Tetrodotoxinstruktur, egenskaper, användningar, effekter

De tetrodotoxin (TTX) är en giftig aminoperhidroquine Tetraodontiform; Bland dem fiskar ballongerna. Det är också i Triton, platta maskar (Platmintos), krabbor, blå ringar bläckfisk och i ett stort antal bakterier.

Bland de bakteriearter som är tetrodotoxin (förkortat som TTX) är: Vibrio algenolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, liksom i andra bakterier i släktet Vibrio och Pseudomonas. Härifrån kan det vara intuit att dess ursprung är bakterier.

Tetrodotoxinmolekylen och en av dess naturliga källor: ballongfisken. Källa: Originalbild (GFDL/CC-BY-SA): Liné1Derivative: Capacio [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

Närvaron av exokrina körtlar för utsöndring av TTX i världen, liksom dess lagring i salivkörtlar i de blå ringarna bläckfisk, visade att vissa djur också kan ha förmågan att syntetisera den.

TTX utövar kroppen på sin verkan genom att blockera natriumkanaler av neuronala axoner och skelett- och glatta muskelceller; utom hjärtmuskelceller, som har "grindar" resistenta mot TTX.

Den främsta orsaken till människans plötsliga död som förmedlas av TTX är hans förlamande handling på membranet och interkostala muskler; Muskler som krävs för andning. Därför inträffar döden på några timmar efter TTX -intag.

Den genomsnittliga dödliga orala dosen (LD50) av möss tetrodotoxin är 334 ug/kg vikt. Under tiden är LD50 för kaliumcyanid 8,5 mg/kg. Detta innebär att TTX är ett gift, ungefär 25 gånger kraftfullare än kaliumcyanid.

[TOC]

Tetrodotoxinstruktur

Molekylstruktur av tetrodotoxin. Källa: Benjah-Bmm27 [Public Domain]

Den övre bilden visar den molekylära strukturen för tetrodotoxin med en modell av sfärer och staplar. De röda sfärerna motsvarar syreatomer, blå till kväveatomer och svarta och svarta till kolhingen respektive kol.

Om det stannar ett ögonblick i Atomerna av O, kommer det att ses att sex av dem finns som hydroxylgrupper, OH; Därför finns det sex OH -grupper i molekylens periferi. Samtidigt är de återstående två atomerna som syresatta broar inom kondenserade cykliska enheter.

Det kan tjäna dig: transterifiering: mekanism, i fettsyror, i mikroalger, användningar

Å andra sidan finns det knappast tre kväveatomer, men de tillhör en unik grupp: Guanidino. Denna grupp kan ha en positiv belastning om C = NH vinner en vätejon och förvandlas till C = NH₂⁺; Det skulle därför vara beläget längst ner i molekylen. Medan du är i den övre delen kan -OH ovan vara oskyddad och vara som -o^-.

Således kan tetrodotoxin ha två joniska belastningar samtidigt i olika regioner i dess struktur; som, även om det kan verka komplicerat, förenklas när en bur övervägs.

Bur och vätebroar

Tetrodotoxin kan sedan visualiseras som en bur, eftersom dess smältcykler representerar en kompakt struktur. Ovanför sades att han har sex OH -grupper i sin periferi (om han inte har någon negativ belastning), utöver tre NH -grupper som tillhör Guanidino -gruppen (om han inte har någon positiv laddning).

Totalt kan molekylen donera upp till nio vätebroar; Och också kan du acceptera samma antal broar och ytterligare två på grund av interna syreatomer i deras cykler. Därför är denna bur ganska aktiv när det gäller intermolekylära interaktioner; Du kan inte "gå" där utan att märka.

Detta innebär att det finns en kväve eller syresatt yta så att tetrodotoxin är förankrat på grund av starka interaktioner. I själva verket är detta anledningen till att det blockerar natriumkanaler, uppför sig som en bur-hörn som förhindrar najonpasset⁺ Inuti cellerna.

Egenskaper

Vissa egenskaper eller egenskaper hos tetrodotoxin nämns nedan:

-Dess molekylformel c_elvaH₁₇N₃ANTINGEN₈ och en molekylvikt på 319,27 g/mol.

-Du kan förbereda TTX från ballongfiskens äggstockar. Efter homogenisering av dem fälls proteiner, och supernatanten utsätts för en aktivt kolkromatografi; erhålla 8-9 g ren TTX med 1.000 g fiskroster.

-Dehydratiserad TTX är ett vitt damm, vattenlösligt och utspädd ättiksyra; Men praktiskt taget olöslig i organiska lösningsmedel.

-Det är termostabelt, utom i ett alkaliskt medium. Det är också instabilt när 100 ºC värms upp i ett surt medium.

-När han värms upp vid 220 ºC mörknar han utan att sönderdela.

-TTX förstörs av starka syror och alkalier.

