aciune inhibitoare n cancerogenez; ce
sistemedetestarepotfirecomandatepentruselectareaanticancerigenilor;caresuntgradeledecorelareaefectelorantimutagenelorianti-cancerigeneloricumesteposibilextrapolarearezultatelorexperimentaleasuprapopulaiei?CunoatereamecanismelordeformareaN-nitrozocompuilor,elaborareametodelordediminuareaconcentraieiagenilordenitrozareideinhibiieaprocesuluidenitrozareadiferitelor
substraturi in vitro i in vivo ar permite stabilirea mecanismelor
de formare a substanelor cancerigene i elaborarea unui sistem de
profilaxie i de prentmpinare a dezvoltrii diferitelor boli
oncologice.
Scopulprezenteilucrrirezidnstabilireamecanismelordenitrozare
nsistemele-modelireale,aprocedeelordeinhibiieprinutilizarea
diferitelor substane obinute din produse secundare vinicole i n
elaborarea metodelor de diminuare a polurii mediului ambiant.
Pentru realizarea scopului au fost propuse urmtoarele sarcini:
-stabilirea mecanismelor de nitrozare a aminelor secundare
alifatice, heterociclice, a amidelor i determinarea legitilor
cinetice de nitrozare n funcie de diferii parametri;
-cercetareaprocesuluideformareaNNCladiferiteetapedeprelucrareideterminareaN-nitrozoaminelorspecificetutunuluiifumuluide
igar;-cercetarea proceselor de transformare a nitrailor, nitriilor
i de formare aN-nitrozoaminelor n diferite produse alimentare;
-stabilirea particularitilor de nitrozare enzimatic i neenzimatic a
unor amine i peptide n sucul gastric; -determinarea legitilor
cinetice de oxidare a oxihemoglobinei cu ioni nitrii in vitro i in
vivo i a mecanismelor de aciune a unor inhibitori naturali n aceste
procese;
-elaborareametodelordediminuareaconcentraieinitriilorinitrailor,capredecesoriaiprocesuluidenitrozare,nsisteme-modeliape
naturale;
-elaborareametodelordeinhibiienprocesuldeformarealN-nitrozocompuilorprinutilizareaunorreductoninaturaliobinuidinproduse
secundare vinicole i determinarea activitii lor
antioxidante/antiradicalice; n rezultatul studiilor experimentale:
-pentru prima dat s-a determinat mecanismul de inhibiie a nitrozrii
aminelor secundare alifatice cu utilizarea reductonilor obinui din
produse secundare vinicole; -pentru prima dat s-a constatat efectul
inhibitor al acidului dihridroxifumaric n procesul de formare a
N-nitrozonornicotinei in vitro i in vivo; -s-a stabilit c gradul de
inhibiie n procesul de nitrozare a aminelor secundare depinde de
natura inhibitorului i bazicitatea aminei; -s-a stabilit c
tartratul de dipotasiu este un inhibitor mai efectiv n procesul de
nitrozare a nicotinei, comparativ cu acizii citric i tartric, iar
utilizarea lui mbuntete calitatea tutunului, aroma fumului i
acioneaz pozitiv asupra duratei de ardere a tutunului; -analiza
coninutului substratului proteic nehidrolizat la proteoliza
cazeinei a artat c hidrogenodihidroxifumaratul de sodiu, utilizat n
calitate de inhibitor la nitrozarea metaboliilor formai, nu
influeneaz asupra activitii enzimelor specifice;
-s-adeterminatmecanismuldeaciuneahidrogenodihidroxifumaratuluidesodiuasupraprocesuluideoxidareaoxihemoglobineicuioni
nitrii, care se bazeaz pe interaciunea cu radicalul OH* i HO2*. Au
fost elaborate noi metode de inhibiie n procesul de formare
asubstanelor cancerigene, prin utilizarea reductonilor obinui din
produse secundare vinicole (acidul dihidroxifumaric,
hidrogenodihidroxifumaratul de sodiu, rezveratrol, esterul
dimetilic al acidului dihidroxifumaric). S-a stabilit
mecanismuldeinhibiieanitrozriiaminelorsecundarealifaticeiciclicecuioninitrii.Aufostelaboratenoimetodedeinhibiienoxidarea
oxihemoglobinei cu ioni nitrii cu utilizarea reductonilor obinui
din produse secundare vinicole i s-a stabilit mecanismul acestor
procese.Valoarea aplicativ a lucrrii este determinat de metodele
elaborate pentru diminuarea concentraiei ionilor nitrai, nitrii i
N-nitrozocompui n ap, produse alimentare, snge, suc gastric, tutun
i fum de igar. n acest context:
s-auoptimizatcondiiiledeutilizareareductorilorobinuidinprodusesecundarevinicolepentruinhibiiaproceselordeformarealN-nitrozocompuilor;
s-a stabilit posibilitatea utilizrii reductorilor studiai pentru
diminuarea concentraiei NNA din sucului gastric;eliminarea
N-nitrozoaminelor specifice tutunului la fermentarea i arderea
tutunului s-a efectuat prin utilizarea tartratului de potasiu i
folosirea diatomitelor din Republica Moldova; s-a constatat c
utilizarea acidului dihidroxifumaric i a acidului tartric n dieta
alimentar diminueaz coninutul de N-nitrozonornicotin, care se
formeaz la nitrozarea nornicotinei cu ioni nitrii in vivo;
s-astabilitrolulinhibitoralacidului dihidroxifumaricla
nitrozareadiureticelor(hidroclortiazida)cu ioni nitriin
sistemelesuculuigastricprin diminuarea concentraiei
nitrozohipotiazidei; s-au optimizat condiiile de tratare a apelor
naturale pentru diminuarea concentraiei ionilor nitrai i nitrii
prin metoda electrochimic n celula cu anozi solubili de aluminiu i
anozi insolubili de fier i magneziu n funcie de concentraia lor,
timpul tratrii, intensitatea curentului electric i pH-ul
soluiei;introducerea hidrogenodihidroxifumaratului de sodiu n
tehnologia de fabricare a salamurilor a micorat concentraia ionilor
de nitrii i nitrai, iar indicele ascorbat, care determin
proprietatea de reducere a nitriilor n diferite produse, crete odat
cu mrirea concentraiei reductorilor. 6
Cuvintecheie:N-nitrozoamine,N-nitrozoamide,agenidenitrozare,mecanismedenitrozare,inhibiianitrozrii,reductoni,activitate
antioxidant/antiradicalic,constantedevitez,methemoglobin,ioninitriiinitrai,amine,amide,tutun,fumdeigar,N-nitrozoaminespecifice
tutunului, suc gastric, metode electrochimice, produse alimentare.
