TETRODOTOKSIN: YAPISI, ÖZELLIKLERI, KULLANIMLARI, ETKILERI - KIMYA - 2025

Tetrodotoxin (TTX), karaciğer ve yumurtalık düzen balık Tetraodontiformes bulunan bir zehirli aminoperhidroquinazolina, olduğu; kirpi balığı dahil. Aynı şekilde semenderlerde, yassı kurtlarda (yassı kurtlarda), yengeçlerde, mavi halkalı ahtapotta ve çok sayıda bakteride bulunur.

Tetrodotoksinin (TTX olarak kısaltılır) bulunduğu bakteri türleri arasında şunlar vardır: Vibrio algynolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis ve ayrıca Vibrio ve Pseudomonas cinsinin diğer bakterileri. Buradan kökeninin bakteriyel olduğu anlaşılabilir.

Tetrodotoksin molekülü ve doğal kaynaklarından biri: kirpi balığı. Kaynak: Orijinal görüntü (GFDL / cc-by-sa): Liné1Derivative: Capaccio

Bununla birlikte, kirpi balıklarında TTX salgılanması için ekzokrin bezlerinin varlığı ve mavi halkalı ahtapotun tükürük bezlerinde depolanması, bazı hayvanların da onu sentezleme yeteneğine sahip olabileceğini gösterdi.

TTX, nöronal aksonların sodyum kanallarını ve iskelet ve düz kas hücrelerini bloke ederek vücut üzerindeki etkisini gösterir; TTX dirençli “kapıları” olan kalp kası hücreleri hariç.

TTX'in aracılık ettiği insanda ani ölümün ana nedeni, diyafram ve interkostal kaslar üzerindeki felç edici etkisidir; nefes almak için gerekli kaslar. Bu nedenle ölüm, TTX'i aldıktan sonra birkaç saat içinde gerçekleşir.

Fareler için tetrodotoksinin ortalama öldürücü oral dozu (LD50) 334 ug / kg vücut ağırlığıdır. Bu arada, potasyum siyanür için LD50 8,5 mg / kg'dır. Bu, TTX'in potasyum siyanürden yaklaşık 25 kat daha güçlü zehir olduğu anlamına gelir.

Tetrodotoksinin yapısı

Tetrodotoksinin moleküler yapısı. Kaynak: Benjah-bmm27

Üstteki resim, küre ve çubuk modeli ile tetrodotoksinin moleküler yapısını göstermektedir. Kırmızı küreler sırasıyla oksijen atomlarına, mavi küreler nitrojen atomlarına ve beyaz ve siyah küreler sırasıyla hidrojen ve karbonlara karşılık gelir.

O atomlarında bir an durursanız, altı tanesinin hidroksil grupları, OH; bu nedenle molekülün çevresinde altı OH grubu vardır. Bu arada, kalan iki atom, yoğunlaştırılmış döngüsel birimler içindeki oksijenli köprüler gibidir.

Öte yandan, neredeyse üç nitrojen atomu yoktur, ancak bunlar benzersiz bir gruba aittir: guanidino. C = NH, bir hidrojen iyonu kazandığı takdirde bu grubu C = NH dönüşürken, pozitif bir yük taşıyabilen ₂ ⁺ ; bu nedenle molekülün alt kısmında yer alacaktır. Üstünde, üst -OH protonu uzaklaştırılmıştır ve -O olarak mümkün olmakla birlikte ^- .

Dolayısıyla, tetrodotoksin, yapısının farklı bölgelerinde aynı anda iki iyonik yüke sahip olabilir; karmaşık görünse de kafes olarak düşünülerek basitleştirilmiştir.

Kafes ve hidrojen köprüleri

Tetrodotoksin daha sonra bir kafes olarak görselleştirilebilir çünkü kaynaşmış döngüleri kompakt bir yapıyı temsil eder. Yukarıda, guanidino grubuna ait üç NH grubuna (pozitif yüklü değilse) ek olarak çevresinde altı OH grubu olduğu (negatif yükü yoksa) söylendi.

