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二異丙基氟磷酸

化合物

二異丙基氟磷酸（英語：Diisopropyl fluorophosphate或Isoflurophate，縮寫DFP）是一種磷酸酯類有機磷殺蟲劑，化學式C6H14FO3P，常溫常壓下為無色油狀液體[1]。

二異丙基氟磷酸
臨床資料
其他名稱Isofluorophate, Isofluorphate, DFP, DIFP, DIPF, Diisopropyl phosphorofluoridate, EA-1152, PF-3, T-1703, TL-466
ATC碼
識別資訊
  • bis(propan-2-yl) fluorophosphonate
CAS號55-91-4  checkY
PubChem CID
DrugBank
ChemSpider
UNII
KEGG
ChEBI
ChEMBL
CompTox Dashboard（英語：CompTox Chemicals Dashboard） (EPA)
ECHA InfoCard100.000.225 編輯維基數據鏈接
化學資訊
化學式C6H14FO3P
摩爾質量184.15 g·mol−1
3D模型（JSmol（英語：JSmol））
熔點−82 °C（−116 °F）
沸點183 °C（361 °F） 1013 mbar
  • FP(=O)(OC(C)C)OC(C)C
  • InChI=1S/C6H14FO3P/c1-5(2)9-11(7,8)10-6(3)4/h5-6H,1-4H3 checkY
  • Key:MUCZHBLJLSDCSD-UHFFFAOYSA-N checkY

醫學用途

二異丙基氟磷酸是一種擬副交感神經藥，不可逆抗膽鹼酯酶，由於其乙酰膽鹼酯酶抑制特性和誘導能力，已在眼科中用作治療慢性青光眼的縮瞳劑、獸醫學中的縮瞳劑以及神經科學中的實驗劑。遲發性周圍神經病變。[1]

毒理作用

 
DIFP 與絲氨酸蛋白酶的反應

一氟磷酸酯的顯着毒性是在 1932 年發現的，當時Willy Lange和他的博士生 Gerda von Krueger 製備了甲酯、乙酯、正丙酯和正丁酯的氟磷酸化合物，並偶然體驗到了它們的毒性作用。 該系列酯的另一個同系物二異丙基氟磷酸是由英國科學家伯納德·查爾斯·桑德斯開發的。 在尋找用作化學戰劑的化合物時，桑德斯受到蘭格和克魯格報告的啟發，決定製備新的同系物，並將其標記為 PF-3。 作為化學武器，它的效果遠不如G系列特工。 它經常與芥子氣混合，形成更有效的混合物，熔點顯着降低，從而形成適合在寒冷天氣使用的試劑。

 
單純疱疹病毒蛋白酶/抑制劑 (DFP) 複合物的晶體結構。 活性位點絲氨酸（黃色）已發生磷酸化，導致不可逆的抑制。 從 PDB 1AT3渲染。

在軍事研究中，由於其物理和化學相似性以及相對較低的毒性，它被用作G劑（ GA 、 GB 、 GD和GF ）的模擬物。 二異丙基氟磷酸在民用實驗室中用於模擬致命的神經毒氣暴露或有機磷酸鹽毒性。 [2] [3] [4] 它還被用來開發海灣戰爭綜合症的齧齒動物模型。 [5]

二異丙基氟磷酸是一種非常有效的神經毒素。 大鼠體內LD50為 6毫克/千克（口服）。 它與乙酰膽鹼酯酶[6]活性位點的氨基酸絲氨酸結合，乙酰膽鹼酯酶是一種使神經遞質乙酰膽鹼失活的酶。 需要神經遞質來繼續將神經衝動通過突觸從一個神經元傳遞到另一個神經元。 一旦脈衝被傳遞，乙酰膽鹼酯酶就會幾乎立即通過分解乙酰膽鹼來使其失活。 如果酶受到抑制，乙酰膽鹼就會積聚，神經衝動無法停止，導致肌肉收縮時間延長。 由於呼吸肌受到影響，可能會出現癱瘓並導致死亡。