Lista abrevierilor
NNCN-nitrozocompui,DFH4aciduldihridroxifumaric,DMAdimetilamina,DEAdietilamina,NDEAN-nitrozodietilamina,NDMAN-nitrzodimetilamina,NNAN-nitrozoamine,DFH3Nahidrogenodihidroxifumaratuldesodiu,MORmorfolina,NMORN-nitromorfolina,EDMT
esterul dimetilic al acidului tartric, EDMD esteruldimetilic al
acidului dihidroxifumaric, MU N-metilureea, NMU
N-nitrozometilureea,(+)Cat(+)catehina, NNN N-nitrozonornicotina,
NNK 4-(metilnitrozoamina)-1-(3-piridil)-1-butanona, NNAL acidul
4-(metilnitrozoamina)-1-(3-piridil)-butiric,
NNACacidul[4-(metilnitrozoamina)-1-(3-piridil)-but-1-il]--O-D-glucoziduronic,NASTN-nitrozoaminespecificetutunului,NPJPN-nitrozopiperidina,AAsacidascorbic,AGlacidgalic,NOCPpredecesoriiN-nitrozoaminelor,ATEanalizatermo-energetic,PCpigment
caratenoidic, Alb albumina, MetHb methemoglobina, HbO2
oxihemoglobina, RedH2 compui cu proprieti reductoare, Red produs de
oxidare al RedH2,Rezv. rezveratrol, DPPH
2,2-difenil-1-picrilhirazil, PAR puterea antiradicalic, CE50
concentraia eficient, Cv cvercetina, Eneox extract de enotanine din
semine de struguri, ENOXIL - extract de enotanine din semine de
struguri modificat, NVNC N-nitrozoamine volatile, SG suc gastric,GI
grad de inhibiie, EC epicatehina, ECG epicatehin galat, EGCG
epigalocatehingalat, EGC epigalocatehin, ABTS+ 2,2
azinobis-3-etilbenzo-tiazolin-6-acid sulfonic. 7 Capitolul I.
Formarea N-nitrozoaminelor n ap I.1. Procese de nitrozare a
aminelor I.1.1. Nitrozarea aminelor secundare N-nitrozocompuii sunt
substane puternic cancerigene i mutagenice formate la interaciunea
dintre diferii nucleofili (amine, amide) i acidul azotos. Rspndirea
larg a acestei grupe de compui n mediul ambiant, proprietatea
evideniat de a provoca tumori n diferite organe, efectele
cancerigen, mutagen, transplacentar i alte particulariti de acest
gen indic la
pericolulN-nitrozocompuilor(NNC)pentruanimaleiom.PrincipalaprimejdieaNNC,comparativcualicancerigeni(hidrocarburilearomaticepoliciclice,aflatoxinele,bifenilii
policlorurai), este proprietatea de a se forma uor din predecesori
n organisme vii i n mediul ambiant. N-nitrozocompuii cancerigeni
deriv de la diferii compui, ce includ majoritatea aminelor
secundare (R2NH) i teriare (R3N), amidelor secundare (RCO.NHR1O) i
teriare (RCO.NR1R2), N-substituenii ureei (R1HNCO.NH2), guanidinele
(R1HNC(=NH)NH2) i uretanii (RR1N.COR). Cei mai rspndiiNNC deriv de
la aminele secundare (RR1NH) sau de la derivaii lor N-alchilai [1].
Principaleleprocesedenitrificareidenitrificaresuntfoartebineadaptatenecosistem,daraciuneaantropogenasupramediuluinudoarcintroduceschimbri,darnunele
cazuri manifestunimpact negativasupra
naturii.Introducereaexcesivangrmintelor mineraledeazot(sruride
amoniu, nitrai,uree),poluarea mediuluicuoxizi deazotformai n
industrie i transport influeneaz asupra ciclurilor naturale ale
azotului; astfel, n biosfer se creeaz exces de predecesori ai NNC
din care se formeaz aceti cancerigeni. Timp de peste patru decenii
s-a studiat chimia procesului de N-nitrozare in vitro (Challis,
Rid, Mirvish i Williams). Soluiile apoase acide de sruri ale
nitriilor la pH< 5 sunt cele mai cunoscute medii de nitrozare
care au fost pe larg investigate. Studiile efectuate demonstreaz c
acidul azotos i ionii nitrii nu reacioneaz direct cu
aminosubstratul. Agentul de nitrozare efectiv (Y-NO) se formeaz n
rezultatul interaciunii catalizatorului nucleofil (Y-, care este,
de exemplu: NO2-, Cl-, SCN-) cu acidul azotos, protonat ntr-o faz
rapid cu instaurarea urmtoarelor echilibre (I.1.1, I.1.2 i I.1.3)
[1]. NO2- + H3O+ HNO2 + H2O (I.1.1)HNO2 + H3O+ H2O + NO+ (I.1.2)H2O
+ NO+ + Y- Y-NO + H2O (I.1.3)R2NH2+ + H2O R2NH + H3O+(I.1.4)R2NH +
Y-NO R2NNO + HY (I.1.5) S-a constatat c doar aminosubstratul
neprotonat, care este n echilibru cu acidul lui conjugat (ec.
I.1.4), reacioneaz cu Y-NO dup ecuaia (I.1.5) [5]. Astfel, n irul
echilibrelor
prezentate,direciaprocesuluivadepindedepH,bazicitateaaminosubstratuluiiprezenacatalizatoriloranionici(Y-).nabsenaaltornucleofili,ionulnitritacioneazncalitatede
catalizator, Y-, i n acest caz speciile reactive sunt oxidul de
azot N2O3, format n reacia chimic:2HNO2 N2O3 + H2O (I.1.6)
Nitrozarea aminelor secundare este studiat destul de larg, iar
mecanismul general de nitrozare este sumarizat prin ecuaia I.1.7
[2]:
Este cunoscut c aminele au un caracter bazic datorit
electronilor neparticipani de la azot; astfel, n soluii apoase se
instaureaz un echilibru (ec. I.1.8), iar constanta de echilibru
reprezint constanta de bazicitate (kb): R- NH2 + H2O R- NH3+ + HO-
(I.1.8) Bazicitatea aminei este unul dintre factorii care exercit
influen decisiv asupra vitezei de nitrozare a diferitelor
substraturi. Cu ct mai sczut este bazicitatea aminei, cu att se
reduce posibilitatea ei de a fi ionizat i astfel crete viteza de
nitrozare. Bazicitatea aminelor este influenat de structura lor i
de densitatea electronic la atomul de azot. Aminele alifatice sunt
baze mai tari dect amoniacul datorit grupelor alchil, cu efect
respingtor de electroni (+Is), efect ce mrete bazicitatea. Aminele
secundare sunt baze mai tari dect aminele primare, deoarece conin
dou grupri alchil cu efect(+Is), dar aminele teriare sunt baze mai
slabe datorit unui efect de influen steric, produs de cele trei
grupe alchil. Aminele aromatice sunt baze mai slabe dect amoniacul.
Bazicitatea mai sczut a aminelor aromatice se datoreaz implicrii
electronilor neparticipani de la atomul de azot ntr-o conjugare cu
electroniitai nucleului benzenic. Pentru aminele studiate n
prezenta lucrare scderea bazicitii i creterea vitezei reaciei de
nitrozare are loc conform irului din Figura I.1.1. Din
investigaiile tiinifice se constat c pentru aminele secundare care
au pKa > 5 vitezele reaciilor de formare a N-nitrozoaminelor,
calculate dup consumul total de amine i ioni nitrii, au o dependen
caracteristic de pH, atingnd maximum pentru amine la pH ~ 3,4, iar
pentru aminoacizi ~ 2,5 [3]. Aceast dependen reflect influena
aciditii mediului reactant asupra concentraiilor de oxid de azot
(III) i amine neprotonate. Totui, mrimea vitezelor de nitrozare n
funcie de pH depinde de bazicitatea aminei (pKa), care determin
partea de amin neprotonat ce particip n reacie. n intervalul de
pH2-5, n absena catalizatorilor(de ex., ioni de tiocianat, Cl-,
I-), reacia de nitrozare
aproapecutoatealchilaminelesecundarearelocprinintermediuloxiduluide
azot(III)i nudepindede natura soluiei-tampon.
