Dimetylosulfotlenek

Dimetylosulfotlenek
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
	dimetylosulfotlenek
	Inne nazwy i oznaczenia
farm.	Dimethylis sulfoxidum
inne	DMSO, dwumetylosulfotlenek, sulfotlenek dimetylu, metylosulfinylometan, sulfinylobismetan
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	C2H6OS
Masa molowa	78,13 g/mol
Wygląd	higroskopijna bezbarwna ciecz lub kryształy
	Identyfikacja
Numer CAS	67-68-5
PubChem	679
DrugBank	DB01093
SMILES
	CS(=O)C
InChI
	InChI=1S/C2H6OS/c1-4(2)3/h1-2H3
	InChIKey
	IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N
Właściwości
	Gęstość
	1,1 g/cm³; ciecz
	Rozpuszczalność w wodzie
	mieszalny
	w innych rozpuszczalnikach
	etanol: bez ograniczeń; mieszalny z większością rozpuszczalników organicznych z wyjątkiem alkanów i eteru
Temperatura topnienia	18,3–18,5 °C
Temperatura wrzenia	189 °C
logP	-1,35
Kwasowość (pKa)	35
Zasadowość (pKb)	pKBH+ = −2,7
Lepkość	2,47 cP
Budowa
Moment dipolowy	4,2 D
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2019-01-29]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Substancja nie jest klasyfikowana jako; niebezpieczna według kryteriów GHS; (na podstawie podanej karty charakterystyki).
	NFPA 704
Na podstawie; podanego źródła	2 2 0
Temperatura zapłonu	87 °C
Temperatura samozapłonu	215 °C
Numer RTECS	PV6210000
Dawka śmiertelna	LD50 14,5 g/kg (szczur, doustnie)
	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	G04 BX13; M02 AX03
Farmakokinetyka
Działanie	przeciwbólowe
Wydalanie	z moczem i kałem
Uwagi terapeutyczne
Drogi podawania	miejscowo, dopęcherzowo

Dimetylosulfotlenek, DMSO (z ang. dimethyl sulfoxide), (CH
3)
2SO – organiczny związek chemiczny z grupy sulfotlenków.

Właściwości fizyczne

Rezonans chemiczny DMSO tworzący dipol

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

Atom 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]:

(CH₃)₂SO + CH₃X → [(CH₃)₃SO]X (X = I, Br)

(CH₃)₂SO + CH₃X → [(CH₃)₂SOCH₃]X (X = ONO₂, Ts, Bs)

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]:

Przegrupowanie Pummerera

Toksyczność

DMSO 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

Używany 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

DMSO 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:

Utlenianie Pfitznera-Moffatta

Utlenianie Swerna

Zastosowania medyczne

Jest 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

DMSO 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

↑ ^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 KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2019-01-29]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ ^a ^b ^c Dimethyl sulphoxide, 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 JulieJ. Forrester JulieJ. 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.S.G. Smith Stanley G.S.G., S.S. Winstein S.S., Sulfoxides as nucleophiles, „Tetrahedron”, 3 (3), 1958, s. 317–319, DOI: 10.1016/0040-4020(58)80032-0 .
↑ Gary M.G.M. Lampman Gary M.G.M., Roger W.R.W. Koops Roger W.R.W., Caroline C.C.C. Olden Caroline C.C.C., 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. WilliamA.W. Johnson A. WilliamA.W., Robert B.R.B. LaCount Robert B.R.B., 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.E.J. Corey E.J.E.J., MichaelM. Chaykovsky MichaelM., Dimethylsulfoxonium Methylide, „Journal of the American Chemical Society”, 84 (5), 1962, s. 867–868, DOI: 10.1021/ja00864a040 .
↑ ArnaldoA. Dossena ArnaldoA., RosangelaR. Marchelli RosangelaR., GiuseppeG. Casnati GiuseppeG., 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 KGaA).
↑ M.M. Verheijen M.M. 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.R.J. Lewis R.J.R.J., Hawley’s Condensed Chemical Dictionary, Wiley, 2007, s. 454, ISBN 978-0-471-76865-4 .
↑ ^a ^b dimethyl sulphoxide (DMSO), [w:] JohnJ. Daintith JohnJ. (red.), A Dictionary of Chemistry, wyd. 6, Oxford: Oxford University Press, 2008, s. 222, ISBN 978-0-19-920463-2 .
↑ Matthew D.M.D. Hall Matthew D.M.D. 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.W.W. Epstein W.W.W.W., F.W.F.W. Sweat F.W.F.W., Dimethyl Sulfoxide Oxidations, „Chemical Reviews”, 67 (3), 1967, s. 247–260, DOI: 10.1021/cr60247a001 (ang.).
↑ F.W.F.W. Sweat F.W.F.W., W.W.W.W. Epstein W.W.W.W., Dimethyl sulfoxide oxidations, „Journal of Organic Chemistry”, 32 (3), 1967, s. 835–838, DOI: 10.1021/jo01278a081, PMID: 6042131 .
↑ T.T.T.T. Tidwell T.T.T.T., 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, 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 .

Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

[FP8-1] 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 .

[toxnet-2] Dimethyl sulfoxide. ToxNet: Toxicology Data Network. [dostęp 2019-01-29].

[SA-3] Dimetylosulfotlenek (nr D8418) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2019-01-29]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[ICSC-4] Dimethyl sulphoxide, International Chemical Safety Cards [dostęp 2019-01-29] .

[DB-5] ↑ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Dimethyl sulfoxide, [w:] DrugBank [online], University of Alberta, DB01093 (ang.).

[CID-6] Dimethyl sulfoxide, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2012-07-29] (ang.).

[PubChem-7] Dimethyl sulfoxide, [w:] PubChem [online], United States National Library of Medicine, CID: 679 (ang.).

[Forrester-8] JulieJ. Forrester JulieJ. 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 .

[Smith-9] Stanley G.S.G. Smith Stanley G.S.G., S.S. Winstein S.S., Sulfoxides as nucleophiles, „Tetrahedron”, 3 (3), 1958, s. 317–319, DOI: 10.1016/0040-4020(58)80032-0 .

[Lampman-10] Gary M.G.M. Lampman Gary M.G.M., Roger W.R.W. Koops Roger W.R.W., Caroline C.C.C. Olden Caroline C.C.C., 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 .

[Johnson-11] A. WilliamA.W. Johnson A. WilliamA.W., Robert B.R.B. LaCount Robert B.R.B., 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 .

[Corey-12] E.J.E.J. Corey E.J.E.J., MichaelM. Chaykovsky MichaelM., Dimethylsulfoxonium Methylide, „Journal of the American Chemical Society”, 84 (5), 1962, s. 867–868, DOI: 10.1021/ja00864a040 .

[Dossena-13] ArnaldoA. Dossena ArnaldoA., RosangelaR. Marchelli RosangelaR., GiuseppeG. Casnati GiuseppeG., New system for ‘activation’ of dimethyl sulphoxide in Pummerer-like reactions, „J. Chem. Soc., Chem. Commun.”, 1979, s. 370–371, DOI: 10.1039/C39790000370 .

[Sigma-14] Dimetylosulfotlenek (nr 472301) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck KGaA).

[15] M.M. Verheijen M.M. 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.).

[Lewis-16] dimethyl sulfoxide, [w:] R.J.R.J. Lewis R.J.R.J., Hawley’s Condensed Chemical Dictionary, Wiley, 2007, s. 454, ISBN 978-0-471-76865-4 .

[Daintith-17] dimethyl sulphoxide (DMSO), [w:] JohnJ. Daintith JohnJ. (red.), A Dictionary of Chemistry, wyd. 6, Oxford: Oxford University Press, 2008, s. 222, ISBN 978-0-19-920463-2 .

[Hall-18] Matthew D.M.D. Hall Matthew D.M.D. 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 .

[Epstein-19] W.W.W.W. Epstein W.W.W.W., F.W.F.W. Sweat F.W.F.W., Dimethyl Sulfoxide Oxidations, „Chemical Reviews”, 67 (3), 1967, s. 247–260, DOI: 10.1021/cr60247a001 (ang.).

[Sweat-20] F.W.F.W. Sweat F.W.F.W., W.W.W.W. Epstein W.W.W.W., Dimethyl sulfoxide oxidations, „Journal of Organic Chemistry”, 32 (3), 1967, s. 835–838, DOI: 10.1021/jo01278a081, PMID: 6042131 .

[Tidwell-21] T.T.T.T. Tidwell T.T.T.T., 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 .

[Drugs-22] Dimethyl sulfoxide. Uses, Side Effects & Warnings, Drugs.com [dostęp 2019-10-17] (ang.).

[ncahf-23] William T. Jarvis: DMSO. National Council Against Health Fraud; Center for Inquiry, 2001-10-24. [dostęp 2021-09-03]. (ang.).

[Unproven-24] 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 .

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]

[2]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

Navigation

Nawigacja

Portale tematyczne