Struktur tetrodotoxin, karakteristik, penggunaan, efek

Itu tetrodotoxin (TTX) adalah aminoperhidroquine berbisa Tetraodontiform; Di antara mereka ikan balon. Itu juga di triton, cacing datar (Platelmintos), kepiting, cincin biru gurita, dan dalam sejumlah besar bakteri.

Di antara spesies bakteri di mana tetrodotoxin (disingkat TTX), adalah: Vibrio Algenolyticus, Pseudoalteromonas tetraodonis, serta pada bakteri lain dari genus Vibrio dan Pseudomonas. Dari sini bisa menjadi intuit bahwa asalnya adalah bakteri.

Molekul tetrodotoxin dan salah satu sumber alaminya: ikan balon. Sumber: Gambar Asli (GFDL/CC-BY-SA): Liné1Derivative: CAPACIO [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Namun, keberadaan kelenjar eksokrin untuk sekresi TTX di Globe Fish, serta penyimpanannya di kelenjar ludah dari gurita cincin biru, menunjukkan bahwa hewan tertentu juga dapat memiliki kemampuan untuk mensintesisnya.

TTX mengerahkan tubuh pada aksinya dengan menghalangi saluran natrium akson neuron dan sel otot kerangka dan polos; Kecuali sel otot jantung, yang memiliki "gerbang" resisten terhadap TTX.

Penyebab utama kematian mendadak manusia yang dimediasi oleh TTX adalah tindakannya yang melumpuhkan pada diafragma dan otot interkostal; otot yang diperlukan untuk bernafas. Oleh karena itu, kematian terjadi dalam beberapa jam, setelah asupan TTX.

Dosis oral mematikan rata -rata (LD50) tikus tetrodotoxin adalah 334 μg/kg berat badan. Sementara itu, LD50 untuk kalium sianida adalah 8,5 mg/kg. Ini berarti bahwa TTX adalah racun, sekitar 25 kali lebih kuat dari kalium sianida.

[TOC]

Struktur tetrodotoxin

Struktur molekul tetrodotoxin. Sumber: Benjah-BMM27 [Domain Publik]

Gambar atas menunjukkan struktur molekul tetrodotoxin dengan model bola dan batang. Bola merah sesuai dengan atom oksigen, atom biru hingga nitrogen, dan hitam dan hitam ke hidrogen dan karbon, masing -masing.

Jika berhenti sejenak di atom O, akan terlihat bahwa enam dari mereka ditemukan sebagai gugus hidroksil, OH; Oleh karena itu, ada enam kelompok OH di pinggiran molekul. Sementara itu, dua atom yang tersisa seperti jembatan teroksigenasi di dalam unit siklik yang kental.

Itu dapat melayani Anda: transerifikasi: mekanisme, dalam asam lemak, dalam mikroalga, penggunaan

Di sisi lain, hampir tidak ada tiga atom nitrogen, tetapi mereka termasuk dalam kelompok yang unik: guanidino. Kelompok ini dapat membawa beban positif jika C = NH memenangkan ion hidrogen, berubah menjadi C = NH₂⁺; Oleh karena itu akan ditempatkan di bagian bawah molekul. Sedangkan di bagian atas, -oh di atas bisa tidak terlindungi dan menjadi seperti -o^-.

Dengan demikian, tetrodotoxin dapat memiliki dua beban ionik pada saat yang sama di berbagai daerah strukturnya; yang, meskipun mungkin tampak rumit, disederhanakan ketika kandang dipertimbangkan.

Jembatan kandang dan hidrogen

Tetrodotoxin kemudian dapat divisualisasikan sebagai kandang, karena siklus yang menyatu mewakili struktur yang ringkas. Di atas itu dikatakan bahwa ia memiliki enam kelompok OH di pinggirannya (jika ia tidak memiliki beban negatif), di samping tiga kelompok NH milik kelompok guanidino (jika ia tidak memiliki biaya positif).

Secara total, molekul ini dapat menyumbangkan hingga sembilan jembatan hidrogen; Dan juga, Anda dapat menerima jumlah jembatan yang sama, dan dua lagi karena atom oksigen internal dalam siklus mereka. Oleh karena itu, kandang ini cukup aktif dalam hal interaksi antarmolekul; Anda tidak bisa "berjalan" di sana tanpa memperhatikan.

Ini berarti bahwa ada permukaan nitrogen atau teroksigenasi sehingga tetrodotoxin berlabuh karena interaksi yang kuat. Faktanya, inilah alasan mengapa itu memblokir saluran natrium, berperilaku seperti sudut kandang yang mencegah pass ion na⁺ Di dalam sel.

Karakteristik

Beberapa karakteristik atau sifat tetrodotoxin disebutkan di bawah ini:

-Formula molekulnya C_sebelasH₁₇N₃SALAH SATU₈ dan berat molekul 319,27 g/mol.

-Anda dapat menyiapkan TTX dari ovarium ikan balon. Setelah menghomogenisasi mereka, protein endapan, dan supernatan mengalami kromatografi karbon aktif; Memperoleh 8-9 g TTX murni dengan 1.000 g Roe Ikan.

-TTX dehidrasi adalah debu putih, asam asetat yang larut dan encer air; Tetapi praktis tidak larut dalam pelarut organik.

-Itu termostabil, kecuali dalam medium alkali. Ini juga tidak stabil saat 100 ºC dipanaskan dalam media asam.

-Saat dipanaskan pada 220 ºC, dia menggelapkan tanpa membusuk.

-TTX dihancurkan oleh asam dan alkali yang kuat.