Aminocompuiislabbazici(deex.,amidele,derivaiiureei)nusenitrozeazattdeactivprin
intermediul N2O3. Viteza de nitrozare pentru aceti compui crete cu
micorarea pH-ului, datorit formrii altui agent de nitrozare NO+ sau
H2O+NO; astfel, nitrozarea acestor substraturi are loc prin
interaciunea lor cu ionul de nitrozoniu hidratat sau nehidratat dup
urmtoarea ecuaie: W = k9 [R(R1)NH][HNO2][H3O+] (I.1.9) Viteza de
nitrozare pentru majoritatea aminelor secundare este proporional cu
ptratul concentraiei ionilor nitrii i manifest, dup cum s-a
menionat mai sus, o valoare maxim la pH 3-3,4.W = k10
[R(R1)NH][HNO2]2 (I.1.10) Viteza de nitrozare a N-alchilureelor,
N-alchilcarbamailor, amidelor este proporional cu concentraia
ionilor nitrii i a ionilor de hidrogen (ec. I.1.9); astfel, viteza
de nitrozare nu manifest un maxim n funcie de pH, dar crete cu
scderea pH-ului. Se poate constata c, n general, aminele secundare
slab bazice, N-alchilureele, N-alchilamidele simple
iguanidinelesuntnitrozatemairapid.Amineleprimare,teriareicuaternaredeobiceisenitrozeazcumult
maincet,cuexcepiacompusuluiaminoteriaraminopiridina,careestenitrozatextremderapid.Vitezade
nitrozare depinde de pH-ul mediului i de concentraia ionilor
nitrii.
I.1.2. Formarea agenilor de nitrozare
Formareaagenilordenitrozarearelocnrezultatulinteraciuniiionilornitriicuprotonii(H+sau
H3O+)cuformareaaciduluiazotos(HONO).nsoluiiapoasesestabilete
unechilibruntreacidulazotosi oxidul de azot (III), conform ecuaiei
(I.1.6) [5].Valoarea constantei de echilibru a fost determinat
conductometric la 25C, iar mai trziu, prin metoda poteniometric,
spectrofotometrici cinetic, de ctre Markovits i col., a crei
valoare este de 3,0 10-3l mol-1.
Reacia(I.1.6)esteocaleimportantdeformareaagenilordenitrozareatt
invivo,ctiinvitro,nparticularnmediulambiant,produsealimentareinstomac.
Protonarea ionilor nitrii este doar una n irul mare de reacii ce au
loc, deoarece n afar de N2O3 se formeaz i ali ageni de nitrozare,
ca ionul acidului azotos (H2O+ NO), tetraoxidul de azot (N2O4) i
al. Proporiile relative ale fiecrei specii depind de aciditatea
mediului, ns la o aciditate moderat (pH2-5) ei sunt toi prezeni i
pot fi detectai spectrofotometric (Fig. I.1.2) [7]. Fig. I.1.1.
Dependena vitezeide nitrozare de bazicitatea aminelor. (I.1.7) 8
Fig. I.1.2. Formarea agenilor de nitrozare la interaciunea
nitriilor cu protonii. La pH2 este important cationul H2O+NO, care
este predominant n reacia de nitrozare. Ionul de nitrozoniu NO+
este instabil n mediul bazic (ec. I.1.11): NO+ + OH HNO2 NO2 +
H+(I.1.11) n mediul acid echilibrul (I.1.12) este deplasat n
dreapta i N2O3 se transform n ionul de nitrozoniu: N2O3 + 2H+ 2NO+
+ H2O(I.1.12) Acest echilibru a fost determinat n baza studierii
absorbiei n UV a ionului nitrit la diferite pH-uri. La valori ale
pH[NO2-]0, pentru a determina constanta de vitez utilizm ecuaia
redat n [108]: 222 0 0NO0 2 0 2 0 2 0NO[NO ] ([MOR] X )1k 1n[MOR]
[NO ] [NO ] ([NO ] X ) = sau(I.2.14) 220NO00 2 02 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)
nexpresiavitezei,[MOR]reprezintconcentraiatotaldesubstrat,careindicconcentraiamolaraMORionizateplusMORliber,iar[NO2-]concentraiatotaldeioni
nitrii, care alctuiete suma concentraiilor molare de NO2- i HNO2.
Viteza procesului de consum a ionului nitrit n funcie de [MOR]0
variaz n intervalul 1,13x10-7 4,95x10-7 Ms-1(Tab. I.2.1). 23 Fig.
I.2.4. Dependena 2NOW de valoarea pH,[MOR]0 = 110-3M, [NO2-]0 =
110-4M, t = 37C. 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
acestintervaldeconcentraiiefectulconcentraieiNO2-estepredominant,deoarecenexpresiapentruvitezionul
nitrtestelaputereaadoua.Din TabelulI.2.1observmc creterea
concentraiei NO2- de ase ori duce la creterea vitezei de nitrozare
de apte ori. ns, creterea [MOR]o de 200 de ori mrete viteza iniial
numai de 4,3 ori [107].Viteza de formare a NMOR, calculat din
concentraiile totale de substrat i ion nitrit, depinde de pH-ul
mediului. Datele experimentale obinute sunt prezentate n Tabelul
I.2.2 i n Figura I.2.4. 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 107 Ms-1 k1, M-1s-1 11,049,751,410,37
22,054,421,780,52 33,084,212,71,14 43,489,894,01,23
54,071,052,330,71 Viteza iniial n funcie de pH trece prin maximum
la pH 3,4 (egal cu valoarea pKa pentru HNO2), iar consumul de NO2-
la acest pH este cel mai nalt (89,89%). Aceast dependen reflect
influena aciditii mediului asupra concentraiei agenilor de
nitrozare i a morfolinei neprotonate. Agenii de nitrozare formai se
consider cancerigeni i mutageni datorit capacitii de a nitroza
morfolina cu formarea NMOR. n procesul de reacie ionii nitrii se
consum, iar viteza de consum depinde, cum a fost constatat, de
diferii factori fizico-chimici.
Numaimorfolinaneprotonatparticipnprocesulde
nitrozareiformeazN-nitrozomorfolina.Notndconcentraia
morfolineitotaleca[MOR]iformaneionizat[MORo],atunci concentraia
formei neprotonate a morfolinei poate fi determinat din relaia
[86]:0pk pH[MOR][MOR ] ,1 10=+
(I.2.17)undepkla37Ceste8,23.Pentruastudiaprocesuldenitrozarea
MORdupvariaiaconcentraieideNMORformats-autilizat
metodadeanaliztermoenergetic(ATE)[101].NitrozareaMOR cu ioni nitrii
s-a efectuat n soluie-tamponcitrat-fosfat (~pH 2,5)nfuncie
deconcentraiaNO2-nintervalul(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 format la nitrozare variaz n limitele
(3,08-6,20)% pentru intervalul dat al [NO2-]0 (Fig. I.2.5).
