Strutture[2]

Con il termine diossine si intendono le suddette categorie di molecole:

Tra le circa 200 diossine stabili conosciute, le più note sono le dibenzodiossine policlorurate, derivate della 1,2-diossina. Si tratta di composti aromatici la cui struttura consiste di due anelli benzenici legati da due atomi di ossigeno e con legati uno o più atomi di cloro. Gli anelli benzenici stabilizzano la struttura della molecola.
Gli isomeri che hanno il cloro nella posizione 2, 3, 7 e/o 8 sono quelli più tossici. Le diossine alogenate si bioaccumulano con emivita variabile a seconda delle molecole degli organismi e delle condizioni degli stessi.[3]
La più nota di esse è la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina, spesso indicata con l'abbreviazione TCDD o come Diossina Seveso. Si forma come sottoprodotto nella preparazione del triclorofenolo, sostanza utile nella produzione di erbicidi e battericidi, e in vari processi tra cui le combustioni.


La TCDD allo stato cristallino è una sostanza solida inodore, di colore bianco, con punto di fusione di 307°C, termostabile fino a 800°C, liposolubile, resistente ad acidi ed alcali. È chimicamente degradabile in pochi giorni dalla radiazione solare ultravioletta in presenza di donatori di ioni idrogeno (ad esempio a contatto con il fogliame verde delle piante): se invece viene dilavata nel terreno, si lega al materiale organico ivi presente e viene degradata molto lentamente, nell’arco di parecchi mesi o anni. Essa rientra in generale nella categoria delle policloro-dibenzo-p-diossine o PCDD, famiglia di diossine che presentano più sostituenti cloro sui due anelli benzenici. Come ulteriore esempio di PCDD citiamo la 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8-eptaclorodibenzodiossina:



Altri composti tossici che vengono correlati alle diossine (diossino-simili) sono i:



Questa definizione si riferisce a una classe di composti molto tossici prodotti in fase gassosa dalla combustione incompleta di materiale organico contenente cloro e che sono comunemente inclusi nella categoria delle diossine, pur essendo in realtà dei derivati del furano. La ragione di questa confusione consiste nella particolare struttura spaziale delle molecole e nella localizzazione degli elettroni, che porta ad una convergenza nei meccanismi d'azione tossicologica delle diverse categorie di composti.
Il PCDF è strutturalmente formato dalla condensazione di due anelli benzenici con un furano, eterociclo ossigenato. Alcuni atomi di idrogeno degli anelli benzenici sono variamente sostituiti da atomi di cloro. Esistono 135 differenti analoghi strutturali del PCDF, che differiscono per il numero (al massimo 8) e per la posizione degli atomi di cloro. Un dibenzofurano policlorurato ben noto e rappresentativo è 2,3,7,8-tetracloro-dibenzofurano (TCDF), analogo furanico della TCDD.

I policlorobifenili coplanari, noti spesso con la sigla Co-PCB, sono una classe di composti organici la cui struttura è assimilabile a quella del bifenile



i cui atomi di idrogeno sono sostituiti da uno fino a dieci atomi di cloro. Un esempio è dato dal decaclorobifenile:


La formula bruta generica dei PCB è C12H10-xClx. Sono considerati inquinanti persistenti dalla tossicità in alcuni casi avvicinantesi a quella della diossina, poiché la particolare distribuzione dei sostituenti al difenile favorisce una disposizione quasi planare della molecola, come avviene in diossine e furani, e limita la rotazione sull'asse del legame centrale Ar-Ar.
La maggior parte dei PCB si presenta in forma di solidi cristallini incolori, le miscele di uso industriale sono liquidi viscosi, la cui viscosità è generalmente proporzionale al tenore di cloro presente.
Benché le loro proprietà fisiche varino all'interno della classe, tutti i PCB sono caratterizzati da una bassa solubilità in acqua e da una bassa volatilità. Sono inoltre tutti molto solubili nei solventi organici, negli oli e nei grassi. Sono sostanze molto stabili, che possono essere distrutte solo per incenerimento o attraverso processi catalitici.

Non tutte le diossine risultano però essere sostanze tossiche; esistono infatti anche diossine di origine naturale, che vengono sfruttate per le loro proprietà farmacologiche. Un esempio è il il repellente prodotto dalla spugna di mare Dysidea dendyi [4], detto spongiadiossina (1-idrossi-3,4,6,8-tetrabromdibenzo [1,4] diossina), un composto bromurato,

così come alcuni metaboliti fungini dell'attività di degradazione nel terreno della lignina, peraltro a loro volta ad attività antimicotica. Anche i derivati della 1,2-diossina sono presenti in natura, le spugne del genere Plakortis producono uno di questi composti, e mostrano spiccate attività antifungine. Recenti linee di ricerca farmacologiche mirano all'utilizzo di questi composti in terapia, sia per le loro capacità antimicotiche a largo spettro (vari studi relativi ad infezioni da candida), sia recentemente per possibili attività antimalariche. Un ultimo settore di ricerca indaga sulle capacità antitumorali dei derivati della forma endoperossido (sempre 1,2-diossine).