Kan tjäna dig: monokromator: komponenter, funktion, typer

-Den har en dissociationskonstant, PKA = 8,76 i vatten och PKA = 9,4 i 50 % alkohol.

-Det är en monoorisk bas, stabil mellan en pH 3 - 8,5.

-Toxiciteten för TTX elimineras av 2 % natriumnatriumhydroxidverkan.

-En TTX -densitet på 1 3768 g/cm har uppskattats³. På samma sätt har en kokpunkt på 458,31 ºC uppskattats.

Handlingsmekanism

Natriumkanalblock

TTX blockerar NA -kanaler⁺, förhindra spridning av handlingspotentialer eller nervimpulser i exciterbara celler.

Genom att förhindra spridning av handlingspotentialer leder TTX till en förlamning av muskelceller som leder till djurens död på kort tid.

NA -kanalerna⁺, Liksom andra joniska kanaler är de proteiner som korsar plasmamembranet. Dessa är spänningsberoende; Det vill säga de kan svara på en tillräcklig variation av potentiellt membran med dess öppning.

TTX är en molekyl på cirka 8 Å i diameter, som är placerad utanför NA -kanalen⁺; Exakt i munnen som ger tillgång till kanalen och förhindrar att NA: s inträde⁺ genom samma sak. Det anses att en enda TTX -molekyl räcker för att blockera en NA -kanal⁺.

Förlamning

TTX genom att blockera NA: s inträde⁺ Förhindrar bildning av verkningspotential i den neuronala cellen, liksom dess spridning över axonen. På samma sätt förhindras bildning av handlingspotentialer i muskelceller, ett krav på sammandragning.

Därför inträffar inte muskelceller sin förlamning. När det gäller membranmuskeln och interkostala muskler blockerar dess förlamningsblock andning och orsakar döden på några timmar.

Ansökningar

TTX med låg dos har en smärtstillande verkan hos patienter med svår smärta som inte lindras av konventionella behandlingar. 24 patienter lider av terminalcancer och skickar dem till 31 TTX -dosbehandlingscykler mellan 15 och 90 μg/dag.

Som ett resultat observerades en kliniskt signifikant minskning av smärtintensitet, i 17 av de 31 cyklerna. Lindring av smärta kvarstod i två eller flera veckor. TTX mildrade effektivt allvarliga och resistenta smärta hos de flesta cancerpatienter.

Kan tjäna dig: helium: historia, egenskaper, struktur, risker, användningar

Dessutom studerar WEX Pharmaceuticals Company användningen av tetrodotoxin för smärtbehandling hos avancerade cancerpatienter. Och även hos opiumkonsumenter, för att minska dosen som konsumeras av läkemedlet.

Effekter på organismen

Parestesi

En låg dos av TTX producerar paral. Dessa symtom är också en del av de allmänna symtomen på en TTX -förgiftning.

Symtom

Det finns skelettmuskelkontraktioner i sin helhet, manifesteras av en svårighet i artikuleringen av ord och svälja. Eleverna till förgiftade människor är fixerade och utvidgade. Det mest dramatiska är att människor är helt förlamade, men medvetna.

Kardiovaskulära tecken och symtom kännetecknas av bröstsmärta, hypotension och hjärtarrytmi. Andningsändring manifesteras av svårigheter och cyanos; det vill säga blåaktig hudfärg och munhålan.

I mag -tarmsystemet presenteras vanligtvis illamående, kräkningar och diarré.

Död

Dödligheten för människor som intog TTX och inte har behandlats är större än 50%. Döden inträffar under en period mellan 4 och 6 timmar efter förgiftning.

I vissa fall kan döden inträffa under en period så kort som 20 minuter. TTX kan orsaka en persons död till en dos så låg som 1 till 4 mg.

Fugus: en dödlig maträtt

Tidigare orsakades den största förgiftningen med TTX av FUGUS -intag. Fugus är en maträtt som anses vara en omfattande japansk mat och är beredd med ballongfisken; som presenterar sin högsta koncentration av TTX i levern och i gonaderna.

För närvarande har kontroller fastställts för att minska risken för förgiftning för denna orsak. Människor som bearbetar ballongfisken och som förbereder fugusen kräver flera år för att få den färdighet som tillåter förberedelserna för maträtten.

Referenser

1. Sjön, j., Rodríguez, L. P., Vit, L., Vieites, J. M., & Cabado, till. G. (2015). Tetrodotoxin, ett extremt potent marint neurotoxin: distribution, toxicitet, ursprung och terapeutiska användningar. Marine Drugs, 13 (10), 6384-6406. Doi: 10.3390/MD13106384
2. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2019). Tetrodotoxin. Pubchemdatabas. CID = 11174599. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
3. Wikipedia. (2019). Tetrodotoxin. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. Kemisk bok. (2017). Tetrodotoxin. Återhämtat sig från: Chemicalbook.com
5. Narkotikabank. (2019). Tetrodotoxin. Återhämtat sig från: drugbank.Växelström