Astfel,cucreterea[NO2-]0nsistemobservm
creterea[NMOR].CantitateainiialdeMORestede25mol, iarnprocesulde
nitrozarese transform dela0,77molpn
la1,55molnprobaanalizat(Tab.I.2.3).Randamentulsczut
alreacieidenitrozareestedeterminatdeprotonareaaminelorla pH 2,5,
care nu se supun nitrozrii. Tabelul I.2.3 Determinarea NMOR prin
ATE n f[NO2-]0 i influena unor inhibitoriasupra procesului de
nitrozare; pH 2,5, t = 37C,soluie-tampon citrat-fosfat, [MOR]0 = 5
mM [NO2-]0,mM StandardProbaNO-Amina
AriaConc.Vol.AriaVol.Conc.DiluiaConc.Total 10 MuMuL10 MuLuMuMumol
5,5 NO2- MF2,791,01007,231002,591002591,55 4,16 NO2-
MF2,791,01005,231002,101002101,26 2,75 NO2-
MF2,791,01004,441001,591001590,95 1,37 NO2-
MF2,791,01003,591001,291001290,77
DMA+DFH42,791,01000,131000,051010,00 DEA+DFH42,791,010001000100,00
MF etanol 65%2,791,01000,941000,34100340,2 MF 2.34
spir.2,791,01000,831000,3100300,18 MF2.34
rezv.2,791,01002,281000,82100820,49 spir. SA2,791,010001000100 Dac
comparm datele obinute la nitrozarea morfolinei (Tab. I.2.4) la un
pH mai ridicat (pH 2,8) la aceeai concentraie de NO2- egal cu 5 mM
(dar mai introducem n sistem NaCl de0,05M)cudateledinTabelulI.2.3la
aceeai[NO2-]0,atunciconstatmcconcentraiaNMORformate
nsistemcretedela269Mpn la 416M.nprezena ionilordeCl- viteza
procesului de nitrozare crete (Tab. I.2.4), deoarece se formeaz
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
rezultateleexperimentaleprezentaten[110]s-aconstatatcprocesuldenitrozareaMORdecurgecuformareaNMOR.PrinmetodaATEs-adeterminatformareaNMORla
nitrozarea cu ioni nitrii. Dup viteza de consum a ionilor nitrii n
sistem am constatat c acest proces depinde de [NO2-]0, pH i
[MOR]0.01234567Randament, %1.37 2.75 4.16 5.5[NO2-]o, mMRandament,
% [NO2-]0, mM 24 Fig. I.2.6. Formarea aminocarbamailor. I.2.1.3.
Metodele de inhibiie n procesul de formare a N-nitrozomorfolinei
Diminuarea efectelor citotoxice, genotoxice i clastogenice ale NNC
este obiectivul principal n cercetrile tiinifice n acest domeniu.
Proprietile mutagenice i cancerigenice 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) inhibiia
mutagenicitii NNC prin activarea reparrii leziunilor induse de NNC
n ADN.
PentruareduceefectelecitotoxicealeNMORaufostselectaidiferiiantioxidani,cavitamineleCiE[72].Aufostoptimizateconcentraiileacestorinhibitori[89],utiliznd
testareapeceluleleV79alehamsteriloricelulelecarcinomeicolonuluiumanCaco-2.Citotoxicitateaafostevaluatutilizndtehnicaexcluzieicutripanalbastru(careindicprezena
celulelor moarte) n celulele Caco-2 i testul eficienei de nsmnare n
celulele hamsterilor V79 (care determin mrirea sau pierderea
capacitii de reproducere). Dup cum s-a evideniat n [89], vitamina C
a micorat semnificativ efectul genotoxic 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. Vitamina
E a redus citotoxicitatea indus de NMOR numai n celulele Caco-2,
care se gsesc n colon. Astfel, s-a constatat c vitamina C este un
reductor mai puternic, care inhib formarea NNC prin reducerea
ionului nitrit [59,90]. Aciunea antimutagenic a vitaminei C poate
fi corelat cu
capacitateaacesteiadeablocalegareacovalentaunorNNCdeADNcelular[91].Princomparareaaciuniiefectuluiinhibitoralacestordouvitaminelareducereaefectelortoxicen
prezena NMOR i N-metil-N-nitro-N-nitrozoguanidinei (MNNG), s-a
constatat c ambele vitamine nu prezint nici un efect protector
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 repararea acestor 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 este dioxidul
de carbon. S-a presupus acelai mecanism de inhibiie n formarea NMOR
ca i n cazul vitamineiC, adic,nprimul
rnd,diminuareaconcentraieiagentuluide
nitrozare,caresepoateformaprintr-un amestecdeNOiO2
[85].StudiindN-nitrozareamorfolineicucompui donori de NO (PAPA
NONOate i MAMA NONOate) n funcie de pH, Kirsch i col. [94] au ajuns
ns la o alt concluzie.n
rezultatulstudiilorexperimentale[94]s-aconstatatcHCO3-nupoates
protejezemorfolina n procesuldenitrozarela pH-ulfiziologic(pH7,4),
ns CO2inhib nitrozarea pn la pH 8,9. Acest efect protector al lui
CO2 se explic prin formarea carbamatului de morfolin (Fig. I.2.6),
dar nu prin diminuarea concentraiei agenilor de nitrozare [95]. Se
presupune c formarea aminocarbamailor in vivo este o ulterioar
posibilitate de a inhiba N-nitrozarea aminelor att de ctre NO/O2,
ct i de ctre NO/O2-. ntruct nucleofilitatea aminelor are un rol
decisivnreaciiledenitrozareprovocatedeN2O3,factoriicaremicoreazdensitateaelectronilorlaatomuldeazottrebuiesdiminuezereactivitateaaminelorfadeN2O3.n[94]s-au
efectuat calcule chimico-cuantice ale distribuiei sarcinii la
morfolin, anionul carbamatului de morfolin i al acidului
corespunztor i s-a obinut micorarea sarcinii de la -0,71 la -0,59 i
-0,51, corespunztor. Astfel, atomul de azot al carbamatuluide
morfolin sau al acidului corespunztor este un nucleofil mai slab
dect atomul de azot al morfolinei i, astfel, carbamaii formai sunt
mai puin susceptibili atacului oxidativ al
N2O3.GraduldeinhibiieaprocesuluidenitrozareaaminelorcuCO2practicnudepindedetipul
sistemului de nitrozare (NO/O2 sau NO/O2-), dar depinde strict de
proprietile chimice ale aminelor de a produce carbamai. Valorile