Bu durumda molekül, toplamda dokuz adede kadar hidrojen bağı bağışlayabilir; Ve eşit olarak, döngülerindeki dahili oksijen atomları nedeniyle aynı sayıda ve iki tane daha köprüyü kabul edebilir. Bu nedenle söz konusu kafes, moleküller arası etkileşimler açısından oldukça aktiftir; Fark edilmeden ortalıkta dolaşamaz.

Bu, güçlü etkileşimler nedeniyle tetrodotoksinin bağlanması için yeterli nitrojen veya oksijenli yüzey olduğu anlamına gelir. Aslında sodyum kanallarını tıkamasının nedeni de budur, Na ⁺ iyonlarının hücrelere geçişini engelleyen bir mantar kafesi gibi davranır .

karakteristikleri

Tetrodotoksinin bazı özellikleri veya özellikleri aşağıda belirtilmiştir:

-Onun moleküler formülü C ₁₁ H ₁₇ , N ₃ O ₈ ve 319.27 g / mol bir molekül ağırlığı.

-TTX, kirpi balığının yumurtalıklarından hazırlanabilir. Homojenleştirmeden sonra, proteinler çökeltilir ve süpernatan, aktif karbon kromatografisine tabi tutulur; 1.000 gr balık yumurtası başına 8-9 gr saf TTX elde edilir.

- Susuz TTX, suda çözünebilen ve asetik asitte seyreltilmiş beyaz bir tozdur; ancak organik çözücülerde pratik olarak çözünmez.

-Alkali ortam haricinde ısıya dayanıklıdır. Asidik ortamda 100ºC'ye ısıtıldığında da kararsızdır.

-220 ºC'ye ısıtıldığında çürümeden koyulaşır.

-TTX, güçlü asitler ve alkaliler tarafından yok edilir.

- Suda pKa = 8.76 ve% 50 alkolde pKa = 9.4 olan bir ayrışma sabitine sahiptir.

-PH 3 - 8,5 arasında stabil, monoasidik bir bazdır.

-TTX toksisitesi% 2 sodyum hidroksitin 90 dakika boyunca etkisiyle ortadan kaldırılır.

-TTX yoğunluğu 1,3768 g / cm ³ olarak tahmin edilmiştir . Benzer şekilde, 458,31 ºC'lik bir kaynama noktası tahmin edilmiştir.

Hareket mekanizması

Sodyum kanal bloğu

TTX , Na ⁺ kanallarını bloke ederek, uyarılabilir hücrelerde aksiyon potansiyellerinin veya sinir uyarılarının yayılmasını önler.

TTX, aksiyon potansiyellerinin yayılmasını önleyerek kas hücresi felçine yol açarak kısa sürede hayvanların ölümüne yol açar.

Na ⁺ kanalları , diğer iyon kanalları gibi, plazma zarından geçen proteinlerdir. Bunlar voltaja bağlıdır; yani, açılımlarıyla uygun bir membran potansiyeli varyasyonuna yanıt verebilmektedirler.

TTX, Na ⁺ kanalının dışına yerleştirilmiş yaklaşık 8 Å çapında bir moleküldür ; tam olarak kanala erişim sağlayan ağızda, Na ⁺ girişini engelleyerek . Tek bir TTX molekülünün bir Na ⁺ kanalını bloke etmek için yeterli olduğu kabul edilir .

Felç

TTX, Na ⁺ girişini bloke ederek nöronal hücrede aksiyon potansiyelinin oluşumunu ve akson boyunca yayılmasını önler. Aynı şekilde kasılmaları için gerekli olan kas hücrelerinde aksiyon potansiyellerinin oluşması engellenir.

Bu nedenle kas hücreleri kasılmadığı için felç meydana gelir. Diyafram kası ve interkostal kaslar söz konusu olduğunda, felçleri nefes almayı engeller ve birkaç saat içinde ölüme neden olur.

