- Istraktura ng tetrodotoxin
- Mga tulay na cage at hydrogen
- katangian
- Mekanismo ng pagkilos
- Bloke ng channel ng sodium
- Paralisis
- Aplikasyon
- Mga epekto sa katawan
- Paraesthesia
- Sintomas
- Kamatayan
- Ang fugus: isang nakamamatay na ulam
- Mga Sanggunian
Ang tetrodotoxin (TTX) ay isang nakakalason na aminoperhidroquinazolina, na matatagpuan sa atay at ovaries isda ang order Tetraodontiformes; kasama na ang mga puffer fish. Gayundin, matatagpuan ito sa mga bagong, flatworm (flatworm), crab, asul na may singctopus, at sa isang malaking bilang ng mga bakterya.
Kabilang sa mga species ng bakterya kung saan ang tetrodotoxin (pinaikling bilang TTX) ay natagpuan, ay: Vibrio algynolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, pati na rin ang iba pang mga bakterya ng genus na Vibrio at Pseudomonas. Mula dito maaari itong intuited na ang pinagmulan nito ay bakterya.
Ang molekulang tetrodotoxin at isa sa mga likas na mapagkukunan nito: ang puffer fish. Pinagmulan: Orihinal na imahe (GFDL / cc-by-sa): Liné1Derivative: Capaccio
Gayunpaman, ang pagkakaroon ng mga glandula ng exocrine para sa pagtatago ng TTX sa mga puffer fish, pati na rin ang pag-iimbak nito sa mga glandula ng salivary ng asul na may singsing na asul, ay nagpakita na ang ilang mga hayop ay maaaring magkaroon din ng kakayahang synthesize ito.
Ang TTX ay isinasagawa ang pagkilos nito sa katawan sa pamamagitan ng pagharang sa mga sodium channel ng mga neuronal axon at balangkas at makinis na mga cell ng kalamnan; maliban sa mga cell cell ng kalamnan, na mayroong mga pintuang lumalaban sa TTX.
Ang pangunahing sanhi ng biglaang pagkamatay sa tao na napapamagitan ng TTX ay ang pagkalumpo nitong pagkilos sa dayapragm at intercostal na kalamnan; kalamnan na kinakailangan para sa paghinga. Samakatuwid, ang kamatayan ay nangyayari sa loob ng ilang oras, pagkatapos ng pag-ingest sa TTX.
Ang median lethal oral dosis (LD50) ng tetrodotoxin para sa mga daga ay 334 µg / kg timbang ng katawan. Samantala, ang LD50 para sa potassium cyanide ay 8.5 mg / kg. Nangangahulugan ito na ang TTX ay tungkol sa 25 beses na mas malakas na lason kaysa sa potassium cyanide.
Istraktura ng tetrodotoxin
Molekular na istraktura ng tetrodotoxin. Pinagmulan: Benjah-bmm27
Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng molekular na istraktura ng tetrodotoxin na may modelo ng spheres at bar. Ang mga pulang spheres ay tumutugma sa mga atomo ng oxygen, ang mga asul na spheres sa mga atom na nitrogen, at ang puti at itim na spheres sa mga hydrogens at carbons, ayon sa pagkakabanggit.
Kung huminto ka sandali sa mga O atoms, makikita mo na ang anim sa mga ito ay natagpuan bilang mga hydroxyl group, OH; samakatuwid, mayroong anim na grupo ng OH sa paligid ng molekula. Samantala, ang dalawang natitirang mga atom ay tulad ng mga oxygenated na tulay sa loob ng mga conditional unit ng cyclic.
Sa kabilang banda, halos walang tatlong mga atom na nitrogen, ngunit kabilang sila sa isang natatanging grupo: guanidino. Ang pangkat na ito ay maaaring magdala ng isang positibong singil kung ang C = NH ay nakakakuha ng isang hydrogen ion, na nagbabago sa C = NH 2 + ; sa gayon ay matatagpuan ito sa ibabang bahagi ng molekula. Habang nasa taas, ang tuktok -OH ay maaaring ma-deprotonated at bilang -O - .
Sa gayon, ang tetrodotoxin ay maaaring magkaroon ng dalawang ionic na singil sa parehong oras sa iba't ibang mga rehiyon ng istraktura nito; na, kahit na mukhang masalimuot, ay pinasimple sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang ito ng isang hawla.
Mga tulay na cage at hydrogen
Ang Tetrodotoxin ay maaaring ma-visualize bilang isang hawla, dahil ang mga fused cycle nito ay kumakatawan sa isang compact na istraktura. Sa itaas sinabi na mayroon itong anim na grupo ng OH sa periphery nito (kung wala itong negatibong singil), bilang karagdagan sa tatlong pangkat ng NH na kabilang sa grupong guanidino (kung wala itong positibong singil).
