Isotiazolinona

Isotiazolinona
Fórmula esquelética de la isotiazolinona
Modelo de relleno espacial de la molécula de isotiazolinona
Nombres
Nombre IUPAC preferido
1,2-tiazol-3(2 H )-ona
Otros nombres
Isotiazolin-3-ona; 3(2 H )-Isotiazolona, ​​isotiazolina
Identificadores
  • 1003-07-2 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
  • Imagen interactiva
Araña química
  • 87509 ☒norte
Tarjeta informativa de la ECHA100.225.492
Número CE
  • 696-206-9
MallaC001490
Identificador de centro de PubChem
  • 96917
UNIVERSIDAD
  • E57JT172V7 ☒norte
  • DTXSID9074935
  • InChI=1S/C3H3NOS/c5-3-1-2-6-4-3/h1-2H,(H,4,5) ☒norte
    Clave: MGIYRDNGCNKGJU-UHFFFAOYSA-N ☒norte
  • InChI=1/C3H3NOS/c5-3-1-2-6-4-3/h1-2H,(H,4,5)
    Clave: MGIYRDNGCNKGJU-UHFFFAOYAO
  • O=C1NSC=C1
  • c1csnc1O
Propiedades
C3H3NOS
Masa molar101.127
Aparienciasólido blanco
Punto de fusión74–75 °C (165–167 °F; 347–348 K)
Peligros
Etiquetado SGA :
GHS07: Signo de exclamación
Advertencia
H302 , H312 , H315 , H319 , H332 , H335
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒norte verificar  ( ¿qué es   ?)controlarY☒norte
Compuesto químico

La isotiazolinona ( / ˌ s ˌ θ . ə ˈ z l ɪ n n / ; a veces isotiazolona ) es un compuesto orgánico con la fórmula (CH) 2 SN(H) CO. Es un sólido blanco y estructuralmente relacionado con el isotiazol . La isotiazolona en sí tiene un interés limitado, pero varios de sus derivados son conservantes y antimicrobianos ampliamente utilizados . [1]

Síntesis

En comparación con muchos otros heterociclos simples, el descubrimiento de la isotiazolinona es bastante reciente; los primeros informes aparecieron en la década de 1960. [2]

Las isotiazolinonas se pueden preparar a escala industrial mediante el cierre del anillo de 3-mercaptopropanamidas, que a su vez se producen a partir del ácido acrílico mediante el ácido 3-mercaptopropiónico :

El cierre del anillo de la tiol-amida se efectúa típicamente mediante cloración [2] u oxidación de la 3-sulfanilpropanamida al disulfuro correspondiente . [3]

Se han desarrollado muchas otras rutas, incluida la adición de tiocianato a amidas de propargilo. [1]

Mecanismo de acción

La actividad antimicrobiana de las isotiazolinonas se atribuye a su capacidad de inhibir las enzimas que sustentan la vida, específicamente aquellas enzimas con tioles en sus sitios activos . Se ha comprobado que las isotiazolinonas forman disulfuros mixtos tras el tratamiento con dichas especies.

Aplicaciones

Las principales isotiazolonas son:

Todos estos compuestos presentan propiedades antimicrobianas . Se utilizan para controlar bacterias , hongos y algas en sistemas de agua de refrigeración , tanques de almacenamiento de combustible , sistemas de agua de fábricas de pulpa y papel , sistemas de extracción de petróleo , conservación de madera y algunas pinturas. Son agentes antiincrustantes . Se utilizan con frecuencia en champús y otros productos para el cuidado del cabello . [4] [5]

La clorometilisotiazolinona (CMIT) y la 2-metil-4-isotiazolin-3-ona (metilisotiazolinona o MIT) son derivados populares. Una mezcla 3:1 de CMIT:MIT se vende como Kathon . Kathon se suministra como una solución madre concentrada que contiene entre un 1,5 y un 15 % de CMIT/MIT. Para las aplicaciones, el nivel de uso recomendado es de entre 6 ppm y 75 ppm de isotiazolonas activas.

