Tetrodotoksinstruktur, egenskaper, bruksområder, effekter

De tetrodotoksin (TTX) er et giftig aminoperhidroquine Tetraodontiform; Blant dem er ballongene fiskene. Det er også i Triton, flate ormer (Platelmintos), krabber, blå ringer blekksprut og i et stort antall bakterier.

Blant de bakterieartene som er tetrodotoxin (forkortet som TTX), er: den Vibrio algenolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, så vel som i andre bakterier av slekten Vibrio og Pseudomonas. Herfra kan det være intuit at opprinnelsen er bakteriell.

Tetrodotoksinmolekylet og en av dens naturlige kilder: ballongfisken. Kilde: Originalbilde (GFDL/CC-BY-SA): Liné1Derivative: Capacio [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)]

Tilstedeværelsen av eksokrine kjertler for utskillelse av TTX i klodefisken, så vel som lagring i spyttkjertler av de blå ringene blekksprut, viste at visse dyr også kan ha muligheten til å syntetisere den.

TTX utøver kroppen på sin handling ved å blokkere natriumkanaler av nevronale aksoner og skjelett- og glatte muskelceller; unntatt hjertemuskelceller, som har "porter" motstandsdyktige mot TTX.

Den viktigste årsaken til menneskets plutselige død mediert av TTX er hans lammende handling på mellomgulvet og interkostale muskler; muskler som er nødvendige for å puste. Derfor forekommer døden i løpet av noen timer, etter TTX -inntak.

Gjennomsnittlig dødelig oral dose (LD50) av mus tetrodotoxin er 334 ug/kg vekt. I mellomtiden er LD50 for kaliumcyanid 8,5 mg/kg. Dette betyr at TTX er en gift, omtrent 25 ganger kraftigere enn kaliumcyanid.

[TOC]

Tetrodotoksinstruktur

Molekylær struktur av tetrodotoksin. Kilde: Benjah-BMM27 [Public Domain]

Det øvre bildet viser molekylstrukturen til tetrodotoksin med en modell av kuler og søyler. De røde kulene tilsvarer oksygenatomer, henholdsvis blå til nitrogenatomer, og svart og svart til hydrogener og karbonatomer.

Hvis det stopper et øyeblikk i atomene til O, vil det sees at seks av dem blir funnet som hydroksylgrupper, OH; Derfor er det seks OH -grupper på molekylets periferi. I mellomtiden er de resterende to atomene som oksygenerte broer innenfor kondenserte sykliske enheter.

Det kan tjene deg: Transterifisering: Mekanisme, i fettsyrer, i mikroalger, bruksområder

På den annen side er det knapt tre nitrogenatomer, men de tilhører en unik gruppe: Guanidino. Denne gruppen kan bære en positiv belastning hvis C = NH vinner et hydrogenion, og transformerer seg til C = NH₂⁺; Det ville derfor være plassert i bunnen av molekylet. Mens du er i den øvre delen, kan -OH over kan være ubeskyttet og være som -o^-.

Dermed kan tetrodotoksin ha to ioniske belastninger samtidig i forskjellige regioner av dens struktur; som, selv om det kan virke intrikat, er forenklet når et bur vurderes.

Bur og hydrogenbroer

Tetrodotoxin kan deretter visualiseres som et bur, siden dens smeltede sykluser representerer en kompakt struktur. Over ble det sagt at han har seks OH -grupper i periferien (hvis han ikke har noen negativ belastning), i tillegg til tre NH -grupper som tilhører Guanidino -gruppen (hvis han ikke har noen positiv ladning).

Totalt er molekylet i stand til å donere opptil ni hydrogenbroer; Og du kan også godta samme antall broer, og to til på grunn av indre oksygenatomer i syklusene deres. Derfor er dette buret ganske aktivt når det gjelder intermolekylære interaksjoner; Du kan ikke "gå" der uten å legge merke til det.

Dette betyr at det er et nitrogen eller oksygenert overflate slik at tetrodotoksin er forankret på grunn av sterke interaksjoner. Dette er faktisk grunnen til at det blokkerer natriumkanaler, og oppfører seg som en bur-hjørner som forhindrer NA-ionepasset⁺ Inne i cellene.

Kjennetegn

Noen egenskaper eller egenskaper til tetrodotoksin er nevnt nedenfor:

-Dens molekylære formel C_elleveH₁₇N₃ENTEN₈ og en molekylvekt på 319,27 g/mol.

-Du kan tilberede TTX fra eggstokkene til ballongfisken. Etter homogenisering av dem, utfeller proteiner, og supernatanten blir utsatt for en aktivert karbonkromatografi; oppnå 8-9 g ren TTX med 1.000 g fiskrogn.

-Dehydrert TTX er et hvitt støv, vannløselig og fortynnet eddiksyre; Men praktisk talt uoppløselig i organiske løsningsmidler.

-Det er termostabelt, bortsett fra i et alkalisk medium. Det er også ustabilt når 100 ºC er oppvarmet i et surt medium.

-Når han var oppvarmet ved 220 ºC, mørkner han uten å spennende.

-TTX blir ødelagt av sterke syrer og alkalier.

