neoFroxx® 1-Butanol zur Analyse, CAS: 71-36-3

Wird als Lösungsmittel und chemisches Zwischenprodukt verwendet; [ACGIH]

ACGIH – Dokumentation der TLVs und BEIs, 7. Auflage. Cincinnati: ACGIH Worldwide, 2020.

Haz-Map, Informationen zu Gefahrstoffen und Berufskrankheiten

Alkohole werden häufig als industrielle Lösungsmittel und chemische Zwischenprodukte verwendet, können jedoch schwerwiegende Schäden für die menschliche Gesundheit verursachen. Dennoch gibt es nur wenige Studien, die sich mit den molekularen Mechanismen befassen, die der Zytotoxizität von Industriealkoholen zugrunde liegen, mit der bemerkenswerten Ausnahme von Ethanol. Das Ziel unserer aktuellen Studie ist es, den molekularen Mechanismus der Zytotoxizität aufzuklären, die durch primäre Alkohole mit längeren Kohlenstoffketten als Ethanol verursacht wird. Die Studie ergab, dass 1-Butanol morphologische Veränderungen im H9c2-Kardiomyoblastom induziert, darunter Kernkondensation und Membranbläschenbildung, beides Merkmale einer apoptotischen Reaktion. Darüber hinaus wurde eine Abnahme des mitochondrialen Membranpotentials, die Freisetzung von Cytochrom c in das Zytosol und die Aktivierung von Caspase 9 und 3 beobachtet, was auf die Aktivierung des mitochondrialen Apoptosewegs durch 1-Butanol hindeutet. Die Zugabe von Y-27632, einem spezifischen Inhibitor der Rho-assoziierten Kinase (ROCK), unterdrückte die Membranbläschenbildung und den mitochondrialen Apoptoseweg. Im Vergleich dazu hemmte z-VAD-fmk, ein Pan-Caspase-Inhibitor, zwar nicht die Membranbläschenbildung, verhinderte jedoch den Zelltod nach Exposition gegenüber 1-Butanol. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der mitochondriale Apoptoseweg und die Membranbläschenbildung parallele Phänomene sind, die stromabwärts von ROCK auftreten. Diese Kinase spielt somit eine wesentliche Rolle bei der Zytotoxizität von 1-Butanol und dem anschließenden Zelltod in H9c2-Zellen.

PMID:22564901

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n-Butanol wurde als alternativer Biokraftstoff zu Ethanol vorgeschlagen, und mehrere industriell genutzte Mikroben, darunter Escherichia coli, wurden gentechnisch so verändert, dass sie es produzieren können. Leider ist n-Butanol für diese Organismen giftiger als Ethanol. Um die Grundlage für seine Toxizität zu verstehen, wurden zellweite Studien auf Transkript-, Protein- und Metabolitenebene durchgeführt, um einen Gesamtüberblick über die Stressreaktion von n-Butanol zu erhalten. Die Analyse der Daten zeigt, dass der n-Butanol-Stress Komponenten aufweist, die auch bei anderen Stressreaktionen auftreten, darunter Störungen der Atmungsfunktionen (nuo- und cyo-Operons), oxidativer Stress (sodA, sodC und yqhD), Hitzeschock und Zellhüllenstress (rpoE, clpB, htpG, cpxR und cpxP) sowie Metabolittransport und Biosynthese (malE- und opp-Operon). Assays mit Fluoreszenzfarbstoffen zeigten einen starken Anstieg reaktiver Sauerstoffspezies während des n-Butanol-Stresses, was die Beobachtungen aus den Microarray- und Proteomikmessungen bestätigte. Mutante Stämme mit Mutationen in mehreren Genen, deren Produkte sich während des n-Butanol-Stresses am dramatischsten veränderten, wurden auf eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber n-Butanol untersucht. Die Ergebnisse dieser Analysen ermöglichten die Identifizierung von Schlüsselgenen, die zur Linderung von oxidativem Stress, Proteinfehlfaltung und anderen Ursachen für Wachstumsstörungen herangezogen wurden. Auf diesen Hinweisen basierende zelluläre Manipulationen könnten zur Entwicklung eines hochwirksamen, n-Butanol produzierenden Wirts beitragen.

PMID:20118358

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Die Auswirkungen von n-Butyl- und t-Butylalkohol auf die Atmung von elektrisch stimulierten und nicht stimulierten Schnitten von Rattenhirnrindengewebe wurden untersucht. n-Butylalkohol in einer Konzentration von 9 mM und t-Butylalkohol in einer Konzentration von 41 mM reduzierten die Atmung von stimuliertem Gewebe um etwa 11,5 % und hemmten die Atmung von nicht stimuliertem Gewebe. Es wird geschlossen, dass die Alkohole in erster Linie durch Beeinträchtigung von Mechanismen wirken, die in engem Zusammenhang mit dem Erregungszyklus in leitenden Membranen stehen.

Lindbohm R, Wallgren H; Acta Pharmacol et Toxicol 19 (1): 53-8 (1962)

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