pKa ale aminelor frecvente n organismele vii se afl n limitele
9-12. n general, ele vorfiprotejatedeataculagenilorde
nitrozare,deoarecelapH7,4elesuntaproape complet prezente n form
protonat. n condiii acide nitritul este capabil s nitrozeze
substratele genernd dou specii de ageni denitrozare,i anume:
N2O3iionulH2NO2+,careestenechilibrucuNO+icaretrebuiesnitrozeze
directamineleprotonate[96].Totui,existsubstratepentrucarepKascademaijosde8(aminoacidul
terminal al peptidelor, proteinelor i aminogruprile hemoglobinei
(pKa =6,17,1) [96].Lafels-astudiatinhibiiaN-nitrozrii morfolinei
prin inducereandietavitaminelor Ci
E[97,98],acatehinelor,aceaiuluiverdei
asuculuidinfructe[99].Seconstatc 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 laborator, n
prezena antioxidanilor, este similar pre-tratrii celulelor cu
vitaminele A, C i E ce se conin n diet [100]. Produsele dezaminrii,
cum ar fi uracilii, hipoxantinele i 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 i dup
consumul de NO2-), indic la faptul c odat cu creterea [DFH4]0
concentraia de NMOR se micoreaz de la 416 M pn la 70 M pentru
concentraiile: 41DFHC 0; =42DFHC 0, 5 =mM; 43DFHC 1, 5 =mM; 44DFHC
2, 0 =mM; 45DFHC 3, 0 =mM (Tab. I.2.4). n intervalul dat al
concentraiei inhibitorului randamentul reaciei de nitrozare scade
de 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 StandardProbaNO-Morfolina
AriaConc.Vol.AriaVol.Conc.DiluiaConc.Total 10 MuMuL10 MuLuMuMumol
0,00 DHF4,071,01008,47504,161004162,50 0,5
DHF4,071,01006,26503,081003081,85 1,5
DHF4,071,01005,48502,691002691,62 2,00
DHF4,071,01003,55501,741001741,05 3,00
DHF4,071,01001,43500,70100700,42 25 Fig. I.2.7. Dependena
randamentului reaciei de formare a NMOR i a activitii inhibitoare
(% fa de control) de [DFH4]0 i 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-]0 este 1 obinem o inhibiie total chiar i
n cazul MOR, care are o vitez de nitrozare destul de nalt (k1 =
0,65 M-1s-1) comparativ cu DMA (k1 = 0,0017 M-1s-1), sau, cu att
mai mult, DEA (Tab. I.2.3), care n condiiile date nu formeaz NDEA
[110].
S-astudiatlafelprocesuldeformareaNMORnprezenaextractuluicarotenoidicdinSpirulin.Estecunoscut[102]cSpirulinaconineunirdecompuiimportanipentru
meninerea proceselor vitale ale organismului uman, printre care
sunt peste 50 de principii bioactive, care exercit o aciune
terapeutic benefic i care intervin n reglarea 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 Spirulin [102]. Din extractul de Spirulin n concentraie de 6
mg/ml s-au pregtit diferite concentraii de pigment carotenoidic
(PC): C1PC = 0,1 mg/ml; C2PC = 0,5 mg/ml; C3PC = 0,75 mg/ml; C4PC =
1,5 mg/ml i C5PC = 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). 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/ml de
PC, iar creterea [PC]0 n continuare influeneaz mai puin asupra
efectului inhibitor. Tabelul I.2.5Determinarea NMOR prin ATE n f
[PC]0; [NO2-]0 = 5 mM; pH 2,6; t = 37C, soluie-tampon citrat-fosfat
[PC]o, mg/mlStandard, concentraia 1,0 uM, vol. 100 uL Proba, vol.
100 uL, diluia 1000 NO-Morfolina% NMOR form. Gradde inh., %
AriaAriaConc.Conc.Total 10 M10 MuMuMumol
0,004,593,400,746724,0316,120,0 0,104,592,780,616063,6314,5210,0
0,504,590,550,121200,722,8882,24 0,754,596,821,491490,893,5677,92
0,754,590,670,151460,883,5278,20 1,504,590,380,08830,502,0087,60
2,504,590,330,07570,341,3691,60 Fig. I.2.8. Dependena randamentului
reaciei de formare a NMOR i a gradului de inhibiiede [PC]0, i
cromatograma obinut (t = 60 min). 26
DindateleexperimentaleobinuteamconstatatcvitezaprocesuluidenitrozareaMORcunitriisubaciuneaDFH4iapigmentuluicarotenoidicsemicoreaz.Concentraia
NMOR, determinat prin metoda ATE, scade n prezena DFH4 n intervalul
de concentraie (0,0-3,0) mM cu 85,2% fa de cantitatea de NMOR
format fa de control. n cazul procesului de inhibiie cu PC n
intervalul (0,0-2,5) mg/ml are loc o diminuare a coninutului de
NMOR cu 91,6%. Consumul de NO2- la inhibiia procesului de nitrozare
a
MORLafel,s-astudiatefectulinhibitoriloraldiferiilorantioxidaninprocesuldenitrozareamorfolineidupvitezadeconsumaionilornitrii.Uniiantioxidani,cumsuntacidul
ascorbic, vitamina E i acidul 5-aminosalicilic, inhib reaciile de
N-nitrozare n procesul de cataliz acid [104]. n Tabelul I.2.6 sunt
prezentate rezultatele experimentale obinute n inhibiia procesului
de nitrozare a MOR n prezena diferiilor reductori: DFH3Na, DFH4,
(+)-catehin la pH 2,6 i EDET, EDMD, DFH4 la pH 3,4. La pH 2,6 DFH4
s-a dovedit a fi foarte eficient n inhibiia reaciei de nitrozare a
MOR, comparativ cu DFH3Na i (+)-catehin. Concentraia de DFH4
necesar pentru a diminua aproape total concentraia de NO2- n sistem
este de 1x10-3 M. Conform datelor prezentate n Tabelul I.2.6,
constatm c DFH3Na este un inhibitor mai puin eficient n procesul de
nitrozare a MOR dect (+)-Ct i DFH4. Concentraia denitrit (n
%),calculatdindiferenaCx-C0(undeCx,C0concentraiaNO2-redusnprezenai
nabsena inhibitorilorcorespunztori),creteodatcucreterea [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
DFH4 n procesul de reducere 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 DFH3NaDFH4(+)-Ct [Red]o, M NO2- (%) rezid. la30 min.