Kan tjene deg: monokromator: komponenter, funksjon, typer

-Den har en dissosiasjonskonstant, PKA = 8,76 i vann, og PKA = 9,4 i 50 % alkohol.

-Det er en monoorisk base, stabil mellom en pH 3 - 8,5.

-Toksisiteten til TTX elimineres av 2 % natriumnatriumhydroksydvirkning.

-En TTX -tetthet på 1.3768 g/cm er estimert³. På samme måte er et kokepunkt på 458,31 ºC estimert.

Virkningsmekanismen

Natriumkanalblokk

TTX blokkerer NA -kanaler⁺, forhindrer spredning av handlingspotensialer eller nerveimpulser i spennende celler.

Ved å forhindre spredning av handlingspotensialer fører TTX til en lammelse av muskelceller som fører til dyrets død på kort tid.

NA -kanalene⁺, Som andre ioniske kanaler er de proteiner som krysser plasmamembranen. Disse er spenningsavhengige; det vil si at de er i stand til å svare på en tilstrekkelig variasjon av potensiell membran med åpningen.

TTX er et molekyl på omtrent 8 Å i diameter, som er plassert utenfor Na -kanalen⁺; nøyaktig i munnen som gir tilgang til kanalen, og forhindrer inntreden av NA⁺ gjennom det samme. Det anses at et enkelt TTX -molekyl er nok til å blokkere en NA -kanal⁺.

Lammelse

TTX ved å blokkere NAs inngang⁺ Forhindrer dannelse av handlingspotensial i den nevronale cellen, så vel som dens spredning gjennom aksonet. På samme måte er dannelsen av handlingspotensialer i muskelceller, et krav til sammentrekning forhindret.

Derfor oppstår ikke kontraktsmuskelceller sin lammelse. Når det.

applikasjoner

Lav dose TTX har en smertestillende virkning hos pasienter med sterke smerter som ikke er lettet ved konvensjonelle behandlinger. 24 pasienter lider av terminal kreft, og sender dem til 31 TTX dosebehandlingssykluser mellom 15 og 90 ug/dag.

Som et resultat ble en klinisk signifikant reduksjon i smerteintensitet observert, i 17 av de 31 syklusene. Lindring av smerte vedvarte i to eller flere uker. TTX dempet effektivt alvorlig og resistent smerte hos de fleste kreftpasienter.

Kan tjene deg: helium: historie, egenskaper, struktur, risiko, bruk

I tillegg studerer WEX Pharmaceuticals -selskapet bruken av tetrodotoxin for smertebehandling hos avanserte kreftpasienter. Og også i opiumforbrukere, for å redusere dosen som konsumeres av stoffet.

Effekter på organismen

Parestesi

En lav dose TTX produserer paral. Disse symptomene er også en del av de generelle symptomene på en TTX -forgiftning.

Symptomer

Det er skjelettmuskelkontraksjoner i sin helhet, manifestert av en vanskelighetsgrad i artikulering av ord og svelging. Elevene til mennesker forgiftet er faste og utvidede. Det mest dramatiske er at folk er fullstendig lammede, men klar over.

Kardiovaskulære tegn og symptomer er preget av brystsmerter, hypotensjon og hjertearytmi. Respirasjonsendring manifesteres ved pustevansker og cyanose; det vil si blåaktig hudfarge og munnhulen.

I mage -tarmsystemet presenteres vanligvis kvalme, oppkast og diaré.

Død

Dødeligheten for mennesker som inntatt TTX, og ikke har blitt behandlet, er større enn 50%. Døden oppstår i en periode mellom 4 og 6 timer etter forgiftning.

I noen tilfeller kan døden oppstå i en periode så kort som 20 minutter. TTX kan føre til en persons død til en dose så lav som 1 til 4 mg.

Fugus: en dødelig rett

Tidligere var den største forgiftningen med TTX forårsaket av inntak av fugus. Fugus er en rett som regnes som en utsøkt japansk mat og tilberedes med ballongfisken; som presenterer sin høyeste konsentrasjon av TTX i leveren og i gonadene.

Foreløpig er det etablert kontroller for å redusere risikoen for forgiftning for denne årsaken. Folk som behandler ballongfisken og som tilbereder fugus krever flere år for å oppnå ferdigheten som tillater tilberedning av retten.

Referanser

1. Lake, J., Rodríguez, l. P., Hvit, l., Vieites, J. M., & Cabado, til. G. (2015). Tetrodotoxin, et ekstremt potent marin nevrotoksin: distribusjon, toksisitet, opprinnelse og terapeutisk bruk. Marine Drugs, 13 (10), 6384-6406. Doi: 10.3390/MD13106384
2. Nasjonalt senter for bioteknologiinformasjon. (2019). Tetrodotoksin. PubChem -database. CID = 11174599. Gjenopprettet fra: Pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
3. Wikipedia. (2019). Tetrodotoksin. Hentet fra: i.Wikipedia.org
4. Kjemisk bok. (2017). Tetrodotoksin. Gjenopprettet fra: ChemicalBook.com
5. Drug Bank. (2019). Tetrodotoksin. Gjenopprettet fra: DrugBank.Ac