Sa kabuuan, kung gayon, ang molekula ay may kakayahang magbigay ng hanggang sa siyam na mga bono ng hydrogen; At pantay-pantay, matatanggap nito ang parehong bilang ng mga tulay, at dalawa pa dahil sa panloob na mga atomo ng oxygen sa mga siklo nito. Samakatuwid, sinabi ng hawla ay aktibo sa mga tuntunin ng intermolecular na pakikipag-ugnay; Hindi siya maaaring "lumakad" sa paligid nang hindi napansin.
Nangangahulugan ito na mayroong sapat na mayroong isang nitrogen o oxygenated na ibabaw para sa tetrodotoxin na angkla dahil sa malakas na pakikipag-ugnayan. Sa katunayan, ito ang dahilan kung bakit hinaharangan nito ang mga channel ng sodium, na kumikilos tulad ng isang kulungan ng kulungan na pumipigil sa pagpasa ng mga ion ng Na + sa mga cell.
katangian
Ang ilang mga katangian o katangian ng tetrodotoxin ay nabanggit sa ibaba:
-Ako ay molekula formula C 11 H 17 N 3 O 8 at isang molekular na bigat na 319.27 g / mol.
Ang TTX ay maaaring ihanda mula sa mga ovaries ng isda ng puffer. Matapos ang homogenizing, ang mga protina ay pinalaki, at ang supernatant ay sumailalim sa na-activate na carbon chromatography; nakakakuha ng 8-9 g ng purong TTX bawat 1,000 g ng isda roe.
-Ang dehydrated TTX ay isang puting pulbos, natutunaw sa tubig at dilute acetic acid; ngunit halos hindi matutunaw sa mga organikong solvent.
-Ang pinakamabilis, maliban sa isang alkalina na kapaligiran. Hindi rin ito matatag kapag pinainit sa 100ºC sa isang acidic na kapaligiran.
-Kapag pinainit sa 220 ºC, nagdidilim ito nang hindi nabubulok.
Ang TTX ay nawasak ng malakas na mga acid at alkalis.
-May isang palagiang dissociation, pKa = 8.76 sa tubig, at pKa = 9.4 sa 50% na alkohol.
-Ito ay isang monoacidic base, matatag sa pagitan ng isang ph 3 - 8.5.
Ang toxicity ng TTX ay tinanggal sa pamamagitan ng pagkilos ng 2% sodium hydroxide sa loob ng 90 minuto.
-Ang density ng TTX na 1.3768 g / cm 3 ay tinantya . Gayundin, ang isang punto ng kumukulo na 458.31 ºC ay tinantya.
Mekanismo ng pagkilos
Bloke ng channel ng sodium
Hinaharang ng TTX ang mga channel ng Na + , na pumipigil sa pagpapalaganap ng mga potensyal na pagkilos o mga impulses ng nerve sa mga nakalulugod na selula.
Sa pamamagitan ng pagpigil sa pagkalat ng mga potensyal na pagkilos, ang TTX ay humahantong sa pagkalumpon ng cell ng kalamnan na humahantong sa pagkamatay ng mga hayop sa isang maikling panahon.
Ang mga + channel , tulad ng iba pang mga channel ng ion, ay mga protina na tumatawid sa lamad ng plasma. Ito ay umaasa sa boltahe; iyon ay, may kakayahang tumugon sa isang angkop na pagkakaiba-iba ng potensyal ng lamad sa kanilang pagbubukas.
Ang TTX ay isang molekula na humigit-kumulang na 8 Å ang diameter, na nakalagay sa labas ng Na + channel ; eksakto sa bibig na nagbibigay ng access sa channel, pinipigilan ang pagpasok ng Na + sa pamamagitan nito. Ang isang solong molekula ng TTX ay itinuturing na sapat upang i-block ang isang Na + channel .
Paralisis
Ang TTX sa pamamagitan ng pagharang sa pagpasok ng Na + ay pinipigilan ang pagbuo ng potensyal na pagkilos sa neuronal cell, pati na rin ang pagpapalaganap nito sa axon. Sa parehong paraan, ang pagbuo ng mga potensyal na pagkilos sa mga cell ng kalamnan, isang kinakailangan para sa kanilang pag-urong, ay pinipigilan.