Dapat melayani Anda: monokromator: komponen, fungsi, jenis

-Ini memiliki konstanta disosiasi, pKa = 8,76 dalam air, dan pKa = 9,4 dalam 50 % alkohol.

-Ini adalah dasar monoorik, stabil antara pH 3 - 8.5.

-Toksisitas TTX dihilangkan dengan aksi natrium hidroksida 2 %.

-Kepadatan TTX 1.3768 g/cm telah diperkirakan³. Demikian juga, titik didih 458,31 ºC telah diperkirakan.

Mekanisme aksi

Blok saluran natrium

TTX memblokir saluran NA⁺, mencegah penyebaran potensi aksi atau impuls saraf dalam sel yang bersemangat.

Dengan mencegah penyebaran potensi aksi, TTX menyebabkan kelumpuhan sel otot yang menyebabkan kematian hewan dalam waktu singkat.

Saluran na⁺, Seperti saluran ionik lainnya, mereka adalah protein yang melintasi membran plasma. Ini bergantung pada tegangan; yaitu, mereka dapat menanggapi variasi membran potensial yang memadai dengan pembukaannya.

TTX adalah molekul berdiameter sekitar 8 Å, yang ditempatkan di luar saluran Na⁺; Tepat di mulut yang memberikan akses ke saluran, mencegah masuknya NA⁺ melalui hal yang sama. Dianggap bahwa molekul TTX tunggal sudah cukup untuk memblokir saluran NA⁺.

Kelumpuhan

TTX dengan memblokir entri NA⁺ mencegah pembentukan potensial aksi dalam sel neuron, serta penyebarannya di seluruh akson. Dengan cara yang sama, pembentukan potensi aksi dalam sel otot, persyaratan untuk kontraksi dicegah.

Oleh karena itu, tidak tertular sel otot terjadi kelumpuhan mereka. Dalam kasus otot otot dan interkostal diafragma, kelumpuhannya menghambat pernapasan, menyebabkan kematian dalam beberapa jam.

Aplikasi

TTX dosis rendah memiliki aksi analgesik pada pasien dengan nyeri parah yang tidak terbebas dengan perawatan konvensional. 24 pasien menderita kanker stadium, mengirimkannya ke 31 siklus pengobatan dosis TTX antara 15 dan 90 μg/hari.

Akibatnya, pengurangan intensitas nyeri yang signifikan secara klinis diamati, dalam 17 dari 31 siklus. Kelegaan rasa sakit bertahan selama dua minggu atau lebih. TTX secara efektif mengurangi nyeri parah dan resisten dari sebagian besar pasien kanker.

Dapat melayani Anda: helium: sejarah, sifat, struktur, risiko, penggunaan

Selain itu, perusahaan WEX Pharmaceuticals mempelajari penggunaan tetrodotoxin untuk pengobatan nyeri pada pasien kanker lanjut. Dan juga pada konsumen opium, untuk mengurangi dosis yang dikonsumsi obat.

Efek pada organisme

Paresthesia

Dosis rendah TTX menghasilkan paral. Gejala -gejala ini juga merupakan bagian dari gejala umum keracunan TTX.

Gejala

Ada kontraksi otot rangka secara keseluruhan, dimanifestasikan oleh kesulitan dalam artikulasi kata -kata dan menelan. Murid -murid orang yang beracun diperbaiki dan melebar. Hal yang paling dramatis adalah orang benar -benar lumpuh, tetapi sadar.

Tanda dan gejala kardiovaskular ditandai oleh nyeri dada, hipotensi dan aritmia jantung. Perubahan pernapasan dimanifestasikan oleh kesulitan bernapas dan sianosis; yaitu, warna kulit kebiruan dan rongga mulut.

Dalam sistem gastrointestinal, mual, muntah dan diare biasanya disajikan.

Kematian

Tingkat kematian orang yang mencerna TTX, dan belum diobati, lebih besar dari 50%. Kematian terjadi dalam periode antara 4 dan 6 jam setelah keracunan.

Dalam beberapa kasus kematian dapat terjadi dalam periode sesingkat 20 menit. TTX dapat menyebabkan kematian seseorang mengalami dosis serendah 1 hingga 4 mg.

Fugus: hidangan fana

Di masa lalu, keracunan terbesar dengan TTX disebabkan oleh konsumsi fugus. Fugus adalah hidangan yang dianggap sebagai makanan Jepang dan disiapkan dengan ikan balon; yang menyajikan konsentrasi TTX tertinggi di hati dan di gonad.

Saat ini, kontrol telah ditetapkan untuk mengurangi risiko keracunan untuk tujuan ini. Orang yang memproses ikan balon dan yang menyiapkan fugus membutuhkan beberapa tahun untuk mendapatkan keterampilan yang memungkinkan persiapan hidangan.

Referensi

1. Danau, J., Rodríguez, l. P., Putih, l., Vieites, J. M., & Cabado, untuk. G. (2015). Tetrodotoxin, neurotoksin laut yang sangat kuat: distribusi, toksisitas, asal dan penggunaan terapeutikal. Obat Kelautan, 13 (10), 6384-6406. Doi: 10.3390/MD13106384
2. Pusat Nasional Informasi Bioteknologi. (2019). Tetrodotoxin. Database pubchem. CID = 11174599. Pulih dari: pubchem.NCBI.Nlm.Nih.Pemerintah
3. Wikipedia. (2019). Tetrodotoxin. Diperoleh dari: di.Wikipedia.org
4. Buku Kimia. (2017). Tetrodotoxin. Dipulihkan dari: Chemicalbook.com
5. Bank narkoba. (2019). Tetrodotoxin. Pulih dari: bankbank.Ac