Struktura tetrodotoksina, značilnosti, uporabe, učinki

The Tetrodotoksin (TTX) je strupeni aminoperhidrokin Tetraodontiform; Med njimi ribe balonov. Je tudi v Tritonu, ravnih črvi (Platelmintos), rakovice, modri obroči hobotnica in v velikem številu bakterij.

Med bakterijskimi vrstami, pri katerih je tetrodotoksin (skrajšan kot TTX), so: Vibrio algenolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, kot tudi v drugih bakterijah rodu Vibrio in Pseudomonas. Od tu je lahko intuit, da je njen izvor bakterijski.

Molekula tetrodotoksina in eden od njegovih naravnih virov: balonska riba. Vir: Originalna slika (GFDL/CC-BY-SA): Liné1Derivative: CapaCio [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Vendar pa je prisotnost eksokrinih žlez za izločanje TTX v ribah na globusu in njegovo skladiščenje v slinavskih žlezah modrega obroča.

TTX izvaja telo na svojem delovanju tako, da blokira natrijeve kanale nevronskih aksonov in skeletnih in gladkih mišičnih celic; Razen srčnih mišičnih celic, ki imajo "vrata" odporne na TTX.

Glavni vzrok nenadne smrti človeka, ki jo posreduje TTX, je njegovo paralizirajoče delovanje na diafragmi in medrebrnih mišicah; mišice, potrebne za dihanje. Zato se smrt zgodi čez nekaj ur po vnosu TTX.

Povprečni smrtonosni odmerek miši tetrodotoksina (LD50) je 334 µg/kg teže. Medtem je LD50 za kalijev cianid 8,5 mg/kg. To pomeni, da je TTX strup, približno 25 -krat močnejši od kalijevega cianida.

[TOC]

Struktura tetrodotoksina

Molekularna struktura tetrodotoksina. Vir: Benjah-BMM27 [javna domena]

Zgornja slika prikazuje molekularno strukturo tetrodotoksina z modelom kroglic in palic. Rdeče sfere ustrezajo atomom kisika, modre do dušikovih atomov, črno in črno pa vodiki in ogljikom.

Če se za trenutek ustavi v atomih O, bo razvidno, da jih šest najde kot hidroksilne skupine, OH; Zato je na obodu molekule šest OH skupin. Medtem sta preostala dva atoma kot oksigenirani mostovi znotraj kondenziranih cikličnih enot.

Lahko vam služi: transerifikacija: mehanizem, v maščobnih kislinah, v mikroalgah, uporablja

Po drugi strani pa skoraj ni treh dušikovih atomov, vendar pripadajo edinstveni skupini: Guanidino. Ta skupina lahko nosi pozitivno obremenitev, če C = NH osvoji vodikov ion in se spremeni v C = NH₂⁺; Zato bi se nahajal na dnu molekule. Medtem ko je v zgornjem delu, je lahko -oh zgoraj nezaščiteni in je podoben -o^-.

Tako ima lahko tetrodotoksin hkrati dve ionski obremenitvi v različnih območjih svoje strukture; ki se, čeprav se morda zdi zapleteno, poenostavljeno, ko se upošteva kletka.

Kletka in vodikov mostovi

Tetrodotoksin lahko nato vizualiziramo kot kletko, saj njeni spojeni cikli predstavljajo kompaktno strukturo. Zgoraj je bilo rečeno, da ima na obrobju šest skupin OH (če nima negativne obremenitve), poleg treh NH skupin, ki pripadajo Guanidino skupini (če nima pozitivnega naboja).

Skupno lahko molekula podari do devet vodikovih mostov; In tudi lahko sprejmete enako število mostov in še dva zaradi notranjih kisikovih atomov v njihovih ciklih. Zato je ta kletka precej aktivna v smislu medmolekulskih interakcij; Ne moreš "hoditi" tja, ne da bi opazil.

To pomeni, da obstaja dušik ali oksigenirana površina, tako da je tetrodotoksin zasidran zaradi močnih interakcij. Pravzaprav je to razlog, zakaj blokira natrijeve kanale in se obnaša kot kletka, ki preprečuje prehod na ion⁺ Znotraj celic.

Značilnosti

Spodaj so omenjene nekatere značilnosti ali lastnosti tetrodotoksina:

-Njegova molekularna formula c_enajstH₁₇N₃Tudi₈ in molekulska teža 319,27 g/mol.

-TTX lahko pripravite iz jajčnikov balonskih rib. Po homogenizaciji beljakovin obori in supernatant podvržemo aktivirani ogljikovi kromatografiji; pridobivanje 8-9 g čistega TTX-a za 1.000 g rib.

-Dehidrirani TTX je beli prah, topna voda in razredčena ocetna kislina; Toda praktično netopna v organskih topilih.

-Je termostabilna, razen v alkalnem mediju. Prav tako je nestabilno, če se 100 ° C segreje v kislem mediju.

-Ko se segreje pri 220 ° C, se potemni, ne da bi se razpadel.

-TTX uničuje močne kisline in alkalije.

Lahko vam služi: Monokromator: komponente, funkcije, vrste

-Ima disociacijsko konstanto, PKA = 8,76 v vodi in PKA = 9,4 v 50 % alkohol.