El 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolino-3-ona (DCOI o Sea-Nine 211) se utiliza especialmente como agente antiincrustante , es decir, pintura para cascos de barcos para evitar la formación de percebes, etc.

Aspectos de seguridad y medioambientales

Además de su función deseada, controlar o matar microorganismos , las isotiazolinonas también tienen efectos indeseables. Muchos países están considerando la posibilidad de prohibir total o parcialmente la sustancia debido a los peligros conocidos que implica su uso como biocida. [6] [ ¿ Fuente poco fiable? ]

Ambiental

Las isotiazolinonas tienen una alta toxicidad acuática . [7] Se ha detectado DCOI tanto en muestras de agua portuaria como de sedimentos en Osaka, Japón, especialmente en áreas de amarre con circulación débil. [8] Los niveles de DCOI amenazan a varios invertebrados marinos . [9] Las isotiazolinonas también son extremadamente tóxicas para los peces. [10]

Dermatitis

En 2014, el Comité Científico de Seguridad de los Consumidores de la Comisión Europea informó: "El drástico aumento de las tasas de casos notificados de alergia de contacto a MI, detectados mediante pruebas diagnósticas con parches, no tiene precedentes en Europa; ha habido repetidas advertencias sobre el aumento (Gonçalo M, Goossens A. 2013). El aumento se debe principalmente a la creciente exposición de los consumidores a MI a través de productos cosméticos; también es necesario tener en cuenta la exposición a MI en productos domésticos, pinturas y en el entorno laboral. El retraso en la reevaluación de la seguridad de MI en productos cosméticos es motivo de preocupación para el SCCS; ha afectado negativamente a la seguridad de los consumidores". [11]

"Se desconoce qué proporción de la población general está ahora sensibilizada a MI y no se ha confirmado que esté sensibilizada". [11] En 2014, el Comité Científico de Seguridad de los Consumidores de la Comisión Europea emitió además una prohibición voluntaria de "la mezcla de metilcloroisotiazolinona (y) metilisotiazolinona (MCI/MI) en productos que se aclaran, como cremas corporales. La medida tiene por objeto reducir el riesgo y la incidencia de alergias cutáneas. El conservante todavía se puede utilizar en productos que se aclaran, como champús y geles de ducha, en una concentración máxima del 0,0015 % de una mezcla en la proporción 3:1 de MCI/MI. La medida se aplicará a los productos comercializados después del 16 de julio de 2015". [12] Poco después, Canadá decidió adoptar medidas similares en su lista de ingredientes cosméticos. [13] Además, nuevas investigaciones sobre la reactividad cruzada de pacientes sensibilizados al MI a las variantes benzisotiazolinona y octilisotiazolinona han descubierto que pueden ocurrir reacciones si están presentes en cantidades suficientes. [14]

Dermatitis alérgica de contacto

La metilisotiazolinona se utiliza comúnmente en productos junto con la metilcloroisotiazolinona , una mezcla que se vende bajo el nombre comercial registrado Kathon CG. Una indicación común de sensibilidad a Kathon CG es la dermatitis alérgica de contacto . La sensibilización a esta familia de conservantes se observó ya a fines de la década de 1980. El uso de conservantes a base de isotiazolinona ha provocado muchos casos de alergia de contacto. En 2013, la sustancia fue declarada Alérgeno de Contacto del Año 2013 por la Sociedad Estadounidense de Dermatitis de Contacto. [15] En 2016, la Academia de Dermatitis lanzó un llamado a la acción para que los pacientes informen su alergia a la isotiazolinona a la FDA. [ 16 ]