二異丙基氟磷酸還抑制某些蛋白酶。 它是蛋白質或細胞分離過程中有用的添加劑。

二異丙基氟磷酸是德國在第二次世界大戰期間研製的一種神經毒氣。 二異丙基氟磷酸不可逆地與活性位點含有絲氨酸的酶結合，例如: 絲氨酸蛋白酶、乙酰膽鹼酯酶。

製取

二異丙基氟磷酸是氟磷酸的二異丙酯，由異丙醇與三氯化磷反應生成亞磷酸二異丙酯，再用氯氣化，再與氟化鈉反應，將氯原子用氟取代，得到二異丙基氟磷酸。 [7]

 
二異丙基氟磷酸的合成

生物化學應用

二異丙基氟磷酸是一種診斷測試，用於檢測絲氨酸蛋白酶中是否存在活性位點 絲氨酸，以及絲氨酸蛋白酶抑制劑。 PMSF和AEBSF是用於這些相同應用的替代試劑，毒性較小，但反應性也較低。 二異丙基氟磷酸和其他類似的有機磷神經毒素可被對氧磷酶滅活，該酶在人體中的存在水平差異很大。

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 Isofluorphate definition. Drugs.com. [6 September 2017]. （原始內容存檔於6 September 2017）. 
  2. ^ Deshpande LS, Carter DS, Blair RE, DeLorenzo RJ. Development of a prolonged calcium plateau in hippocampal neurons in rats surviving status epilepticus induced by the organophosphate diisopropylfluorophosphate. Toxicological Sciences. August 2010, 116 (2): 623–31. PMC 2905411  . PMID 20498005. doi:10.1093/toxsci/kfq157. 
  3. ^ Pessah IN, Rogawski MA, Tancredi DJ, Wulff H, Zolkowska D, Bruun DA, et al. Models to identify treatments for the acute and persistent effects of seizure-inducing chemical threat agents. Annals of the New York Academy of Sciences. August 2016, 1378 (1): 124–136. PMC 5063690  . PMID 27467073. doi:10.1111/nyas.13137. 
  4. ^ Kadriu B, Guidotti A, Costa E, Davis JM, Auta J. Acute imidazenil treatment after the onset of DFP-induced seizure is more effective and longer lasting than midazolam at preventing seizure activity and brain neuropathology. Toxicological Sciences. March 2011, 120 (1): 136–45. PMID 21097996. doi:10.1093/toxsci/kfq356  . 
  5. ^ Phillips KF, Deshpande LS. Repeated low-dose organophosphate DFP exposure leads to the development of depression and cognitive impairment in a rat model of Gulf War Illness. Neurotoxicology. January 2016, 52: 127–33 [2023-08-27]. PMID 26619911. doi:10.1016/j.neuro.2015.11.014  . （原始內容存檔於2023-08-27）. Phillips KF, Deshpande LS (January 2016). "Repeated low-dose organophosphate DFP exposure leads to the development of depression and cognitive impairment in a rat model of Gulf War Illness" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. Neurotoxicology. 52: 127–33. doi:10.1016/j.neuro.2015.11.014. PMID 26619911 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
  6. ^ Millard CB, Kryger G, Ordentlich A, Greenblatt HM, Harel M, Raves ML, et al. Crystal structures of aged phosphonylated acetylcholinesterase: nerve agent reaction products at the atomic level. Biochemistry. June 1999, 38 (22): 7032–9. PMID 10353814. doi:10.1021/bi982678l. Millard CB, Kryger G, Ordentlich A, Greenblatt HM, Harel M, Raves ML, et al. (June 1999). "Crystal structures of aged phosphonylated acetylcholinesterase: nerve agent reaction products at the atomic level". Biochemistry. 38 (22): 7032–9. doi:10.1021/bi982678l. PMID 10353814 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
  7. ^ US patent 2409039,Hardy, Edgar E & Gennady M Kosoloapoff,「Halogenated compounds and process for making same」,發行於1946-10-08 

相關

  • MEROPS 肽酶及其抑制劑的在線數據庫： DFP
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