Win, x107 Ms-1 Kinh, M-1s-1 NO2- (%) rezid. la30 min. Win, x107
Ms-1 Kinh, M-1s-1 NO2- (%) rezid. la30 min. Win, x107 Ms-1 Kinh,
M-1s-1 033,342,37 0,74 33,342,37 1,74 33,342,37 1,01
110-427,53,15185,523,334,6 510-420,94,2810,37,3518,465,27
110-38,975,21,59,736,796,8 pH 3,4 [Red]o, M NO2- (%) rezid. la t=30
min. Win, x107 Ms-1 Kinh, M-1s-1 [Red]o, M NO2- (%) rezid. la t=30
min. Win, x107 Ms-1 Kinh, M-1s-1 NO2- (%) rezid. la t=30 min. Win,
x107 Ms-1 Kinh, M-1s-1 EDETEDMDDFH4 110-465,43,07 0,25
510-563,32,91 1,4 46,653,96 1,84
510-464,873,37110-452,263,125,788,0
110-363,73,4310-442,73,750,339,8 510-431,165,170,2812,1 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 DEA i 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 alctuiete ~ 100 % (Tab. I.2.6). n
cazul EDET, pentru aceleai condiii de reacie, consumul 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 110-4M 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]o pn la 510-4M crete 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 predominant este interaciunea acestor
inhibitori cu amina i nu cu agenii de nitrozare. Esterul dimetilic
al DFH4 interacioneaz rapid cu anilina sau cu substituenii anilinei
n cataliza acid cuformarea produsului de
dimetil-bis(arilamino)maleat [103]. Am putea presupune 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 ntre amin i inhibitor [103]:
(a) protonarea cetotautomerului EDMD, urmat de reacia cu aminele,
eliminarea apei, formarea celui de-al doilea cetotautomer i
repetareaetapeidemaisus;(b)adiiaacid-catalizataamineilalegturadublaEDMD,urmatdeeliminareaapeiirepetareaacestoretape.Mecanismul(a)estemaifavorabil[103],
deoarece dimetildiacetoxifumaratul nu reacioneaz cu amina n
condiiile catalizei acide, iar EDMD reacioneaz uor.
DFH4 DFH4 DFH3Na 27 Fig. I.2.12. Gradul de inhibiie a
reductorilor fa de control, pentru [MOR]0 = 110-3M, [NO2-]0 =
110-4M. (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 vitez pentru reacia dintre nitrit i inhibitori a fost bazat pe
viteza de reacie cunoscut a substanei de referin. Rezultatele
descrise mai sus au indicat c inhibitorii utilizai au inhibat
N-nitrozarea n mod liniar (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) pentrureaciadintreinhibitoriN2O3 poatefi
calculatutilizndconstantadevitez determinatpentrureaciaMOR cu N2O3
(0,65 M-1s-1). Fig. I.2.11. DependenaWi de consum a NO2 n f [Inh]o,
pentru [MOR]0 = 110-3M, [NO2-]0 = 110-4M.
nsistemuldat,agentuldenitrozare,N2O3,
generatnmediulacidpoatereacionantreimoduri [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) HidrolizaN2O3esteneglijabil,deoarece
aceastreacieesteprealent pentru a fi relevant (kh =
1000s-1)[105].Astfel,vitezadeconsumaN2O3este urmtoarea: W = -d[
N2O3]/dt = kInh [Inh] [N2O3] + kM [MOR] [N2O3] (I.2.22)
nabsenainhibitorilor,vitezadeconsumaagentuluidenitrozareesteproporionalvitezeiiniialedeinteraciuneaN2O3cuMOR.Prinmprireaecuaiei(I.2.22)la(I.2.19)
obinem urmtoarea ecuaie: W/V = 1+ kM [MOR]/ kInh [Inh] (I.2.23)
DinconcurenainhibitoriloriMORpentruN2O3secalculeazconstantadevitezareacieidintreinhibitoriN2O3(kInh).ValorileconstantelordevitezaN2O3
cutoi inhibitorii studiai sunt calculate i prezentate n Tabelul
I.2.6. Mrimea constantei 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 a MOR cu NO2- (fr
inhibitor la pH 3,4). Astfel, constatm c aceti esteri se consum n
reacia nu cu ionii nitrii, dar cu aminele. n acest caz, consumul
NO2- fa de control (sistemul NO2- MOR) va fi negativ. Efectul
inhibitor al compuilor studiai coreleaz cu constantele de vitez
pentru reacia dintre N2O3 i inhibitor. Gradul de inhibiie (n %) a
reductorilor este prezentat n Figura I.2.12 pentru concentraia
reductorilor de 110-4M. Din rezultatele prezentate observm c
concurena pentru agentul de nitrozare n sistemul dat o ctig mai uor
DFH4, apoi urmeaz (+)-catehina i DFH3Na. La fel, a fost testat
pigmentul caratenoidic n procesul de nitrozare a MOR dup viteza de
consum a ionilor nitrii. S-a studiat variaia concentraiei NO2-n
sistemul NO2- PC n funcie de concentraia pigmentului carotenoidic:
C1PC= 0,008 mg/ml; C2PC= 0,012 mg/ml; C3PC = 0,016 mg/ml; C4PC =
0,024 mg/ml i C5PC = 0,032 mg/ml.
Acestintervaldeconcentraiis-aalesmaingust,reieinddindateleexperimentaleobinutensistemulMORNO2-PC,studiatdupformareaNMORprinmetodaATE
(intervalulafost(0,1-2,5)mg/ml)(Fig.I.2.8),adics-astudiatintervalulconcentraiilorPC,ncareefectulinhibitorvariazsemnificativnfunciede[PC]0.S-adeterminatvariaia
concentraiei de 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, iar timp 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 agenilor de nitrozare. Tabelul I.2.7 Dependena
parametrilor cinetici n funcie de [PC]0 la nitrozarea MOR; [NO2-] =
110-4M; pH 2,6, t = 37C Sistemul NO2- PC (I) Sistemul MOR NO2- PC
(II) [PC]0Wini. [NO2-] 105M % de NO2-Wini. [NO2-] 105M% de NO2-
x102,x107,la 40 min.redus la x107, la 40 min.redus la mg/mlMs-1
40 min.Ms-140 min. 0 0 10,00 0 10,0 0 0,8 1,2 3,3 673,5 1,684
1,2 1,6 2,4 764,8 1,387 1,6 2,0 1,8 825,3 1,189 2,4 3,0 1,3 877,5
0,694 3,2 3,6 1,0 908,3 0,5595 0246810120 0.5 1 [Inh], mMW*10^7,
Ms^-1DFH4 (1) DFH3Na (2) (+)-Ct (3)EDET (4) EDMD (5)12345W*10^7,
Ms^-1 DFH3Na ( 2 )DFH4 (1) Consumul de NO2 totalConsumul de NO2
comparat cu controlul DFH3NaDFH4 (+)-CtEDETEDMD Control pH 2,6pH
2,6 pH 2,6pH 3,4pH 3,4 pH 3,4 28 ClH2NSO2NSNHCH2HOO
AnaliznddateledinTabelulI.2.7,observmcvitezainiialdeconsumaNO2-
laC5PCestede2,3orimaimarenprezenaMORdectnsistemulNO2-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).