El 13 de diciembre de 2013, el grupo comercial Cosmetics Europe [17] , tras conversaciones con la Sociedad Europea de Dermatitis de Contacto (ESCD), [18] recomendó a sus miembros "que se suspenda el uso de metilisotiazolinona (MIT) en productos para la piel que no se aclaran, incluidas las toallitas húmedas cosméticas. Esta medida se recomienda en beneficio de la seguridad del consumidor en relación con las reacciones cutáneas adversas. Se recomienda que las empresas no esperen a que intervenga la normativa en virtud del Reglamento sobre Cosméticos, sino que apliquen esta recomendación lo antes posible". [19]

El 27 de marzo de 2014, el Comité Científico de Seguridad de los Consumidores de la Comisión Europea emitió un dictamen sobre la seguridad de la metilisotiazolinona. En este informe solo se tuvo en cuenta la cuestión de la sensibilización por contacto. El comité concluyó:

“Los datos clínicos actuales indican que 100 ppm de MI en productos cosméticos no es seguro para el consumidor.

"En el caso de los productos cosméticos que no requieren aclarado (incluidas las 'toallitas húmedas'), no se han demostrado adecuadamente concentraciones seguras de MI para la inducción o provocación de alergia de contacto.

“En el caso de los productos cosméticos que se enjuagan, una concentración de 15 ppm (0,0015 %) de MI se considera segura para el consumidor desde el punto de vista de la inducción de alergia de contacto. Sin embargo, no hay información disponible sobre su provocación”. [20]

Colgate-Palmolive lo había añadido como ingrediente en un enjuague bucal que salió al mercado en agosto de 2014 con el nombre de Colgate Total Lasting White. [21]

En el uso industrial, la mayor exposición ocupacional por inhalación se produce durante el vertido al aire libre. También se produce exposición no ocupacional a las isotiazolinonas en la población general, aunque en concentraciones mucho más bajas. [22] Estos compuestos están presentes en varios cosméticos de uso común. [23]

