ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات

ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات ( DFP ) أو إيزوفلوروفات هو سائل زيتي عديم اللون، صيغته الكيميائية C6H14FO3P _{. كان} يُستخدم سابقًا لعلاج الجلوكوما ^{[ 1 ]} ، ويُستخدم حاليًا كمبيد حشري عضوي فوسفوري _[ ^{2 ] .} وهو مستقر، ولكنه يتحلل مائيًا عند تعرضه للرطوبة.

يُعد ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات دواءً محاكياً للجهاز العصبي اللاودي، وهو مضاد غير قابل للعكس للكولينستراز، وقد استُخدم في طب العيون كعامل مُضيِّق للحدقة في علاج الجلوكوما المزمنة ، وكعامل مُضيِّق للحدقة في الطب البيطري، وكعامل تجريبي في علم الأعصاب نظرًا لخصائصه المثبطة لإنزيم أستيل كولينستراز وقدرته على إحداث اعتلال عصبي محيطي متأخر . ^{[ 1 ]}

اكتُشفت السمية الشديدة لإسترات حمض أحادي فلورو الفوسفوريك عام 1932، عندما قام ويلي لانج وطالبته في الدكتوراه، جيردا فون كروجر، بتحضير إسترات الميثيل والإيثيل والبروبيل العادي والبيوتيل العادي، ولاحظا بالصدفة آثارها السامة. وقد طوّر العالم البريطاني برنارد تشارلز سوندرز نظيرًا آخر لهذه السلسلة من الإسترات، وهو ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات. وفي بحثه عن مركبات تُستخدم كعوامل حرب كيميائية ، استلهم سوندرز من تقرير لانج وكروجر، وقرر تحضير النظير الجديد الذي أطلق عليه اسم PF-3. وكان هذا المركب أقل فعالية بكثير كسلاح كيميائي من عوامل سلسلة G. وكثيرًا ما كان يُخلط مع غاز الخردل ، مُشكِّلًا مزيجًا أكثر فعالية بنقطة انصهار أقل بكثير، مما يجعله عاملًا مناسبًا للاستخدام في الطقس البارد.

في البحوث العسكرية، يُستخدم ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات كمحاكي لعوامل الحرب ( GA ، GB ، GD ، و GF ) نظرًا لتشابهه الفيزيائي والكيميائي وانخفاض سميته نسبيًا. ويُستخدم أيضًا في المختبرات المدنية لمحاكاة التعرض لغازات الأعصاب القاتلة أو سمية المركبات الفوسفاتية العضوية. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} كما استُخدم لتطوير نموذج حيواني لمتلازمة حرب الخليج . ^{[ 6 ]}

ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات سم عصبي شديد الفعالية ، وتبلغ جرعته المميتة الوسطية ₍ LD50 ) في الجرذان 6  ملغم/كغم (عن طريق الفم). يرتبط هذا السم بحمض السيرين الأميني في الموقع النشط لإنزيم أستيل كولين إستراز ، ^{[ 7 ]} وهو إنزيم يُعطّل الناقل العصبي أستيل كولين . تُعد النواقل العصبية ضرورية لاستمرار انتقال السيالات العصبية من عصبون إلى آخر عبر المشبك العصبي . بمجرد انتقال السيال العصبي، يعمل أستيل كولين إستراز على تعطيل الأستيل كولين فورًا تقريبًا عن طريق تحليله. في حال تثبيط هذا الإنزيم، يتراكم الأستيل كولين ولا يمكن إيقاف السيالات العصبية، مما يُسبب انقباضًا عضليًا مطولًا. يحدث الشلل ، وقد يؤدي إلى الوفاة نظرًا لتأثر عضلات التنفس .

كما يثبط DFP بعض البروتيازات . وهو مادة مضافة مفيدة لإجراءات عزل البروتين أو الخلايا.

كان ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات (DFP) غاز أعصاب طوره الألمان خلال الحرب العالمية الثانية . يرتبط DFP بشكل لا رجعة فيه بالإنزيمات التي تحتوي على السيرين في الموقع النشط، مثل بروتيازات السيرين، وأستيل كولين إستراز.

يُصنع إيزوفلوروفات، وهو إستر ثنائي إيزوبروبيل لحمض الفلوروفوسفوريك، عن طريق تفاعل كحول إيزوبروبيل مع ثلاثي كلوريد الفوسفور ، مما يؤدي إلى تكوين ثنائي إيزوبروبيل فوسفيت، والذي يتم كلورته ثم يتفاعل مع فلوريد الصوديوم لاستبدال ذرة الكلور بذرة فلور، وبالتالي ينتج ثنائي إيزوبروبيل فلوروفوسفات. ^{[ 8 ]}

وهناك عملية تركيب أخرى ذات أهمية أكاديمية فقط تتضمن التفاعل بين مكافئين من كحول الأيزوبروبيل وفلوريد ثنائي كلوريد الفوسفوريل . ^{[ 9 ]}

يُعدّ DFP اختبارًا تشخيصيًا للكشف عن وجود سيرين الموقع النشط في بروتيازات السيرين، كما أنه مثبط لبروتيازات السيرين. يُعتبر كل من PMSF و AEBSF بدائل أقل سمية وفعّالة لمعظم بروتيازات السيرين. مع ذلك، فإن DFP وحده هو الذي يُثبّط بقوة فئة فرعية من بروتيازات السيرين تُعرف مجتمعةً باسم بروتيازات السيرين العدلية (وهي: إيلاستاز العدلات، وكاتيبسين G، وبروتياز 3). يتم تعطيل DFP وغيره من السموم العصبية الفوسفورية العضوية المماثلة بواسطة إنزيم باراوكسوناز ، الموجود بمستويات متفاوتة على نطاق واسع لدى البشر.

يتم تسويقه تحت العديد من الأسماء التجارية بما في ذلك Difluorophate و Diflupyl و Diflurphate و Dyflos و Dyphlos و Fluropryl و Fluostigmine و Neoglaucit.

• MAFP (ميثوكسي أراشيدونيل فلوروفوسفونات)، وهو مثبط ذو صلة ميكانيكية
• نيوبنتيلين فلوروفوسفات ، وهو نظير حلقي
• السارين (أيزوبروبيل ميثيل فوسفونوفلوريدات)، وهو فوسفوفلوريدات ذو صلة
• PMSF (فلوريد 4-(2-أمينوإيثيل) بنزين سلفونيل)، وهو كاشف سلفنة مماثل لفلوريد السلفونيل
• AEBSF (فينيل ميثيل سلفونيل فلورايد)، وهو كاشف سلفنة مماثل لفلوريد السلفونيل

• قاعدة بيانات MEROPS الإلكترونية للببتيدازات ومثبطاتها: DFP