-To je monoorna podlaga, stabilna med pH 3 - 8,5.

-Toksičnost TTX izloči z 2 % natrijevim natrijevim hidroksidom.

-Ocenjena je bila gostota TTX 1.3768 g/cm³. Prav tako je bila ocenjena vrelišča 458,31 ° C.

Mehanizem delovanja

Blok natrijevega kanala

TTX blokira kanale NA⁺, preprečevanje širjenja akcijskih potencialov ali živčnih impulzov v vznemirljivih celicah.

TTX s preprečevanjem širjenja akcijskih potencialov vodi v paralizo mišičnih celic, ki vodi v smrt živali v kratkem času.

Kanale NA⁺, Kot drugi ionski kanali so tudi beljakovine, ki prečkajo plazemsko membrano. To so odvisne od napetosti; to pomeni, da se lahko z odprtjem odzovejo na ustrezno variacijo potencialne membrane.

TTX je molekula s premerom približno 8 Å, ki je nameščena zunaj kanala NA⁺; točno v ustih, ki daje dostop do kanala in preprečuje vstop NA⁺ skozi isto. Šteje se, da je ena sama molekula TTX dovolj za blokiranje kanala NA⁺.

Paraliza

TTX z blokiranjem vnosa NA⁺ preprečuje nastajanje akcijskega potenciala v nevronski celici, pa tudi njegovo širjenje po vsej aksonu. Na enak način je preprečena oblikovanje akcijskih potencialov v mišičnih celicah.

Zato se ne pogodbeni mišični celici zgodi njihova paraliza. V primeru membranske mišice in medrebrnih mišic njegova paraliza blokira dihanje, kar povzroči smrt v nekaj urah.

Prijave

TTX z nizkim odmerkom ima analgetično delovanje pri bolnikih s hudo bolečino, ki ga običajna zdravljenja ne olajšajo. 24 bolnikov trpi zaradi terminalnega raka, ki jih oddajo v 31 ciklov zdravljenja odmerka TTX med 15 in 90 µg/dan.

Kot rezultat tega so opazili klinično pomembno zmanjšanje intenzivnosti bolečine v 17 od 31 ciklov. Olajšanje bolečine je trajalo dva ali več tednov. TTX je učinkovito ublažil hude in odporne bolečine večine bolnikov z rakom.

Vam lahko služi: helij: zgodovina, lastnosti, struktura, tveganja, uporabe

Poleg tega podjetje Wex Pharmaceuticals preučuje uporabo tetrodotoksina za zdravljenje bolečine pri bolnikih z rakom. Pa tudi pri potrošnikih opija, da bi zmanjšali odmerek, ki ga zaužijemo zdravilo.

Učinki na organizem

Parestezija

Nizek odmerek TTX proizvaja paralno. Ti simptomi so tudi del splošnih simptomov zastrupitve s TTX.

Simptomi

V celoti obstajajo kontrakcije skeletnih mišic, ki se kažejo težave pri artikulaciji besed in požiranju. Učenci zastrupljenih so fiksni in razširjeni. Najbolj dramatično je, da so ljudje popolnoma paralizirani, vendar se zavedajo.

Za kardiovaskularne znake in simptome so značilne bolečine v prsih, hipotenzija in srčna aritmija. Spremembe dihanja se kažejo s težavnim dihanjem in cianozo; to je modrikasta barva kože in ustna votlina.

V prebavnem sistemu so ponavadi predstavljeni slabost, bruhanje in driska.

Smrt

Stopnja umrljivosti ljudi, ki zaužijejo TTX in niso bili zdravljeni, je večja od 50%. Smrt se zgodi v obdobju med 4 in 6 urami po zastrupitvi.

V nekaterih primerih se lahko smrt zgodi v obdobju, ki je kratka do 20 minut. TTX lahko povzroči smrt osebe do odmerka do 1 do 4 mg.

Fugus: smrtna jed

V preteklosti je največja zastrupitev s TTX povzročila zaužitje Fugusa. Fugus je jed, ki velja za izvrstno japonsko hrano in je pripravljena z balonsko ribo; ki predstavlja svojo najvišjo koncentracijo TTX v jetrih in v žlečih.

Trenutno so vzpostavljeni kontroli za zmanjšanje tveganja za zastrupitev za ta vzrok. Ljudje, ki obdelujejo ribe z balonom in ki pripravljajo fugus, potrebujejo nekaj let, da pridobijo veščino, ki omogoča pripravo posode.

Reference

1. Jezero, j., Rodríguez, l. Str., Bela, l., Vieites, J. M., & Cabado, do. G. (2015). Tetrodotoksin, izjemno močan morski nevrotoksin: porazdelitev, strupenost, izvor in terapevtska uporaba. Morska zdravila, 13 (10), 6384-6406. Doi: 10.3390/MD13106384
2. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). Tetrodotoksin. Baza podatkov Pubchem. Cid = 11174599. Okrevano od: pubchem.NCBI.NLM.ameriški nacionalni inštitut za zdravje.Gov
3. Wikipedija. (2019). Tetrodotoksin. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
4. Kemijska knjiga. (2017). Tetrodotoksin. Obnovi se od: Kemicalbook.com
5. Banka za droge. (2019). Tetrodotoksin. Okrevano od: drogebank.AC