Samakatuwid, dahil ang mga cell ng kalamnan ay hindi nagkontrata, nangyayari ang kanilang pagkalumpo. Sa kaso ng kalamnan ng dayapragma at mga intercostal na kalamnan, ang kanilang paralisis ay humaharang sa paghinga, na nagiging sanhi ng kamatayan sa loob ng ilang oras.
Aplikasyon
Ang mababang dosis na TTX ay may analgesic na pagkilos sa mga pasyente na may matinding sakit na hindi pinapaginhawa ng mga maginoo na paggamot. Ang 24 na mga pasyente na nagdurusa mula sa kanser sa terminal ay ginagamot, napapasa kanila sa 31 na mga siklo ng paggamot na may mga dosis ng TTX sa pagitan ng 15 hanggang 90 /g / araw.
Bilang isang resulta, ang isang klinikal na makabuluhang pagbawas sa intensity ng sakit ay sinusunod sa 17 sa 31 na mga siklo. Nagpapatuloy ang pananakit ng sakit sa loob ng dalawa o higit pang linggo. Ang TTX ay epektibong nagpapagaan ng malubha at pinabalik na sakit sa karamihan ng mga pasyente ng kanser.
Bilang karagdagan, ang kumpanya ng Wex Pharmaceutical ay nag-aaral ng paggamit ng tetrodotoxin para sa paggamot ng sakit sa mga pasyente na may advanced cancer. At din sa mga gumagamit ng opyo, upang mabawasan ang natupok na dosis ng gamot.
Mga epekto sa katawan
Paraesthesia
Ang isang mababang dosis ng TTX ay nagdudulot ng paresthesia, iyon ay, isang tingling at pamamanhid sa paligid ng bibig at mga daliri at daliri ng paa. Ang mga sintomas na ito ay bahagi rin ng pangkalahatang sintomas ng pagkalason sa TTX.
Sintomas
May mga contraction ng kalamnan ng balangkas bilang isang buo, na nahayag sa pamamagitan ng isang kahirapan sa pagpapahayag ng mga salita at paglunok. Ang mga mag-aaral ng mga lason na tao ay naayos at dilat. Ang pinaka-dramatikong bagay ay ang mga tao ay ganap na naparalisado, ngunit may malay.
Ang mga palatandaan at sintomas ng cardiovascular ay nailalarawan sa sakit ng dibdib, hypotension, at cardiac arrhythmia. Ang kaguluhan sa paghinga ay nahayag sa pamamagitan ng igsi ng paghinga at cyanosis; iyon ay, ang malabo na kulay ng balat at lukab sa bibig.
Ang pagduduwal, pagsusuka, at pagtatae ay pangkaraniwan sa sistema ng gastrointestinal.
Kamatayan
Ang rate ng pagkamatay ng mga taong nagtitiklop sa TTX, at hindi ginagamot, ay higit sa 50%. Ang kamatayan ay nangyayari sa loob ng 4 hanggang 6 na oras pagkatapos ng pagkalason.
Sa ilang mga kaso ang kamatayan ay maaaring mangyari nang mas maikli sa 20 minuto. Ang TTX ay maaaring pumatay ng isang tao sa isang dosis na mas mababa sa 1 hanggang 4 mg.
Ang fugus: isang nakamamatay na ulam
Noong nakaraan, ang karamihan sa mga pagkalason sa TTX ay sanhi ng paglunok ng fugus. Ang Fugus ay isang ulam na itinuturing na isang napakasarap na pagkain ng Japanese na pagkain at inihanda na may puffer fish; na nagtatanghal ng pinakamataas na konsentrasyon ng TTX sa atay at gonads.
Sa kasalukuyan, itinatag ang mga kontrol upang mabawasan ang panganib ng pagkalason mula sa kadahilanang ito. Ang mga tao na nagpoproseso ng puffer fish at naghahanda ng fugus ay nangangailangan ng pagsasanay ng maraming taon upang makuha ang mga kasanayan na magbibigay-daan sa kanila upang maghanda ng ulam.
Mga Sanggunian
- Lago, J., Rodríguez, LP, Blanco, L., Vieites, JM, & Cabado, AG (2015). Ang Tetrodotoxin, isang Lubhang Potensyal na Neurotoxin: Pamamahagi, Toxicity, Pinagmulan at Therapeutical na Gamit. Mga gamot sa dagat, 13 (10), 6384-6406. doi: 10.3390 / md13106384
- National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Tetrodotoxin. PubChem Database. CID = 11174599. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Wikipedia. (2019). Tetrodotoxin. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
- Book ng Chemical. (2017). Tetrodotoxin. Nabawi mula sa: chemicalbook.com
- Drug Bank. (2019). Tetrodotoxin. Nabawi mula sa: drugbank.ca