LadeterminareaNMORnprocesuldenitrozarecuNO2-prinmetodaATEnfunciede[PC]s-aconstatatc[NMOR]scadebruscpnla0,5mg/mldePC(Fig.I.2.8).Aceste
rezultateaufostconfirmateprindeterminareaconcentraiilordeNO2-dup40min.de
reacie. ConcentraiadeNO2-semicoreazbruscdela1010-5Mpn la
110-5Mnintervalulde concentraii ale PC de 0,008-0,032 mg/ml datorit
interaciunii agenilor de nitrozare formai cu inhibitorii.S-a
studiat la fel procesul de nitrozare a aminelor secundare ciclice
hidroclorotiazida (HCTZ) i inhibiia proceselor de formare a NNA n
sisteme-model. S-a determinat viteza procesului de nitrozare
aHCTZdupvariaiaconcentraiei nitrituluin timp, n prezenadiferiilor
inhibitori:acidul ascorbic(AAs);
rezveratrolul(Rez);(+)-catehina((+)-Ct); acidul dihidroxifumaric
(DFH4); tanin standardizat (tanin st.); enoxil;
enotanin.Hidroclorotiazida areonaltactivitatediuretici hipotensivi
reprezintunpreparatdingrupulderivailorbenzotiodiazidici,careconinenpoziiaC(7)grupareafuncional
sulfonamid, avnd urmtoarea structur: -Formula de structur-Aranjarea
spaial a moleculei Mecanismul de formare a
Nnitrozohidroclorotiazidei poate fi urmrit n schema ce urmeaz
(I.2.23): hidroclorotiazida Nnitrozohidroclorotiazida
Dinstudiulcineticcuprivirelainhibiia procesuluideformareaNHCTA
afostcalculatconcentraia remanentde ioni nitrii,
nfunciedeconcentraiautilizatde reductor. Reieind din valorile
obinute, a fost determinat gradul de reducere a ionului 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. Concluzii Cercetrile proceselor de nitrozare a MOR cu
utilizarea ionilor nitrii, efectuate pe sisteme-model, att dup
variaia [NO2], ct i dup [NMOR], confirm formarea NMOR. Viteza
procesului de formare a NMOR crete odat cu mrirea concentraiei
componenilor din sistem, iar viteza iniial de nitrozare n funcie de
pH trece prin maximum la pH 3,4. Constanta vitezei de consum a
ionilor nitrii n procesul de nitrozare a MOR a fost determinat
pentru pH2,6 dup viteza de consum a nitriilor n sistem (k = 0,65
M-1s-1). n intervalul de pH1-4, mrimea constantei vitezei de consum
a NO2- n sistemul NO2- MOR variaz n limitele (0,37-1,23) M-1s-1,
fiind maxim la pH 3,4(k = 1,23 M-1s-1). Constanta vitezei de
nitrozare a MOR, determinat dup viteza de formare a
NMOR,estede0,41M-1s-1.Aceastdiferenestedeterminatdetransformareaionilor
nitriinprodui intermediari ageni de nitrozare, care, la rndul lor,
nitrozeaz amina, iar stadia limit n proces este interaciunea
acestor ageni cu amina. 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 compui inhib
procesul de nitrozare a MOR, iar gradul de inhibiie este determinat
de 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 DFH4 de 1 mM, iar n cazul PC se micoreaz pn la
1,36% pentru [PC] = 2,5 mg/ml. Activitatea inhibitorului crete de
la 0 (fr inhibitor) pn la 83%, iar n cazul PC pentru concentraia
maxim(2,5 mg/ml) este de 91%. 020406080100Randament, %0,8 1,2 1,6
2,4 3,2[PC]o, 10^2 mg/ml Fig. I.2.13. Dependena Wini. de [PC]o;
[NO2-] = 110-4M; [MOR] = 110-3M;pH 2,6, t = 37C. Fig. I.2.14.
Dependena randamentului reacieide transformare a NO2- n f[PC]o; n
sistemeleNO2- PC i NO2- PC MOR, [NO2-] = 110-4M; [MOR] = 110-3M; pH
2,6, t = 37C. SNHNO OClSNH2OOH+ N O+SNHNO ON H OSClOONH2-H+SNHNN OO
OSClOONH2n absena MOR n prezena MOR 29 S-a studiat influena unui ir
de inhibitori asupra procesului de nitrozare a MOR dup viteza de
consum a ionilor nitrii. S-au elucidat particularitile EDT i ale
EDMD n acest
proces.CalculeleefectuatepentruactivitateainhibitoaredupconsumulionuluinitritnprezenaEDETindicoactivitatemaimiccu32,1%,iarpentruEDEDcu19%
comparativ cu sistemul fr inhibitor. Din rezultatele obinute se
constat c n prezena acestor inhibitori reacia predominant este
interaciunea lor cu MOR, dar nu cu agenii denitrozare. Astfel,
inhibiia procesului se realizeaz prin diminuarea concentraiei
substratului de nitrozare n rezultatul protonrii cetotautomerului
EDMD, urmat de interaciunea lui cu aminele. n baza constantei de
vitez a procesului de nitrozare a MOR cu NO2-, calculat
experimental, i datelor cinetice obinute la inhibiie s-au calculat
constantele de 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, 4DFHk inh= 1,84
M-1s-1 (la pH 3,4). I.3. Nitrozarea amidelor I.3.1. Precursori ai
N-nitrozometilureei
N-nitrozometilureea(NMU)aparineuneiclasedecompuicancerigeni,cumsuntN-nitrozoamidele,caresuntinstabilinsoluiiapoaselapH>5.Deaceea,estefoartepuin
probabilcaNMUsaualteN-nitrozoamidesfiedepistatenalimentenconcentraiiapreciabile.Totui,esteposibilcaN-nitrozoureelesseformezeinvivonstomacpriningestarea
precursorilor (amide i ioni nitrii), deoarece procesul de nitrozare
este favorizat de pH-ul acid al mediului de reacie. n prezent,
formarea intragastric a N-nitrozocompuilor n organismul
umanestebinestabilitiareunrolimportantnapariiacanceruluigastric[114,118,121].Derndcuaceasta,cancerigenitateaNMUsemanifestasuprasistemuluinervoscentrali
periferic, cailor respiratorii, pielii, rinichilor etc. [120].
Cancerulgastricpoatefiasociatcuconsumareapredecesorilor(nitrai,nitriiisubstratedenitrozare).CaprecursoriaiformriiN-nitrozoamidelorpotfidiferitealchilureei
alchilguanidine [138] (de ex., citrulina, arginina,
N,N-metilenbisacrilamida 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 nitrozare produce
NMU, ns cu o vitez mai lent dect nitrozarea metilureei [141].
Transformrile au loc dup urmtoarea schem:
Metilguanidin1-metil-1-nitrozoguanidinN-metilnitrozocianamid
N-nitrozometiluree Principalul precursor al metilguanidinei ce
ptrunde n organismul uman este creatinina i creatina, care sunt
constitueni caracteristici ai extractului de carne [117, 120].
Creatina este prezent n carnea i petele proaspt, iar creatinina
este produsul ei deshidratat (ec. I.3.1) i se formeaz la prepararea
petelui i a crnii n timpul proceselor de uscare, prjire, afumare.