Uygulamalar

Düşük doz TTX, geleneksel tedavilerle giderilemeyen şiddetli ağrısı olan hastalarda analjezik etkiye sahiptir. Terminal kanserden muzdarip 24 hasta tedavi edildi, bunlar 15 ila 90 ug / gün TTX dozlarıyla 31 tedavi döngüsüne tabi tutuldu.

Sonuç olarak, 31 siklusun 17'sinde ağrı yoğunluğunda klinik olarak anlamlı bir azalma gözlendi. Ağrı tedavisi iki veya daha fazla hafta sürdü. TTX, çoğu kanser hastasında şiddetli ve refrakter ağrıyı etkili bir şekilde hafifletti.

Ek olarak, Wex Pharmaceuticals şirketi, ilerlemiş kanserli hastalarda ağrı tedavisi için tetrodotoksin kullanımını araştırmaktadır. Ve ayrıca afyon kullananlarda, uyuşturucunun tüketilen dozunu azaltmak için.

Vücut üzerindeki etkiler

Parestezi

Düşük bir TTX dozu paresteziye, yani ağız, el ve ayak parmaklarında karıncalanma ve uyuşmaya neden olur. Bu semptomlar aynı zamanda TTX zehirlenmesinin genel semptomlarının bir parçasıdır.

belirtiler

Bir bütün olarak iskelet kasının kasılmaları vardır, bu, kelimeleri ifade etme ve yutma güçlüğü ile kendini gösterir. Zehirli insanların göz bebekleri sabitlenmiş ve büyümüştür. En dramatik şey, insanların tamamen felç olması, ancak bilinçli olmalarıdır.

Kardiyovasküler belirti ve semptomlar göğüs ağrısı, hipotansiyon ve kardiyak aritmi ile karakterizedir. Solunum rahatsızlığı nefes darlığı ve siyanoz ile kendini gösterir; yani cildin ve ağız boşluğunun mavimsi rengi.

Mide bulantısı, kusma ve ishal gastrointestinal sistemde yaygındır.

Ölüm

TTX tüketen ve tedavi edilmeyen kişilerin ölüm oranı% 50'den fazladır. Ölüm, zehirlenmeden 4 ila 6 saat sonra gerçekleşir.

Bazı durumlarda ölüm 20 dakika kadar kısa bir sürede gerçekleşebilir. TTX, 1 ila 4 mg kadar düşük bir dozda bir kişiyi öldürebilir.

Fugus: ölümcül bir yemek

Geçmişte, TTX zehirlenmelerinin çoğu fugusun yutulmasından kaynaklanıyordu. Fugus, Japon yemeklerinin bir inceliği olarak kabul edilen ve kirpi balığı ile hazırlanan bir yemektir; en yüksek TTX konsantrasyonunu karaciğer ve gonadlarda sunar.

Şu anda, bu nedenden zehirlenme riskini azaltmak için kontroller oluşturulmuştur. Kirpi balığını işleyen ve fugusu hazırlayan kişilerin, yemeği hazırlamalarına izin verecek becerileri edinmeleri için birkaç yıllık eğitime ihtiyaçları vardır.

Referanslar

1. Lago, J., Rodríguez, LP, Blanco, L., Vieites, JM ve Cabado, AG (2015). Son Derece Güçlü Bir Deniz Nörotoksini olan Tetrodotoksin: Dağılım, Toksisite, Kökeni ve Terapötik Kullanımlar. Deniz uyuşturucuları, 13 (10), 6384-6406. doi: 10.3390 / md13106384
2. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2019). Tetrodotoksin. PubChem Veritabanı. CID = 11174599. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
3. Vikipedi. (2019). Tetrodotoksin. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
4. Kimyasal Kitap. (2017). Tetrodotoksin. Kurtarıldı: Chemicalbook.com
5. İlaç Bankası. (2019). Tetrodotoksin. Kurtarılan :rugbank.ca