N-Ethyl-N-nitrosoharnstoff

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Strukturformel
Strukturformel von N-Ethyl-N-nitrosoharnstoff
Allgemeines
Name N-Ethyl-N-nitrosoharnstoff
Andere Namen
  • ENU
  • Ethylnitrosoharnstoff
  • 1-Ethyl-1-nitrosoharnstoff
Summenformel C3H7N3O2
CAS-Nummer 759-73-9
PubChem 12967
Eigenschaften
Molare Masse 117,11 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 301​‐​312​‐​332​‐​350​‐​360
P: 201​‐​280​‐​301+310​‐​308+313 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2][1]

T
Giftig
R- und S-Sätze R: 45​‐​46​‐​61​‐​20/21/22
S: 53​‐​22​‐​36/37/39​‐​45
Toxikologische Daten

300 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

N-Ethyl-N-nitrosoharnstoff, oft auch als Ethylnitrosoharnstoff bezeichnet und meist als ENU (= ethyl nitroso urea) abgekürzt, ist eine Verbindung aus der Gruppe der Nitrosoharnstoffe. Es ist ein starkes Karzinogen und hochpotentes Mutagen.

Eigenschaften[Bearbeiten]

ENU ist eine hochreaktive Verbindung, die gegenüber Feuchtigkeit und Licht empfindlich ist. Die Lagerung wird üblicherweise bei Temperaturen unterhalb von −10 °C vorgenommen. Die Verbindung ist zu etwa 1,3 % in Wasser löslich. Der Oktanol-Wasser-Verteilungskoeffizient (log KOW) beträgt 0,23.[3]

Die Stabilität wässriger Lösungen ist vom pH-Wert abhängig. Bei Raumtemperatur und pH 4,0 beträgt die Halbwertszeit in Wasser 190 Stunden. Bei pH 6,0 nur noch 31 Stunden, bei pH 7,0 1,5 Stunden, bei pH 8,0 sechs Minuten und bei pH 9,0 drei Minuten. In alkalischen Lösungen zersetzt sich ENU zu Diazoethan.[4][5] Bei der thermischen Zersetzung entstehen Stickoxide.[6] Ethylnitrosoharnstoff ist ein Alkylierungsmittel, das seine Ethylgruppe auf Nukleinbasen – meist Thymin – der DNA im Zellkern übertragen kann. Diese Eigenschaft macht diese Verbindung zum einen zu einem starken Karzinogen (eine Substanz, die Krebs erzeugen kann), zum anderen können mit Ethylnitrosoharnstoff Im Tierversuch erzeugt ENU, je nach Art der Applizierung und des Applikationsortes, Tumoren in den verschiedensten Organen. So führt beispielsweise die subkutane Injektion bei Ratten zu Leberkrebs, Leberzellkarzinom, Adenokarzinomen in der Lunge, Lymphomen und Tumoren des peripheren Nervensystems, des Rückenmarks und des Gehirns. Die orale Gabe führt vor allem zu Tumoren des Nervensystems. Intraperitoneal Injektionen induzieren unter anderem maligne Tumoren in Leber, Nieren, Eierstöcken, Lunge und Magen. Intravenös entstehen Leukämien, Gliome, sowie Tumoren der Gebärmutter und Vagina.

ENU alkyliert auch das Spermatogonium, die Stammzellpopulation im Keimepithel des Hodens

Verwendung[Bearbeiten]

Für Ethylnitrosoharnstoff gibt es aufgrund der Instabilität und der hohen Toxizität keine technische Verwendung. Es wird im Labormaßstab in kleinen Mengen hergestellt. Die Erstsynthese erfolgte 1919.

In der biochemischen Forschung wird ENU seit Beginn der 1970er Jahre zur Induktion von Mutationen verwendet. In dieser Anwendung wird es auch als „Supermutagen“ bezeichnet.[7][8][9] Die Übertragung der Ethylgruppe auf die Nukleinbasen ist irreversibel. Diese Alkylierung kann zu Fehlpaarungen im komplementären Strang der DNA während der Replikation führen.[10] Die Fehlpaarungen bewirken im Wesentlichen Punktmutationen (AdeninThymin).[11] Durch das Spermatogonium können die Punktmutationen in die Keimbahn gebracht werden (Keimbahnmutation).

Die Mutationsrate liegt bei etwa 1 pro 1000 Basenpaaren.[12]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d Datenblatt N-Nitroso-N-ethylurea bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 12. April 2011 (PDF).
  2. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  3. C. Hansch u. a.: Exploring QSAR - Hydrophobic, Electronic, and Steric Constants. American Chemical Society, 1995, S. 6.
  4. IARC; Some Inorganic Substances, Chlorinated Hydrocarbons, Aromatic Amines, N-Nitroso Compounds and Natural Products. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans. 1972.
  5. IARC: Some N-Nitroso Compounds. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans. 1978.
  6. Eintrag zu N-NITROSO-N-ETHYLUREA in der Hazardous Substances Data Bank, abgerufen am 27. Juli 2012.
  7. W. L. Russell u. a.: Dose-response curve for ethylnitrosourea-induced specificlocus mutations in mouse spermatogonia. In: PNAS 79, 1982, S. 3589–3591. PMID 6954505
  8. W. L. Russell u. a.: Specific-locus test shows ethylnitrosourea to be the most potent mutagen in the mouse. In: PNAS 76, 1979, S. 5818–5819. PMID 293686
  9. C. Meyer: Phänotypische und stoffwechselphysiologische Charakterisierung von ENU- (Ethylnitrosoharnstoff-) induzierten Mausmutanten mit gestörter Körpergewichtsregulation Dissertation, Philipps-Universität Marburg, 2005.
  10. J. K. Noveroske u. a.: The mutagenic action of Nethyl-N-nitrosourea in the mouse. In: Mamm Genome 11, 2000, S. 478–483. PMID 10886009
  11. E. M. Rinchik: Chemical mutagenesis and fine-structure functional analysis of the mouse genome. In: Trends Genet 7, 1991, S. 15–21. PMID 2003334
  12. J. S. Weber u. a.: Optimal N-ethyl-N-nitrosourea (ENU) doses for inbred mouse strains. In: Genesis 26, 2000, S. 230–233. PMID 10748459

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

  • 13th Report on Carcinogens (RoC): N-Nitroso-N-Ethylurea in Nitrosamines (PDF-Datei; 940 kB)