H3C CH3 \ \ N CH2 N CH2 /\/\ HN = CCOOH 2H O HN = C C = O (I.3.1) \
\ / NH2NH Creatin Creatinin n studiile sale anterioare S.Mirvish
[125] a indicat c creatinina, ce este prezent n concentraii destul
de nalte (30-1400 ppm) n carne, pete i produse de mare, poate fi
nitrozat cu formarea NMU. Pn la 4g/kg de creatinin apar n carnea
prjit i petele srat, uscat, care este produs prin deshidratare
[118,120].nrezultatultratriicreatinineicuioninitriiseformeazmetilureeacare,ncontinuare,senitrozeazformndNMU.Formareametilureeiarelocconformurmtoareischeme
[118]: Creatinin5-oxo-creatinin 5-oxim1-metil-hidantoin-5-oxim
N-nitrozometiluree Prima etap din acest lan este limit. Unele
studii epidemiologice din SUA au presupus c ar fi o legtur ntre
consumareacrnii tratate cu ioni nitrai, nitrii i apariia leucemiei
la copii i a tumorilor la creier [126]. Ca substrate de nitrozare,
cum s-a menionat mai sus, pot servi i alchilureele. Ele pot 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 a produselor [119] . n
trecutseconsideracpotfinitrozatedoaraminelesecundare.StudiileefectuatencontinuareauindicatcN-nitrozoaminelesepotformailanitrozareaaminelorteriare,a
compuilor cuaternari de amoniu, care se gsesc n mediul nconjurtor,
alimente i droguri. Procesuldenitrozarepoateavealocpecalechimicsau
microbiologic.Nitrozarea pecalechimicdepindedemai
mulifactori:bazicitateaaminei,pH-ul mediului de reacie,
concentraiasubstratuluiiprezenacatalizatoriloriinhibitorilor.Unuldintrecatalizatoriiimportaninprocesuldenitrozareasubstrailorsunttiocianaii,caresuntprezeninsalivn
cantiti de la 12 la 33 mg/100 ml [119,140]. n cantiti mai mari
aceti ioni se gsesc n saliva fumtorilor. Aminocompuii slab bazici
(de exemplu, amidele, derivaii ureei i unele amine aromatice) nu
interacioneaz cu oxidul de azot N2O3. Aceti compui interacioneaz la
pH mai sczut i se nitrozeaz pe alt cale, care include interaciunea
substratului neutru cu ionul de nitrozoniu hidratat sau nehidratat:
Y-NO + RNHCOR RN(NO)CO R + H3O+ (I.3.2) N-nitrozamida De 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 la transformarea
creatininei din produsele din carne i pete. Ca precursor al
agenilor de nitrozare s-a utilizat nitritul de sodiu [127-129].
Procesuldenitrozares-astudiatdupvariaiaconcentraieideNMUformat,utilizndmetodaspectrofotometric-extracional.ncalitatedeextragentafostutilizateterul
dietilic. La fel, s-a studiat viteza acestei reacii dup variaia
[NO2-]0 n 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.
Cercetareaprocesuluidenitrozares-aefectuatnceluletermostatate.PentrusintezaN-nitrozometilureeis-a
utilizat metilureea i nitritul de sodiu.Lafel,
afoststudiatnitrozarea N,N-bisacrilamidei [138]. Volumul total de
soluie a alctuit 20 ml. ndat dup introducerea nitritului, se
stabilete timpul reaciei. La intervale de 10, 20, 30, 60, 90 min.
se iau probe a cte 3
ml,caresetrecneterdietilicisenchidermetic.Extraciaseefectueazdedouori:primadatcu3mldesolvent,adouaoaracu2ml.nextractulobinutafostdeterminat
concentraia NMU la = 235 nm i 325 nm. Procesul de nitrozare a MU
s-a realizat la t = 37C, iar cinetica reaciei de nitrozare 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 NMU a fost calculat utiliznd coeficientul de
extincie pentru NMU, a crei mrime la = 235 nm n solvent organic
este egal cu 8x103 l/molcm. Cinetica nitrozrii metilureei Deoarece
la modelarea sucului gastric pH-ul este unul dintre parametrii
importani, s-a studiat viteza procesului de nitrozare a MU n funcie
de pH-ul mediului.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 cu micorarea pH-ului. Dac
pentru pH 1 la t = 10 min. [NMU] = 1,8810-5M, atunci pentru 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 13,83
10-9 M-1s-1 31,3310-9 M-1s-1) [130,131]. Procesul de nitrozare s-a
studiat timp de 90 min., pn cnd n sistem s-a instaurat un
echilibru. Dac calculm concentraia NMU la echilibru, constatm c, n
funcie de pH, concentraia NMU crete cu micorarea pH-ului de la
0,04510-4M (pH 4) pn la 0,3510-4M (pH 1). S-a calculat coninutul
format de NMU (n %) fa de concentraia total a amidei. S-a constatat
c cota-parte a NMU crete de la 4,5% pentru pH 4 pn la 35% (pH 1)
(Tab. I.3.1). Tabelul I.3.1 Dependena concentraiei NMU formate i
constanta de vitez (k1) n funcie de pH pH[NO2-]x104, M[MU] x104,
M[NMU]Ex104 , MNMU, %k1, M-2min-11,0 1,01,0 0,3535,0416,6 2,0
1,01,0 0,1717,01923 CH3NH CNHNH2 30 3,0 1,01,0 0,099,07,5103 4,0
1,01,0 0,0454,57,05104Fig. I.3.2. Viteza de formare a NMU n funcie
de pH; [NO2-]0 = 1 10-4M , [MU]0 = 1 10-4M. Viteza de formare a NMU
la fel s-a studiat n funcie de concentraia [NO2-]0 i
[MU]0.Rezultatele experimentale indic la faptul c viteza de
nitrozare a MU crete n intervalul (2,78-7,47)10-8Ms-1odat cu mrirea
[NO2-]0 de la 510-5 M pn la 110-4M [102]. Nitrozarea s-a efectuat
la pH 1. Rezultatele obinute sunt prezentate n Tabelul I.3.2.
Tabelul I.3.2Dependena vitezei de nitrozare a MU n funcie de [MU]0
i [NO2-]0 V = f [MU], [NO2-]0 = 1x10-4M, pH 1,0; V = f [NO2-],
[MU]0 = 1x10-4M, pH 1,0 [MU]0x104MVx108M s-1[NMU]105M[NO2-]0
x104MVx108M s-1[NMU]105M 1,003,131,930,502,781,67
0,652,601,565,005,033,02 0,302,081,2510,007,474,48 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 viteza
procesului de nitrozare, calculat dup variaia [NO2-], la fel scade
cu creterea pH-ului (Tab. I.3.3). Tabelul I.3.3 Dependena [NO2-] la
echilibru, n funcie de pH; [NO2-] = 1x10-4M,[MU] = 1x10-4M, pH
1,0-4,0, t = 37C pH [NO2-]x105M(la echilibru) [NO2-]x105M
(consumat) 1,00,59,5 2,02,57,5 3,06,53,5 4,07,03,0 Datele
experimentale obinute, cuprinse n Tabelul I.3.3, coreleaz cu cele
prezentate 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 de nitrozare crete cu creterea
[H+]. Viteza de nitrozare a MU (dup variaia [NO2-]) n funcie de
[MU]0 n intervalul (1,07,5)10-5M i [NO2-]0 n intervalul
(1,07,5)10-5M este o linie dreapt ce trece prin centrul de
coordonate. Astfel, constatm nc o dat c reacia de nitrozare este de
ordinul unu dup [NO2-]0 i [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 de nitrozare (N2O3 i 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 6kCH3-N(NO)-CO-NH2 + HNO2 (I.3.6)
CH3-NH-CO-NH2 + NO+ 7K CH3-N(NO)-CO-NH2 + H+ (I.3.7) Pentru a
determina mecanismul de nitrozare a MU la pH
