Interaction of N,N-disubstituted p-phenylenediamines with guinea-pig epidermis in vivo

• Published in: Food and cosmetics toxicology Vol. 8; no. 6; pp. 635 - 646
• Main Authors: Reynolds, R.C., Astill, B.D., Fassett, D.W.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Elsevier B.V 1970
• Subjects: Aniline Compounds - pharmacology; Animals; Arginine - analysis; Carbon Isotopes; Chromatography, Paper
• ISSN: 0015-6264
• DOI: 10.1016/S0015-6264(70)80452-7

Guinea-pigs were repeatedly exposed to solutions of the substituted p-phenylenediamine, 3-methyl-4-amino- N,N-diethylaniline hydrochloride. On chromatograms of acid hydrolysates of epidermal proteins from the treated animals the spots normally due to lysine and arginine differed from those from unexposed animals, but the proteins were otherwise unchanged. 4-Amino- N,N-diethylaniline-1- 14C (220 μc/m-mole) applied in vivo to guinea-pig skin was partially absorbed and excreted in the urine, with some retention by the epidermis. After exhaustive washing, isolated soluble epidermal proteins retained radioactivity equivalent to 0·5—3 m-moles developer/200 g protein. This radioactivity did not separate from protein on paper electrophoresis and was unrelated to the amounts of developer applied or remaining uncombined in the epidermis. Radioactivity was liberated from exposed soluble proteins on hydrolysis. Drastic acidic conditions caused losses of radioactivity by volatilization. Enzymic hydrolyses gave initially non-volatile radioactive products associated with protein fragments. Alkaline hydrolysates retained radioactivity. No hydrolysate yielded a characterizable amino acid—developer adduct. Allergenic p-phenylenediamines differ from some previously studied contact allergens in that they do not form stable isolable adducts with epidermal protein amino acids. Des cobayes ont été exposés à plusieurs reprises à des solutions d'une p-phénylènediamine substituée, le chlorhydrate de 3-méthyl-4-amino- N,N-diéthylaniline. On a observé, sur les chromatogrammes d'hydrolysats acides de protéines épidermiques des animausc traités, des différences, par rapport aux animaux non exposés, dans les taches normalement imputables à la lysine et à l'arginine, mais à ceci près, les protéines n'étaient pas altérées. La 4-amino- N,N-diéthylaniline-1- 14C (220 μc/m-mole) appliquée in vivo sur la peau du cobaye était en partie absorbée et excrétée par l'urine, en partie retenue par l'épiderme. Après un lavage exhaustif, les protéines solubles isolées de l'épiderme gardaient une radioactivité équivalant à 0,5–3 m-moles de développant/200 g de protéine. Cette radioactivité ne se dissociait pas des protéines à l'électrophorèse sur papier et ne dépendait ni des quantités de développant appliquées ni des quantités restantes, non combinées avec l'épiderme. L'hydrolyse libérait de la radioactivité des protéines solubles exposées. Des conditions de très forte acidité provoquaient des pertes de radioactivité par volatilisation. Des hydrolyses enzymatiques ont donné initialement des produits radioactifs non-volatils associés à des fragments de protéines. Les hydrolysats alcalins retenaient la radioactivité. Aucun hydrolysat n'a donné de produit d'addition acide aminé-developpant caractérisable. Les p-phénylénediamines allergénes différent de certains allergènes de contact étudiés antérieurement en ce qu'elles ne forment pas de produits d'addition stables et isolables avec les acides aminés des protéines de l'épiderme. Meerschweinchen wurden wiederholt Lösungen des substituierten p-Phenylendiamins 3-Methyl-4-amino- N,N-diäthylanilinhydrochlorid ausgesetzt. In Chromatogrammen der Säurehydrolysate der epidermalen Proteine der behandelten Tiere unterschieden sich die normalerweise von Lysin und Arginin verursachten Flecke von denen unbehandelter Tiere, jedoch waren die Proteinesonst unverändert. 4-Amino- N,N-diäthylanilin-1- 14C (220 μc/m-Mol), in vivo auf Meerschweinchenhaut aufgetragen, wurde teilweise absorbiert und im Urin ausgeschieden, während ein anderer Teil von der Epidermis zurückgehalten wurde. Nach gründlichem Waschen enthielten isolierte lösliche epidermale Proteine Radioaktivität in einer Menge, die 0,5-3 m-Mole Entwickler/200 g Protein entsprach. Diese Radioaktivität liess sich bei der Papierelektrophorese nicht vom Protein trennen und stand in keiner Beziehung zu den angewendeten Entwicklermengen oder verblieb unkombiniert in der Epidermis. Aus freien löslichen Proteinen wurde Radioaktivität bei Hydrolyse freigesetzt. Stark saure Bedingungen verursachten Radioaktivitätsverluste durch Verflüchtigung. Enzymatische Hydrolyse ergab anfangs nichtflüchtige radioaktive Produkte, die mit Proteinfragmenten assoziiert waren. Alkalische Hydrolysate behielten die Radioaktivität. Kein Hydrolysat lieferte ein charakterisierbares Aminosäure-Entwickler-Addukt. Allergene p-Phenylendiamine unterscheiden sich von einigen früher untersuchten Kontaktallergenen darin, dass sie keine stabilen isolierbaren Addukte mit Aminosäuren epidermaler Proteine bilden.