Referencias

  1. ^ ab Silva, Vânia; Silva, Catia; Soares, Pedro; Garrido, E. Manuela; Borges, Fernanda; Garrido, Jorge (2020). "Biocidas de isotiazolinona: perfiles químicos, biológicos y de toxicidad". Moléculas . 25 (4): 991. doi : 10,3390/moléculas25040991 . PMC  7070760 . PMID  32102175.
  2. ^ ab Crow, WD; Leonard, Nelson J. (1965). "Equilibrios de 3-isotiazolona-cis-3-tiocianoacrilamida1,2". Revista de química orgánica . 30 (8): 2660–2665. doi :10.1021/jo01019a037.
  3. ^ Taubert, Kathleen; Kraus, Susanne; Schulze, Bärbel (abril de 2002). "Isotiazol-3(2H)-Onas, parte I: síntesis, reacciones y actividad biológica". Sulfur Reports . 23 (1): 79–121. doi :10.1080/01961770208047968. S2CID  85374823.
  4. ^ Collier PJ. Ramsey A. Waigh RD. Douglas KT. Austin P. Gilbert P.; Ramsey; Waigh; Douglas; Austin; Gilbert (1990). "Reactividad química de algunos biocidas de isotiazolona". Revista de bacteriología aplicada . 69 (4): 578–584. doi :10.1111/j.1365-2672.1990.tb01551.x. PMID  2292521.
  5. ^ "Revisión de ingredientes cosméticos. Informe final sobre la evaluación de seguridad de la metilisotiazolinona y la metilcloroisotiazolinona". Revista del Colegio Americano de Toxicología . 11 (1): 75–128. 1992. doi : 10.3109/10915819209141993 . S2CID  208506926.
  6. ^ https://www.biobor.com/wp-content/uploads/2021/03/CMIT-MIT-Isothiazolone-Biocide-Assessment.pdf [ URL desnuda PDF ]
  7. ^ Aerts, Olivier; Goossens, An; Lambert, Julien; Lepoittevin, Jean-Pierre (2017). "Alergia de contacto causada por derivados de isotiazolinona: una descripción general de fuentes cosméticas no cosméticas e inusuales". Revista Europea de Dermatología . 27 (2): 115–122. doi : 10.1684/ejd.2016.2951 . PMID  28174143. S2CID  43605688.
  8. ^ Harino H. Mori Y. Yamaguchi Y. Shibata K. Senda T.; Mori; Yamaguchi; Shibata; Senda (2005). "Monitoreo de biocidas potenciadores antiincrustantes en agua y sedimentos del puerto de Osaka, Japón". Arch Environ Contam Toxicol . 48 (3): 303–310. Bibcode :2005ArECT..48..303H. doi :10.1007/s00244-004-0084-2. PMID  15750770. S2CID  44939806.
  9. ^ Bellas J. (2006). "Toxicidad comparativa de biocidas antiincrustantes alternativos en embriones y larvas de invertebrados marinos". Sci Total Environ . 367 (2–3): 573–85. Bibcode :2006ScTEn.367..573B. doi :10.1016/j.scitotenv.2006.01.028. PMID  16545431.
  10. ^ Rohm and Haas, Departamento de Toxicología, “Evaluación de la toxicidad del biocida Kathon”, agosto de 1984
  11. ^ ab SCCS (Comité Científico de Seguridad de los Consumidores), Dictamen sobre la metilisotiazolinona (P94) – Presentación II, 12 de diciembre de 2013, SCCS/1521/13, revisión del 27 de marzo de 2014 (PDF)
  12. ^ "Comisión Europea – NOTAS DE PRENSA – Comunicado de prensa – Consumidores: La Comisión mejora la seguridad de los cosméticos". europa.eu . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  13. ^ "Health Canada – "Cambios en la lista de ingredientes cosméticos de diciembre de 2015"". 13 de septiembre de 2005.
  14. ^ Schwensen, JF; Menné Bonefeld, C.; Zachariae, C.; Agerbeck, C.; H. Petersen, T; Geisler, C.; E. Bollmann, U; Bester, K.; D. Johansen, J (1 de junio de 2016). "Reactividad cruzada entre metilisotiazolinona, octilisotiazolinona y benzisotiazolinona utilizando un ensayo de ganglio linfático local modificado". British Journal of Dermatology . 176 (1): 176–183. doi :10.1111/bjd.14825. ISSN  1365-2133. PMID  27343839. S2CID  207075221.
  15. ^ Castanedo-Tardana, MP; Zug, KA (2013). "Metilisotiazolinona". Dermatitis: de contacto, atópica, ocupacional, medicamentosa . 24 (1): 2–6. doi :10.1097/DER.0b013e31827edc73. PMID  23340392. S2CID  220573338.
  16. ^ ¡ Llamado a la acción MCI/MI/BIT!
  17. ^ Recomendación de Cosmetics Europe sobre el MIT
  18. ^ "Sociedad Europea de Dermatitis de Contacto". Archivado desde el original el 14 de julio de 2014. Consultado el 10 de julio de 2014 .
  19. ^ Recomendación de Cosmetics Europe sobre el MIT
  20. ^ Dictamen del Comité Científico de Seguridad de los Consumidores de la Comisión Europea sobre la metilisotiazolinona (P94), Presentación II (Sólo sensibilización) SCCS/1521/13 [1]
  21. ^ Abrams, Rachel, Creciente escrutinio sobre un desencadenante de alergias utilizado en productos de cuidado personal , The New York Times, 23 de enero de 2015, y en la edición impresa de la edición de Nueva York, como An Unexpected Reaction , 24 de enero de 2015, pág. B1
  22. ^ Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (1998). Datos sobre la sustancia RED, metilisotiazolinona. Publicación EPA-738-F-98-008
  23. ^ Rastogi SC, SC (1990). "Kathon CG y productos cosméticos". Dermatitis de contacto . 22 (3): 155–160. doi :10.1111/j.1600-0536.1990.tb01551.x. PMID  2335088. S2CID  9575020.
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